摘要："一扩成井"钻井法凿井新工艺,是先超前钻进先导孔,然后1次扩孔成井。信湖煤矿风井采用该工法施工,取得了圆满成功,标志着我国"一扩成井"技术已达到国际领先水平。扼要介绍了该井筒钻进设计和钻井施工情况,以及大直径扩孔钻头改造经验。

摘要：【目的】受制冷媒介温度差异以及被冻地层与冻结管距离差异的影响,多冷媒联合双排管冻结壁的非均匀性较为显著,为了合理评价该类冻结壁的安全性,需开展考虑非均质性的多冷媒人工冻结壁弹塑性应力分析。【方法】选取距离1/4管距处的冻结壁作为特征截面,将该截面上的温度分布曲线等效成三段一次函数形式,并将冻结壁视为随温度成线性变化的非均质材料,分别基于4种冻土屈服准则,推导得出多冷媒联合双排管非均质冻结壁弹塑性应力解析表达式。基于该解析表达式,对多冷媒冻结壁的受力特性进行计算,并将该计算结果与均质冻结壁计算得出的结果进行对比。【结果和结论】研究发现:(1)在盐水-二氧化碳联合双排管冻结壁中,径向应力随着相对半径r的增加而上升,环向应力在不同冻结区间(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)表现出不同的变化趋势。(2)基于均质冻结壁计算理论,弹性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁内侧,弹塑性状态的冻结壁的环向应力最大值出现在弹塑性分界面处,塑性极限状态的冻结壁的环向应力最大值出现在冻结壁最外侧;而基于非均质冻结壁计算理论,冻结壁环向应力最大值始终出现在冻结壁分区界线(r=2)处。(3)在考虑非均质特性后,冻结壁的弹性极限承载力降低1.8%,而塑性极限承载力提高8.1%。在弹塑性状态下,对应相同塑性区相对半径,非均质冻结壁具有更高的承载力,且这种现象随着塑性区相对半径的增大而愈发明显。研究成果对富水地层多冷媒联合冻结帷幕的设计具有重要的参考价值。

摘要：基于岩石蠕变特性和稳定蠕变终止轨迹线的形成机理,揭示了岩石稳定蠕变上下阈值的存在并给出了试验确定方法。剖析了围岩径向各点不同的加载路径和不同的载荷终止水平对围岩变形分区形成的影响,并以此为基础揭示了稳定蠕变上下阈值在围岩中的基本属性。利用弹性区环向应力与径向应力之间的关系直线和不同围压下的稳定蠕变上下阈值拟合直线给出了围岩中塑性硬化区内外边界应力的确定方法。研究成果可为围岩应变软化模型的正确建立、围岩变形分区的科学研究及支护参数的量化设计提供参考。

摘要：以统一强度理论作为卸载状态下寒区隧道冻结围岩屈服准则,综合考虑围岩非均质特性和中间主应力效应对冻结围岩强度影响,建立寒区隧道应力位移弹塑性力学模型,联合各区域边界条件,计算获得冻结围岩均质与非均质状态下,弹性解、塑性统一解以及塑性区半径的隐式方程,分别对其应力位移场讨论分析。研究表明:考虑冻结围岩的非均质特性,塑性区环向应力峰值增大40%,塑性区范围相对减少40.4%,内壁位移减少9.3%,弹性极限承载力提高41%,塑性极限承载力提高14%,影响显著。中间主应力效应能充分发挥非均质冻结围岩承载潜能,计算得到的承载力明显增大,塑性半径明显减小。所得结果可为寒区隧道开挖支护设计以及数值模拟,提供理论指导。

摘要：结合工程实际,对4台凿井绞车悬吊吊盘和大模板提升过程进行控制系统设计。设计中加入的增量编码器、倾角传感器、压力传感器、显示报警等装置,可实现对多台凿井绞车的同步安全控制。该集中监控系统应用于马脊梁煤矿副立井工程,起到了应有的作用,实现了多台凿井绞车同步提升控制,并且就位准确,运行安全,加快了井筒施工速度,取得了最高月进尺达138m的好成绩。

摘要：信湖煤矿回风立井深1 009m,介绍了该井筒临时改绞方案的选择。采用箕斗、罐笼混合改绞方案,利用现有设备,在该井筒内布置临时箕斗和临时罐笼各1对,可大幅增加矿井二、三期工程施工期间的提升能力,实现快速施工,缩短建井工期。

摘要：介绍口孜东矿主井采用冻结法凿井,冻结深度737m的设计及施工情况,总结出许多对表土冻结法施工有参考价值的数据。

摘要：钻井法凿井虽然具有作业条件安全、机械化程度高、劳动强度低等诸多优点,但用于大直径井筒施工,效率较低。为提高钻进效率,通过分析影响钻进效率的各种因素,提出了垂直快速钻进系统,重点介绍了自动导向器的结构原理,并对各部分进行结构设计和参数计算。结果表明,垂直快速钻进系统克服了原系统的缺点,具有钻进平稳、排渣迅速等优点,可显著提高钻机的钻井速度。

摘要：针对现有冻结站盐水循环系统存在热交换效率低、设备故障率高、电能浪费严重的现状,对其进行节能优化设计。取消管道泵,设计增加一种盐水自动平衡装置,实现盐水循环系统中盐水的平衡匹配,提高热交换效率。采用变频控制方式调节盐水泵拖动电机的转速达到控制盐水流量的目的,不但可降低管道压力,使盐水循环更加平稳,还可节约大量的电能。通过现场应用,优化设计后的盐水循环系统热交换效率高、制冷降温速度快、故障少,大大缩短了工期,经济效益可观。

摘要：人工冻土的物理力学指标是冻结法凿井中冻结壁设计参数和开挖的依据,为提高人工冻土单轴抗压强度预测的精确度与稳定性,利用灰色理论处理小样本数据的独特优势,结合影响人工冻土单轴抗压强度因素,提出了人工冻土单轴抗压强度的预测方法。针对传统的GM(1,1)模型预测产生的较大误差的缺点,增加了原始序列的光滑度,并优化了时间响应函数,建立了改进的GM(1,1)模型。结果表明,利用改进的GM(1,1)模型的预测精度优于传统模型。该模型为人工冻土单轴抗压强度的预测提供了一种新方法。