冻结立井井筒机械化掘进现状及发展趋势
陈湘生1
王恒2
宋朝阳3
陈汉青4
陈曦4
丁航2
王磊5
1.煤炭科学研究总院,北京 100013;矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 100013;深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 5180602.煤炭科学研究总院,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 1000133.矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 1000134.矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 100013;深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 5180605.煤炭科学研究总院,北京 100013;矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 100013
摘要：针对我国"富煤贫油少气"的能源赋存结构及煤炭未来一段时间将长期占据能源消耗主导地位的特点,回顾了我国煤炭井工开采领域冻结立井井筒机械化掘进发展历程.钻爆法凿井作为我国立井井筒施工的主要工法,炸药的应用大幅提高了冻结井筒的掘进效率,配套的伞钻打孔、抓岩机装岩、大型井架及设备提升、大模板砌壁等大型机械化设备的应用,大幅提高了井筒成井速度;竖井钻机、反井钻机及竖井掘进机作为特殊地层条件下立井井筒特殊凿井方式,也有各自应用范围.面对我国西部富水弱胶结地层特点及智慧矿山发展趋势,采用冻结+钻爆法施工难以满足千米级弱胶结岩层立井井筒智能化无人化的建设需求,而采用冻结+竖井掘进机钻井是未来超深立井井筒技术发展方向之一.结合国外冻结+竖井掘进机凿井工程案例,针对我国西部富水弱胶结岩层立井井筒建设,提出了冻结+竖井掘进机凿井在冻结壁厚度和强度设计理论、双层钢筋混凝土井壁永久支护、低温环境下竖井掘进机掘进破岩形式以及分级上排渣方式等冻-掘-支-运协同作业方面提出了合理化建议;明确了井壁结构与弱胶结围岩相互作用机理,优化双层井壁结构方法,构建竖井掘进机掘-支-运同步作业模式等,提升井筒建设综合效率,提高信息化水平,推动立井井筒向机械化、绿色化和智能化发展.
关键词：特殊凿井机械破岩冻结井壁竖井掘进机
分类号：TD265(矿山设计与建设)TD421(矿山机械)
资助基金：国家自然科学基金(52090084)国家自然科学基金(51938008)国家自然科学基金(52008197)
论文发表日期：2024-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 1-17 )
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