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超深竖井爆破掘进围岩损伤规律数值模拟研究

爆破 2024年第2期41卷 8-14,39页

作者：杨小林张光然褚怀保孙博徐杰王东辉陈璐阳郭鹏王少华河南理工大学土木工程学院焦作451003

为了分析爆破荷载作用下超深竖井围岩损伤演化规律,基于三山岛金矿西岭副井爆破施工实践,采用数值模拟的方法,基于ANSYS/LS-DYNA重启动技术,根据爆破设计方案,利用等效爆炸荷载方法,分别对四种地应力(15 MPa、30 MPa、45 MPa和60 MPa)... 详细信息

为了分析爆破荷载作用下超深竖井围岩损伤演化规律,基于三山岛金矿西岭副井爆破施工实践,采用数值模拟的方法,基于ANSYS/LS-DYNA重启动技术,根据爆破设计方案,利用等效爆炸荷载方法,分别对四种地应力(15 MPa、30 MPa、45 MPa和60 MPa)和四种侧压系数(1.0、1.25、1.5和2.0)条件下超深竖井爆破掘进围岩损伤进行数值计算;分析竖井围岩损伤效应,研究地应力与侧压系数对竖井围岩损伤范围的影响。数值计算结果表明:随着地应力的增大,损伤区域受到明显抑制作用,地应力从15 MPa增加到60 MPa,损伤区域的半径从5.75 m减小到3.4 m;随着侧压系数的增大,爆破损伤区域体现出各向异性,损伤区域向较大地应力方向集中。研究成果为控制竖井围岩爆破损伤提供理论基础。

关键词：超深竖井爆破掘进损伤规律数值模拟等效荷载

深厚砂卵石地层超深竖井施工降水模型试验研究

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现代隧道技术 2022年第1期59卷 176-182,194页

作者：王飞中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

富水砂卵石地层中基坑降水始终是工程界较大的难题,文章针对兰州强透水深厚砂卵石地层超深竖井降水进行了理论计算和模型试验研究,研制了一套有效的模型试验系统,配置了砂卵石土体相似材料,并重点研究了基底注浆加固对基坑降水的影响。... 详细信息

富水砂卵石地层中基坑降水始终是工程界较大的难题,文章针对兰州强透水深厚砂卵石地层超深竖井降水进行了理论计算和模型试验研究,研制了一套有效的模型试验系统,配置了砂卵石土体相似材料,并重点研究了基底注浆加固对基坑降水的影响。研究结果表明:(1)黄河对基坑降水有重要的影响,靠近黄河一侧降水漏斗曲线陡直,远离黄河一侧降水漏斗曲线平缓;(2)基底注浆降低了水力梯度,提高基坑施工安全性,可有效减少基坑内抽水量,但对于坑外抽水量作用不大;(3)基底加固区渗透系数存在最优值,对于该工程,建议取1×10^(-6)m/s为加固区目标渗透系数。

关键词：模型试验基坑降水砂卵石地层超深竖井降水漏斗

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超深竖井建设基础理论与发展趋势

金属矿山 2018年第4期47卷 1-10页

作者：赵兴东东北大学采矿地压与控制研究中心辽宁沈阳110819

简述深井开采定义及其需要考虑的因素,借以区分"深井开采"与"深竖井"定义,包括不同国家对超深井开采界定深度,提出深井开采应注意的关键问题:采动地压与调控、降温技术;总结国外不同国家深井开采生产基本情况与深竖井建设情况,分析不同... 详细信息

简述深井开采定义及其需要考虑的因素,借以区分"深井开采"与"深竖井"定义,包括不同国家对超深井开采界定深度,提出深井开采应注意的关键问题:采动地压与调控、降温技术;总结国外不同国家深井开采生产基本情况与深竖井建设情况,分析不同国家深井开采存在的区别;对当前我国在(拟)建深井矿山进行统计、总结,当前我国超深竖井建设主要在黄金、有色与铁矿行业,建设深度主要集中在1 500 m;与国外相比,我国深井开采矿山矿石种类单一、矿石品位较低。在超深竖井理论分析方面,分别从超深竖井井筒围岩应力解析、井筒断面结构设计、井壁支护结构等方面,详细介绍当前理论与设计存在的问题,提出目前我国超深竖井建设需要解决的核心理论与关键技术。在超深竖井建设技术方面,分别从凿岩爆破、综合化机械施工、吊盘以及钢丝绳提升等方面,详细叙述我国超深竖井建设存在的问题。针对复杂应力环境下超深竖井井筒围岩稳定性控制,提出(类)椭圆形井筒结构及释能井壁支护形式;系统介绍了凿井设备、吊盘以及钢丝绳等研究进展,为我国超深竖井建设提供借鉴。

