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局部制冷降温技术在井下长距离掘进中的应用
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作者 郭忠磊 崔嵛 王春龙 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期916-925,共10页
为解决玲珑金矿深部长距离掘进巷道的高温问题,结合井下低温涌水条件,通过对输冷方式和换热方式进行分析,制定了以水源热泵技术为基础的局部制冷降温技术方案,采用理论计算和模拟仿真方法,模拟不同供风温度和供风量条件下巷道的温度场... 为解决玲珑金矿深部长距离掘进巷道的高温问题,结合井下低温涌水条件,通过对输冷方式和换热方式进行分析,制定了以水源热泵技术为基础的局部制冷降温技术方案,采用理论计算和模拟仿真方法,模拟不同供风温度和供风量条件下巷道的温度场变化情况,分析得出了最佳制冷参数,并开展了制冷系统的设备选型和现场应用。结果表明:-750 m中段长距离掘进工作面的制冷最佳温度为10℃,供风量为5.0 m3/s;根据制冷方案和制冷参数分析结果对局部制冷降温技术进行了应用,有效解决了系统供水不足和供风沿途冷损大等难题,掘进工作面温度由37.0℃降至26.2℃,降幅达10.8℃,距工作面50 m范围内运输巷道温度平均降幅分别为8.9℃和2.9℃,掘进巷高温环境得到明显改善。该局部制冷通风降温技术的应用对类似矿山的深部热害治理具有技术参考价值。 展开更多
关键词 矿业工程 深井 热害 长距离掘进 局部制冷降温技术 玲珑金矿
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金属矿长距离掘进巷道分段降温数值模拟研究 被引量:18
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作者 张永亮 翟雪峰 +2 位作者 卢守青 张西龙 曹建霞 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期73-79,共7页
为解决金属矿长距离掘进巷道回风阶段产生的热害问题,利用Fluent计算流体力学(CFD)软件数值模拟掘进巷道降温模型。首先,提出长距离掘进巷道分段降温思路,并利用SpaceClaim软件分别建立采用常规压入式通风和分段降温技术的巷道三维几何... 为解决金属矿长距离掘进巷道回风阶段产生的热害问题,利用Fluent计算流体力学(CFD)软件数值模拟掘进巷道降温模型。首先,提出长距离掘进巷道分段降温思路,并利用SpaceClaim软件分别建立采用常规压入式通风和分段降温技术的巷道三维几何模型;然后,利用网格划分软件划分几何模型网格,并利用Fluent软件对该模型作参数设置及数值模拟;最后,提出有效降温区域的概念并分析采用常规压入式通风和分段降温技术的巷道降温模拟结果。结果表明:在100 m长的掘进巷道模型中,采用分段降温技术的模型降温效果比常规降温模型的降温效果提高17.7%;采用分段降温技术的巷道回风风温比常规压入式通风回风风温低1~2℃。 展开更多
关键词 长距离掘进巷道 分段降温 热害 计算流体力学(CFD) 有效降温区域
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砂卵石地层盾构长距离掘进先行刀优化配置研究 被引量:7
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作者 张晋勋 殷明伦 +1 位作者 江华 周刘刚 《都市快轨交通》 北大核心 2021年第4期119-127,共9页
针对砂卵石地层盾构长距离掘进工程特点,提出先行刀多维度梯次布置的设计理念,“多维度”保证了长距离掘进中刀盘受力稳定,不同刀高的先行刀梯次布置使其合金块之间搭接形成合金块磨损接力。同时优化先行刀合金块的耐磨及耐撞击性能,避... 针对砂卵石地层盾构长距离掘进工程特点,提出先行刀多维度梯次布置的设计理念,“多维度”保证了长距离掘进中刀盘受力稳定,不同刀高的先行刀梯次布置使其合金块之间搭接形成合金块磨损接力。同时优化先行刀合金块的耐磨及耐撞击性能,避免在长距离掘进中存在的刀具冲击疲劳失效。依托北京新机场线“磁1”区间盾构工程,通过方案比选得到最终刀盘设计方案,并对掘进过程中掘进刀具磨损数据与掘进参数进行深入分析。数据分析结果表明:多层先行刀布置的盾构砂卵石地层长距离掘进可分为高刀犁松和高低刀共同犁松两个阶段,高刀犁松阶段“梯次化”布置的高刀降低了低刀的磨损系数,高低刀共同犁松阶段在一定距离内继续维持掘进效率,有效延长掘进距离。 展开更多
关键词 轨道交通 砂卵石地层 长距离掘进 刀具优化配置 刀具磨损 掘进参数分析
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长距离掘进工作面局部通风智能联动调控研究 被引量:6
