[00314250]特大断面冻结立井与永久井塔平行施工的关键技术研究与实践
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
已有样品
交易方式：
完全转让
联系人：
宁夏技术市场
所在地：宁夏回族自治区银川市
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对所交付的所有资料进行保密
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技术详细介绍
该项目属煤矿建设工程领域。以“十一五”国家科技支撑计划(编号2008BAB33B04)、淮北市2010年度科技计划和中煤第七十一工程处计划为研究基础，依托于内蒙古泊江海子煤矿副立井掘砌工程，针对其直径大(荒径14.6m、净直径10.5m)，冻结深(550m)，从理论与应用两方面解决特大断面冻结立井快速施工技术问题，积极寻找适合特大断面冻结立井的综合机械化快速掘进成套工艺和技术，解决立井混合法作业法施工存在的关键施工技术、工艺与装备问题，制定出一套切实可行的机械化配套方案和施工方法。项目研究提升中国特大断面立井机械化掘进水平，为同类条件下立井快速施工提供了成套工艺技术，研究成果具有重要的理论意义和工程指导价值。主要技术性能指标如下：(1)获得了岩石爆破断裂扩展规律。应用动焦散线试验系统，分析了爆破应力波与裂纹、孔洞的相互作用及爆破裂纹的变化规律，得到了层节理介质爆破断裂的动态应力强度因子、裂纹扩展速度、加速度和裂纹破坏模式。(2)提出了深孔掏槽爆破破碎规律。采用爆破漏斗模型试验研究了分阶分段深孔掏槽爆破机制，得到了单孔、多孔爆破的不同装药长度、炮孔深度、炸药单耗与掏槽效果的关系，指出槽腔(炮孔)底部介质破裂(屈服)是保证掏槽效果的基本条件。(3)初步提出了冻结土岩爆破破碎机理。爆破延迟时间与不耦合装药对冻结土岩破碎效果、爆破抛掷、爆破震动、新自由面形成等有显著影响，同时最大限度地降低爆破震动对冻结壁和冻结管作用效应，确保大药量爆破的冻结壁、冻结管系统安全。(4)形成了冻结大断面立井短断掘砌混合作业方式的配套装备体系。提升、凿岩、装岩、排矸、砌壁等主要工序以及通风、排水、信号、测量等辅助作业实现了各环节总体相协调综合机械化。联合研制了适用于特大断面冻结井筒JZ-6.11型双联伞钻配12台凿岩机打眼，确保井筒全断面高效凿岩；优化井筒布置，运用大抓斗、5m<"3>大吊桶、大绞车、大模板等大型井筒施工设备，实现特大断面立井安全、快速、优质施工。(5)提出了特大断面立井冻结基岩5m深孔松动控制爆破关键应用关键技术。从孔网参数和装药量、装药结构、起爆顺序等方面解决冻结大断面立井基岩5m深孔爆破效率和周边成型控制的关键技术问题，确保了大药量爆破的冻结壁、冻结管系统安全运行。(6)形成了复杂条件下特大断面立井施工工作面防治水、大口径冻结立井井筒滞后出水治理等地下水害作用的防治技术。提出采用MK-4型液压钻机钻眼超前探水、止浆岩帽和联合止浆垫的工作面预注浆封水等根治立井大型突水、截水与导水疏干等综合防治水技术方案与施工工艺，解决了基岩段揭穿含水层防治技术问题，取得了良好效果。(7)构建了特大断面冻结立井短段掘砌混合作业法施工工艺技术体系。解决了冻结立井不同地段短段掘砌工艺技术问题。两台HZ-6型中心回转抓岩机、两台PC-60小挖清底、两台JKZ-4.0/15新型凿井专用绞车加5m3吊桶、座钩式自动翻矸、自卸汽车组成了高效排矸系统；采用2台新型加长伞钻联合配12台凿岩机确保井筒全断面高效凿岩；内壁砌筑上采用强度可靠、使用方便的MJY型整体金属大模板滑模施工支护方式。(8)建立了永久井塔与凿井并行施工技术，利用永久井塔解决了特大断面冻结法立井施工难题。进行了稳绞布置以及天轮平台、翻矸台、封口盘、吊盘等相关设备布置优化设计；结合永久井塔结构特点，利用已有混凝土平台和钢结构临时平台优化布置凿井设施；采用井塔施工、凿井设施安装、井筒掘砌及井筒冻结交叉平行作业，加快施工速度，提高了工作效率，确保冻结立井凿井快速优质施工。研究成果明显提高了施工质量和速度，取得了显著的技术经济效果，具有创新性、先进性、系统性和广阔的推广应用价值。
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