关键词：超深竖井井筒断面井壁结构应力解析释能井壁支护

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超深竖井围岩体爆破模拟材料选择试验研究

爆破 2024年第4期41卷 1-7页

作者：杨小林徐杰褚怀保孙博王东辉张光然陈璐阳郭鹏王少华河南理工大学土木工程学院焦作451003

研发超深竖井围岩的爆破相似模拟材料并开展物理模型试验,是研究爆破作用下超深竖井围岩的动力响应规律的基础。论文以三山岛金矿西岭副井下二长花岗岩为模拟对象配制花岗岩相似材料,选取铁矿粉、重晶石粉为细骨料,石英砂为粗骨料,松香... 详细信息

研发超深竖井围岩的爆破相似模拟材料并开展物理模型试验,是研究爆破作用下超深竖井围岩的动力响应规律的基础。论文以三山岛金矿西岭副井下二长花岗岩为模拟对象配制花岗岩相似材料,选取铁矿粉、重晶石粉为细骨料,石英砂为粗骨料,松香酒精溶液为黏结材料,石膏为调节材料,采用正交设计法配比模拟材料,测定了不同配比相似材料的力学参数,并进行了各影响因素的敏感性分析和模拟材料的试爆试验。结果表明:基于试件密度、单轴抗压强度和弹性模量,选定的配比方案能够满足室内爆破模型试验的要求;细骨料占总骨料比对模拟材料的密度有较显著影响;粘结剂浓度对模拟材料的抗压强度、抗拉强度、弹性模量和粘聚力均有较显著影响;石膏占比对模拟材料的内摩擦角有较显著影响;高围压作用下模型试块内的应变峰值数值整体较大,并且随着距离的增加,应变峰值的衰减速度逐渐降低。

关键词：超深竖井爆破相似材料正交设计力学性能敏感性分析

特长铁路隧道超深竖井模式下防灾疏散及救援技术研究

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现代隧道技术 2020年第6期57卷 1-7页

作者：范磊杨昌宇中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

特长隧道内列车发生火灾和故障事故对铁路运营安全危害极大,给隧道内人员疏散、外部抢险救援及运营管理带来极大挑战。文章以我国目前最长的大丽至瑞丽铁路高黎贡山隧道(34.538 km)为依托工程,开展特长隧道防灾疏散及救援方案研究,制定... 详细信息

特长隧道内列车发生火灾和故障事故对铁路运营安全危害极大,给隧道内人员疏散、外部抢险救援及运营管理带来极大挑战。文章以我国目前最长的大丽至瑞丽铁路高黎贡山隧道(34.538 km)为依托工程,开展特长隧道防灾疏散及救援方案研究,制定了铁路隧道防灾疏散救援的总体原则及不同事故灾害形式下的疏散策略,提出了超深竖井主副井模式下紧急救援站的设置型式,建立了竖井式紧急救援站人员疏散及通风排烟系统,提出了复线隧道及初期单线隧道条件下的半横向通风、排烟方案,并制定了火灾紧急情况下的防灾救援管理模式及消防救援预案。

关键词：特长铁路隧道超深竖井主副竖井施工生产竖井紧急救援站防灾通风残余列车活塞风人员疏散

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超深竖井快速掘进施工新方法

长江科学院院报 2003年第B12期20卷 26-28页

作者：常民生赵中宇山西省水利建筑工程局山西太原030006

充分利用竖井地理、地质等周边施工条件,采用反导井法进行竖井施工。首先,沿竖井轴线钻开一垂直孔,提升吊篮至作业位置,使作业人员进行反导井施工;其次,反导井施工自下而上完成后,沿设计边线自上而下进行扩井施工,扩井施工中石碴沿导井... 详细信息

充分利用竖井地理、地质等周边施工条件,采用反导井法进行竖井施工。首先,沿竖井轴线钻开一垂直孔,提升吊篮至作业位置,使作业人员进行反导井施工;其次,反导井施工自下而上完成后,沿设计边线自上而下进行扩井施工,扩井施工中石碴沿导井自落至井底,用装载机通过平洞出渣至洞外。这种施工方法保证了施工质量,缩短了施工工期,降低了施工成本,做到了施工安全。

关键词：水利工程掘进超深竖井施工成本装载机引水工程

京沈高铁望京隧道软弱富水地层超深竖井多台大直径泥水盾构快速接收技术

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隧道建设（中英文） 2021年第2期41卷 283-292页