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作者 王磊 王凯 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第9期55-63,共9页
现有长距离掘进通风调控研究多局限于局部通风机本身进行变频调风,少有针对长距离掘进工作面按需供风导向的研究。针对该问题,提出了一种长距离掘进工作面局部通风智能调控系统设计方案,该系统由井下监控系统、通风异常调控系统、地面... 现有长距离掘进通风调控研究多局限于局部通风机本身进行变频调风,少有针对长距离掘进工作面按需供风导向的研究。针对该问题,提出了一种长距离掘进工作面局部通风智能调控系统设计方案,该系统由井下监控系统、通风异常调控系统、地面工作站组成。井下监控系统通过对井下通风机、风筒和工作面进行实时监控,实现对局部通风机工作异常状态的研判预警、对风筒内部漏风情况的动态分析及对实际供需风量的动态预测。通风异常调控系统通过识别井下通风参数异常情况,制定不同参数不同等级的风险协同处置策略,实时显示掘进工作面瓦斯浓度等参数分布的具体情况。地面工作站挖掘工作面风流状态与风筒参数的潜在规律,形成风流−风筒调控模型,根据掘进工作面风流流动分布状态实现对风筒的实时调控;同时建立理论供风量、实际供风量、实际需风量相匹配的变频预测调风模型,基于变频调风模型和实时通风参数确定通风机运行频率,通过通风机智能变频实现按需供风,并在通风异常情况下,基于瓦斯涌出量预测和风排瓦斯极限能力辅以钻孔瓦斯抽采控制工作面瓦斯浓度,实现对长距离掘进工作面的通风安全保障。以转龙湾煤矿23303掘进工作面为例,对风流进行数值模拟,研究工作面风流分布状态,为掘进工作面风速传感器的布置调整提供依据。提出2种通风联动调控方式,即常态下变频调风和异常情况下调控排风:在常态下通过供需匹配分析确定通风机运行频率,实现通风机的智能变频调风;在通风异常情况下采用4种调控排风规则,保障长距离掘进工作面的通风安全,同时达到节能减排效果。构建了局部通风系统健康指标综合评价体系,通过综合评价模型和健康指数,实现对局部通风系统的实时健康“体检”,并定量显示不同指标的风险等级,确保局部通风系统处于健康状态。 展开更多
关键词 长距离掘进工作面 局部通风 按需供风 通风联动调控 变频调风 调控排风
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长距离掘进软弱围岩的TBM刀盘扩挖技术 被引量:9
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作者 田彦朝 贺飞 +1 位作者 张啸 杨添任 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2019年第5期884-889,共6页
为解决全断面岩石隧道掘进机(TBM)在软弱围岩地层的适应性问题,应对由于围岩收敛变形导致的卡机和支护被破坏的风险,基于高黎贡山隧道TBM施工项目,从TBM装备角度提出了针对性设计方案。通过对比现有的TBM刀盘扩挖技术,提出边缘滚刀外移... 为解决全断面岩石隧道掘进机(TBM)在软弱围岩地层的适应性问题,应对由于围岩收敛变形导致的卡机和支护被破坏的风险,基于高黎贡山隧道TBM施工项目,从TBM装备角度提出了针对性设计方案。通过对比现有的TBM刀盘扩挖技术,提出边缘滚刀外移和预留扩挖刀箱组合设计方案,并结合一套同步抬升油缸系统和中间导向柱实现了刀盘的抬升扩挖设计。通过上述研究,使刀盘半径方向扩挖量达到100mm,避免由于隧道底部扩挖导致的主机"栽头"现象,实现TBM在软弱围岩地质条件的长距离扩挖掘进。 展开更多
关键词 TBM 长距离掘进 隧道 刀盘扩挖 刀盘抬升 软弱围岩
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郑州地铁砂性地层盾构长距离掘进技术研究 被引量:6
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作者 张昭 《隧道建设》 北大核心 2017年第7期851-856,共6页
为解决盾构在砂性地层中长距离掘进可能存在的风险难题,以郑州地铁1号线2期工程为背景,分析盾构在砂性地层长距离掘进施工中可能存在的风险,在盾构掘进前针对所穿越地层的物理力学参数从耐磨性、刀盘开口率等方面对盾构进行适应性设计,... 为解决盾构在砂性地层中长距离掘进可能存在的风险难题,以郑州地铁1号线2期工程为背景,分析盾构在砂性地层长距离掘进施工中可能存在的风险,在盾构掘进前针对所穿越地层的物理力学参数从耐磨性、刀盘开口率等方面对盾构进行适应性设计,在盾构掘进过程中通过现场试验确定合理的土体改良措施和注浆参数,最终顺利完成掘进。结果表明:采取上述技术措施能够有效提高盾构在砂性地层中的耐磨性和掘进效率并且控制了地表沉降,从而克服了盾构在砂性地层中长距离掘进的施工风险。 展开更多
关键词 郑州地铁 砂性地层 长距离掘进 盾构设计 土体改良 注浆参数
