坚硬岩层

摘要： 为提高坚硬岩层巷道掘进效率及安全保障能力,以山西某矿南三采区集中回风巷掘进为工程背景,提出采用CMZY4-200/35钻装锚掘机+中深孔爆破组合方式掘进,并依据现场情况对巷道掘进方案进行设计。应用该方案后,南三采区集中回风巷掘进进尺平均为95.6 m/月,作业人员数量减少18人,取得较好的应用成果。

摘要： 在部分地下工程中,管道工程会遇到坚硬岩层,采取科学有效的破岩掘进技术,同时保证工程进度和安全性,对于工程顺利开展至关重要。首先对非爆破掘进技术进行概述,阐析常用的技术手段,在此基础上以具体工程为例,分析顶管施工中遇到坚硬岩层时采用非爆破破岩掘进技术的效果及施工注意事项等。旨在通过此次研究,为类似工程施工提供参考。

摘要： 为提高采面过断层效率并降低综采设备磨耗,提出采用预掘巷道松动爆破方式过断层。依据3506综采工作面、DF19断层实际赋存情况,对采面过断层技术方案以及松动爆破孔布置参数进行设计。现场应用后,断层带内坚硬岩层完整性以及强度均得以降低,邻近的松动爆破孔间发育有贯通的裂隙,采面在断层带推进时可保持4.8 m/d速度,预计耗时15 d即可通过DF19断层。

摘要： 煤矿深部邻空巷道在回采过程中同时受本工作面和相邻工作面动压影响,巷道超前变形量大且影响范围广,后期需要大量维护工作,严重影响矿井安全生产。针对山西焦煤霍州煤电集团李雅庄煤矿2-6101巷回采超前巷道变形情况,提出利用水力压裂技术预裂关键坚硬岩层,降低顶板的整体性和稳定性,减少回采超前应力传递。试验结果表明,通过对回采超前顶板关键层进行水力压裂,降低了回采超前支承压力,巷道变形得到改善,大幅减小了巷道变形量和超前维修量,防范了安全风险,提升了生产效益。

摘要： 为解决煤矿采煤工作面过断层时岩层坚硬、采煤机难以切割的问题,文章提出采用松动爆破方式辅助破岩,并采用工程类比以及理论分析方法确定爆破破岩技术方案,最终成功通过了断层。研究结果表明:1.根据现场条件确定爆破孔采用正向装药方式、一次爆破深度2400mm、爆破孔间距均为800mm、单孔装药量为0.9kg;2.现场应用后,爆破孔周边0.5m范围内岩体破碎、邻近爆破孔间产生有10~16mm宽的贯通裂缝,有效降低了岩层强度;3.采煤机在过断层期间可保持4.0m/min牵引速度、采煤机刀具磨耗降低约45%,采面过断层耗时较松动爆破前降低约30%,表示提出的松动爆破破岩方案效率高、针对性强。研究成果为其他矿井综采工作面过断层提供了经验借鉴。

摘要： 为解决煤矿采煤工作面过断层时岩层坚硬、采煤机难以切割的问题,文章提出采用松动爆破方式辅助破岩,并采用工程类比以及理论分析方法确定爆破破岩技术方案,最终成功通过了断层.研究结果表明:1.根据现场条件确定爆破孔采用正向装药方式、一次爆破深度2400mm、爆破孔间距均为800mm、单孔装药量为0.9kg;2.现场应用后,爆破孔周边0.5m范围内岩体破碎、邻近爆破孔间产生有10～16mm宽的贯通裂缝,有效降低了岩层强度;3.采煤机在过断层期间可保持4.0m/min牵引速度、采煤机刀具磨耗降低约45％,采面过断层耗时较松动爆破前降低约30％,表示提出的松动爆破破岩方案效率高、针对性强.研究成果为其他矿井综采工作面过断层提供了经验借鉴.

摘要： 在大断面以及坚硬岩石条件下合理调整炮孔施工及装药方式,将直接影响爆破效果.为了保证巷道成型质量,采用全断面光面爆破技术,并通过提高设计精度以及现场反复实践来优化爆破参数.结果表明,当掏槽形式为九心宫直线掏槽形式、平均孔深3 m、炮孔数69个时,爆破后平均循环进尺达到2.8 m,炮孔利用率大于93％.既提高了爆破质量,又加快了施工速度,为矿山实现机械化掘进提供了有力基础.

摘要： 文章以厦门地铁3号线施工为例,针对微风化和中风化花岗岩等坚硬岩层钻孔进尺困难、锤头磨损率大的技术难题,研发了预制钢套管导向装置辅助潜孔钻处理地下连续墙坚硬岩层技术并对其进行探讨.经过施工实践,预制钢套管导向装置辅助潜孔钻处理地下连续墙坚硬岩层技术凸显成效,可为今后类似工程提供参考.

