引言
立井井筒作为矿井的重要组成部分,其施工质量和安全直接关系到矿井的安全生产和经济效益。随着科技的不断进步,立井井筒的施工技术也在不断创新,本文将探讨立井井筒施工中的一些关键技术及其应用,以期为我国立井井筒建设提供参考。
一、立井井筒施工关键技术
1. 冻结法施工技术
冻结法施工技术是针对深大立井井筒断面大、粘土层深厚、地质条件不稳定等问题而发展起来的一种施工方法。其主要原理是在井筒周围土层中注入冷冻液,使土层冻结,形成冻土壁,从而保证井筒施工过程中的稳定性和安全性。
代码示例(冻结法施工流程):
1. 确定冻结范围和冻结壁厚度
2. 设计冻结孔布置和冻结孔深度
3. 施工冻结孔,注入冷冻液
4. 监测冻结壁形成情况
5. 进行井筒掘进和支护
6. 冻结壁解冻,完成井筒施工
2. 地面预注浆技术
地面预注浆技术是针对立井井筒涌水防治而发展起来的一种技术。其主要原理是在井筒施工前,对井筒周围土层进行注浆,形成防水帷幕,从而防止地下水涌入井筒。
代码示例(地面预注浆施工流程):
1. 确定注浆范围和注浆孔布置
2. 施工注浆孔,注入浆液
3. 监测注浆效果
4. 进行井筒掘进和支护
5. 检查防水效果,确保井筒安全
3. 智能化施工技术
智能化施工技术是利用现代信息技术,对立井井筒施工过程进行实时监测、分析和控制,以提高施工效率和安全性。其主要包括以下方面:
- 凿岩工序智能化:通过自动化凿岩设备,实现凿岩过程的自动化和智能化。
- 出矸工序智能化:利用自动化出矸设备,实现出矸过程的自动化和智能化。
- 清底工序智能化:通过自动化清底设备,实现清底过程的自动化和智能化。
- 辅助系统智能化:对安全监控系统、吊盘悬吊系统、模板悬吊系统、局部通风系统、压风动力系统等进行智能化改造,提高施工效率和安全性。
代码示例(智能化施工系统架构):
1. 数据采集模块:采集井筒施工过程中的各种数据
2. 数据分析模块:对采集到的数据进行分析和处理
3. 控制模块:根据分析结果,对施工过程进行实时控制和调整
4. 显示模块:将施工过程和数据分析结果实时显示给操作人员
二、立井井筒施工技术应用实例
1. 安徽理工大学“厚松散层薄基岩深立井井筒破损机理及其防治关键技术”项目
该项目针对厚松散层薄基岩深立井井筒破损机理进行研究,并研发了相应的防治关键技术。通过该技术的应用,有效提高了立井井筒的施工质量和安全性。
2. 北京中煤矿山工程有限公司“立井井筒施工关键装备及辅助系统智能化应用研究”项目
该项目通过对立井井筒主要施工工序进行智能化技术及装备研究,实现了凿岩、出矸、清底等工序的智能化施工,提高了施工效率和安全性。
3. 国龙矿建“立井井筒冻结系统优化及冻结调控关键技术”项目
该项目针对超深厚冲积层井壁冻结施工难题,研发了相应的冻结系统优化及冻结调控关键技术。通过该技术的应用,有效提高了冻结法凿井施工技术水平和井筒施工速度。
三、结论
立井井筒施工技术的不断创新和应用,为我国立井井筒建设提供了有力保障。未来,随着科技的不断发展,立井井筒施工技术将更加智能化、高效化,为我国煤炭工业的发展做出更大贡献。