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短钻孔快速抽采工艺在长距离掘进工作面的应用 被引量:4
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作者 向真才 《工矿自动化》 北大核心 2020年第2期29-33,共5页
针对目前高瓦斯煤巷长距离掘进工作面瓦斯治理措施存在成本高、因回风流瓦斯体积分数高而影响掘进速度等问题,提出在长距离掘进工作面应用短钻孔快速抽采工艺,即利用检修班时间采用短钻孔进行掘进工作面快速集中抽采,通过短时间、高强... 针对目前高瓦斯煤巷长距离掘进工作面瓦斯治理措施存在成本高、因回风流瓦斯体积分数高而影响掘进速度等问题,提出在长距离掘进工作面应用短钻孔快速抽采工艺,即利用检修班时间采用短钻孔进行掘进工作面快速集中抽采,通过短时间、高强度抽采小范围瓦斯,减小掘进工作面及回风流通风压力,提高煤巷掘进速度。短钻孔快速抽采工艺从时间和空间上克服了现有技术的不足,将掘进工作面长距离长时间瓦斯抽采变为短距离短时间的高效抽采。在山西霍尔辛赫煤矿3605回风巷的应用结果表明,应用短钻孔快速抽采工艺可在控制回风流与工作面瓦斯体积分数和成本的前提下,将煤巷掘进月累计进尺由170 m提高到250 m,提高了近50%,实现了对低透气性煤层长距离掘进工作面瓦斯的有效治理。 展开更多
关键词 长距离掘进工作面 瓦斯抽采 短钻孔快速抽采 低透气性煤层 瓦斯体积分数
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金川龙首矿西一采区长距离独头掘进通风系统改造 被引量:6
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作者 李雨成 毕秋苹 +2 位作者 迟羽淳 李智 刘天奇 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期61-66,共6页
通过对原有通风系统进行测试,分析存在的问题,设计金川龙首矿西一采区辅助斜坡道钻孔通风方案及风库中转优化布置方案。结果表明,钻孔通风采用2×37 k W的风机配备刚性风筒能使工作面平均风速提高至0.29 m/s以上,掘进通风系统调整... 通过对原有通风系统进行测试,分析存在的问题,设计金川龙首矿西一采区辅助斜坡道钻孔通风方案及风库中转优化布置方案。结果表明,钻孔通风采用2×37 k W的风机配备刚性风筒能使工作面平均风速提高至0.29 m/s以上,掘进通风系统调整方案共需投资约11.63万元。风库中转通风系统采用2×11 k W的风机,当风库转移至距离硐口约249 m处,风库中转效率达到最高,单趟风筒工作面风量能够达到1.11 m3/s,采用双趟风筒时工作面风量能够达到2.22 m3/s。方案实施后,与预期的通风效果基本相符。 展开更多
关键词 独头巷道 通风系统 长距离掘进 现场测试
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长距离盾构隧道掘进的主要问题及发展趋势 被引量:15
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作者 朱伟 钱勇进 +4 位作者 王璐 方忠强 陆凯君 魏斌 孟立夫 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期138-149,共12页
对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适... 对盾构隧道工程区间施工距离变化的现状进行梳理,基于4个典型的长距离盾构隧道工程实例,对盾构隧道长距离掘进中出现的刀盘刀具磨损、盾尾密封系统失效、管路磨损、复杂地层盾构开舱、地下对接等问题以及其主要技术原理、技术流程、适用范围及优缺点进行归纳总结,并对我国智能化快速施工技术发展进行了展望。 展开更多
关键词 隧道工程 长距离掘进 刀具更换 盾尾密封修复 地层加固 开挖面稳定 盾构机对接
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土压平衡盾构长距离硬岩掘进螺旋输送机问题分析与对策研究 被引量:2
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作者 李功义 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第S02期502-507,共6页
为解决某盾构在长距离掘进、石英含量较高、硬岩地层时出现螺旋机卡机导致的滞排渣等问题,分析引起螺旋机故障的原因,提出螺旋机滞排后处理措施,制定并实施了修复方案,取得了良好的修复效果。针对盾构长距离掘进硬岩工况,提出液压系统... 为解决某盾构在长距离掘进、石英含量较高、硬岩地层时出现螺旋机卡机导致的滞排渣等问题,分析引起螺旋机故障的原因,提出螺旋机滞排后处理措施,制定并实施了修复方案,取得了良好的修复效果。针对盾构长距离掘进硬岩工况,提出液压系统优化改进方案、螺旋机卡机后操作工艺,并通过试验得出合适的掘进工艺参数以及膨润土配比方案。基于盾构长距离掘进硬岩工况的设备结构优化方法、设备操作方法、施工工艺方法,解决了现场螺旋机卡机问题,保障了现场设备的高效运行。 展开更多