作者：翟志国花楠刘柳中铁隧道集团二处有限公司河北三河065201 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为了解决4台大直径泥水盾构在以黏土、粉土和粉细砂层等软弱细颗粒为主的富水地层且要在同一个超深竖井中实现“低风险”快速接收的难题,以京沈高铁望京隧道工程为依托,采用U形素地下连续墙+超深三轴搅拌桩+RJP超高压旋喷加固地层,并辅... 详细信息

为了解决4台大直径泥水盾构在以黏土、粉土和粉细砂层等软弱细颗粒为主的富水地层且要在同一个超深竖井中实现“低风险”快速接收的难题,以京沈高铁望京隧道工程为依托,采用U形素地下连续墙+超深三轴搅拌桩+RJP超高压旋喷加固地层,并辅以降水井等多种地层加固措施,提高接收井端头加固区的整体稳定性和止水效果,为盾构快速接收创造条件。采用陀螺仪定向+投点孔进行贯通测量,确保盾构接收精度,为接收基座的快速精确定位安装提供依据。采用水钻+绳锯切割方式破除洞门混凝土,极大地提高了洞门破除速度。洞门钢环安装双道钢丝刷作为接收洞门密封,防止盾构出洞时发生涌水涌砂现象,确保盾构接收安全,减少最后1环管片的安装和拆除,快速封堵洞门,进一步加快盾构接收速度。通过采取以上关键技术,并对4台盾构的接收和拆机顺序进行科学的组织协调,保证了望京隧道4台大直径盾构安全快速的接收。

关键词：隧道软弱富水地层超深竖井大直径泥水盾构快速接收

厄瓜多尔CCS水电站超深竖井反井钻机法施工关键问题研究

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现代隧道技术 2018年第6期55卷 183-190页

作者：杨继华魏斌齐三红郭卫新黄河勘测规划设计有限公司郑州450003

厄瓜多尔CCS水电站为引水式电站,布置有2条深达537.9 m的超深竖井。经过方案比选,选择了新型RHINO 1088DC反井钻机进行竖井施工。反井钻机法施工分为正钻导孔、反扩导井及人工扩挖3个阶段。针对正钻导孔时的埋钻、导孔偏斜问题,反扩导... 详细信息

厄瓜多尔CCS水电站为引水式电站,布置有2条深达537.9 m的超深竖井。经过方案比选,选择了新型RHINO 1088DC反井钻机进行竖井施工。反井钻机法施工分为正钻导孔、反扩导井及人工扩挖3个阶段。针对正钻导孔时的埋钻、导孔偏斜问题,反扩导井时的塌井及刀具损坏问题,人工扩挖过程中塌方、涌水及堵井问题,文章在分析其成因的基础上提出了相应的预防及处理措施,取得了良好的施工效果。CCS水电站超深引水竖井反井钻机的成功实施对国内水利水电工程深竖井施工水平的提高具有重要的借鉴意义,相关研究内容可为类似工程的竖井施工提供参考。

关键词： CCS水电站超深竖井反井钻机关键问题处理措施

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京沈客专望京隧道超深竖井施工技术革新

隧道建设（中英文） 2022年第8期42卷 1482-1490页

作者：李义华翟志国许维青刘柳中铁隧道集团二处有限公司河北三河065201 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

针对京沈客专望京隧道2号竖井施工中68 m深的地下连续墙在富含承压水且以粉细砂层为主的软弱地层中成槽难、垂直度控制难、42 m深的基坑安全与主体结构质量控制难等问题,提出对超深地下连续墙创新采用双拼工字钢接头柱、基坑上半部采用... 详细信息

针对京沈客专望京隧道2号竖井施工中68 m深的地下连续墙在富含承压水且以粉细砂层为主的软弱地层中成槽难、垂直度控制难、42 m深的基坑安全与主体结构质量控制难等问题,提出对超深地下连续墙创新采用双拼工字钢接头柱、基坑上半部采用钢支撑替代混凝土支撑、基坑下半部环框梁与混凝土内支撑逆作、环框梁和腰梁合二为一、改进接头防水方式、改变竖井主体结构施工工艺等多项技术革新。得出主要结论如下:1)在地下水丰富的软弱地层中,采用双拼工字钢接头柱可以显著提高超深地下连续墙的垂直度,减少接缝渗漏水现象;2)通过优化超深竖井内部支撑体系和主体结构的施工顺序,并且将临时支撑结构和永久结构合二为一,可以显著加快施工进度、提高施工安全、节省施工成本。

关键词：超深竖井地下连续墙双拼工字钢基坑内支撑环框梁软弱地层承压水