关键词 盾构 硬岩地层 螺旋输送机 滞排渣 长距离掘进
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长距离高瓦斯掘进工作面瓦斯综合治理 被引量:2
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作者 梁昭玉 《矿业安全与环保》 北大核心 2010年第S1期38-39,共2页
在工作面采用多台大功率局部通风机通风稀释瓦斯,利用穿层钻孔和顺层钻孔相结合的瓦斯抽放方法使3122工作面运输巷掘进工作面瓦斯浓度明显下降,杜绝了瓦斯超限事故,确保了该工作面的顺利掘进。
关键词 长距离掘进工作面 瓦斯 通风 抽放 效果
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高突矿井局部通风安全可靠性升级改造实践 被引量:2
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作者 谢劲松 李晓东 《煤炭工程》 北大核心 2007年第1期40-41,共2页
针对高突矿井长距离掘进工作面局部通风安全系数低的问题,通过对掘进工作面局部通风供电、通风设施、风筒分风器、监测电缆、自动倒台、局部通风机、风筒进行全面升级和改造,并对风筒延接方法和高阻力段风筒接头处理方法进行创新,从而... 针对高突矿井长距离掘进工作面局部通风安全系数低的问题,通过对掘进工作面局部通风供电、通风设施、风筒分风器、监测电缆、自动倒台、局部通风机、风筒进行全面升级和改造,并对风筒延接方法和高阻力段风筒接头处理方法进行创新,从而大大增强了高突矿井长距离掘进工作面局部通风安全的可靠性。 展开更多
关键词 高突矿井 长距离掘进工作面 局部通风
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高水压过海盾构隧道建设关键技术可行性初探 被引量:10
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作者 宋超业 贺维国 吴钇君 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2020年第5期717-726,I0023-I0032,共20页
过海隧道在我国发展迅速,拟建的琼州海峡通道、渤海海峡通道等跨海通道将面临超长距离、超高水压隧道掘进安全等技术难题的重大突破。根据目前的研究和实践,盾构隧道掘进水压在0.8 MPa左右,一次掘进距离在8 km以内。为解决高水压条件下... 过海隧道在我国发展迅速,拟建的琼州海峡通道、渤海海峡通道等跨海通道将面临超长距离、超高水压隧道掘进安全等技术难题的重大突破。根据目前的研究和实践,盾构隧道掘进水压在0.8 MPa左右,一次掘进距离在8 km以内。为解决高水压条件下过海盾构隧道安全掘进和运营期间安全服役的难题,以琼州海峡中线盾构隧道(水压1.2 MPa、掘进长度12 km)为工程背景,采用工程类比、施工阶段关键技术分析的方法,对高水压长距离过海盾构隧道关键技术可行性进行分析,提出盾构主动换刀+被动饱和潜水带压换刀+非常状态冻结加固脱困的综合换刀技术以及可更换密封综合技术,可保障盾构超长距离掘进;提出超高水压盾构复合式管片衬砌和内外结合的多道防水结构,可保障超高水压条件下盾构管片结构的安全服役。 展开更多
关键词 海底隧道 高水压 盾构法 长距离掘进 换刀
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3 MPa超高水压下的盾构滚刀常压换刀技术——Hi-RORRA系统
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《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第3期450-450,共1页
户田建设与盾构厂商JIMT、CIVIC咨询公司共同开发了一项盾构滚刀更换技术——Hi-RORRA系统。该系统适用于硬岩地层内的长距离掘进,换刀作业人员无需出入盾构,可在常压下安全高效完成换刀,系统采用了独特的止水机构,即使在大深度、高水... 户田建设与盾构厂商JIMT、CIVIC咨询公司共同开发了一项盾构滚刀更换技术——Hi-RORRA系统。该系统适用于硬岩地层内的长距离掘进,换刀作业人员无需出入盾构,可在常压下安全高效完成换刀,系统采用了独特的止水机构,即使在大深度、高水压条件下也能保证刀盘在辐条内安全作业。 展开更多
关键词 硬岩地层 更换技术 刀盘 盾构 长距离掘进 安全作业 常压换刀 高水压
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