摘要： 文章以厦门地铁3号线施工为例,针对微风化和中风化花岗岩等坚硬岩层钻孔进尺困难、锤头磨损率大的技术难题,研发了预制钢套管导向装置辅助潜孔钻处理地下连续墙坚硬岩层技术并对其进行探讨。经过施工实践,预制钢套管导向装置辅助潜孔钻处理地下连续墙坚硬岩层技术凸显成效,可为今后类似工程提供参考。

摘要： 近日,来自美国加利福尼亚的机器人公司Petra公布了一种名为“Swifty”的钻机,可以在非接触状态下利用热能破碎岩石,实现硬岩隧道的高速掘进。技术简介当岩石与热场相互作用时,岩石的力学(强度)、物理性质将发生变化。当前已有的利用热量破碎岩石的新方法包括热力钻进法、熔岩石钻进法、超高频电加热机械切削组合钻进法等。

摘要： 以淮北矿业集团巨厚坚硬火成岩岩床下煤层开采发生特大突水事故为例,勘查测试了突水的水文地质工程地质条件,对比国内外其他矿山突水水害特征,认为该突水为一种新的煤矿突水类型——"动力突水",覆岩中存在坚硬岩层、有含水层或采动离层水体、坚硬岩层发生采动动力失稳等,是产生"动力突水"的主要地质工程条件.提出"水源、通道、动力源"是"动力突水"的三要素,"水源、通道、动力源"的形成和相互作用过程,是导致"动力突水"的内在机理.分析对比了"动力突水"与一般"静水压突水"的不同特点,给出了"动力突水"的科学定义;指出了"煤矿动力突水"应进一步研究的方向。

摘要： 全液压冲击反循环系列钻机是我厂于2002 年开始研制成功并投放市场的产品，主要应用于大口径基础灌注桩的施工。该型钻机有2 个突出特点：一是钻机采用全液压传动，利用安装在钻塔上的特殊设计液压油缸提升、下落冲击锤头，能任意控制锤头的冲击频率、冲程，并能自动冲击和自动给进，属国内首创。因提升的冲击锤头重量大，具有很高的破岩效率；二是钻机采用了泵吸（或气举）反循环的排渣方式，冲击、排渣同步进行，能有效避免孔底岩屑的重复破碎，进一步提高了钻进效率。这两方面优势的结合使该钻机在施工桩孔时成孔质量好，钻进效率高。该系列钻机中的YCJF-25 型钻机曾获2005 年度山东省科技进步三等奖，获4 项国家专利，时至今日，该型钻机已销售了130 多台，得到越来越多用户的认可。该系列钻机具有以下特点：采用独特的液压油缸冲击方式，结构简单，工作平稳，可控性强。钻机工作时用液压力提升冲击锤头，靠冲击锤头重力自由下落冲击孔底岩土。冲击锤头下落时冲击油缸下腔的液压油能快速回油，冲击锤头能以自由落体状态下落，能量利用率高，冲击力大。该钻机采用机、电、液一体化技术，自动冲击和自动给进采用了单片机控制，操作方便省力，可靠集中。当冲击旋钮扳到“自动冲击”档位，钻机可实现自动冲击，此状态下操作人员可以离开操作室，到孔口周围巡查钻机工作情况。在自动冲击过程中，卷扬机能根据冲击锤头进尺情况，自动适时、适量放绳，避免打“空锤”现象，能有效地提高钻进效率。钻机也可以选择手动放绳，灵活掌握冲击给进。自动冲击，手动冲击可任意选择，冲击行程，冲击频率可无级调整，能适应多种工况和地层。钻机设计有差动双卷筒卷扬机，提升能力强（最大提升力可达100kN），双绳提拉冲击锤头，让出冲击锤头的中间位置，为穿过排渣管腾出空间。单绳冲击钻机因无法让开冲击锤头的中间位置，很难采用快速高效的反循环排渣方式。钻机配有液压步履，与钻机底盘装为一体。在施工现场，钻机可方便左右前后移位以对正孔位。钻机起塔、落塔为液压油缸控制，操作平稳、安全、省力。冲击锤头采用焊接或铸造结构，采用双绳提引，中孔的芯管可让排渣管穿过。焊有刀体的几个钢圈从内到外呈阶梯状布置，在冲击锤头工作时可形成多个高低不同层次的破碎面，这充分利用了岩石抗剪强度大大低于抗压强度的特点，岩石分层等强度向内破碎，碎岩效率高。

摘要： 液动冲击回转钻进技术对坚硬岩层等具有优异的适应性,在国内地质、油田、水井等勘探行业已得到广泛应用,在岩石灌浆等水工基础物处理的施工领域尚很少应用.本文介绍了该技术在帷幕灌浆施工领域里的成功应用经验与工艺，液动冲击回转钻进技术作为一项新技术，是对回转钻探的重大改革，是继现代金刚石钻探之后的钻探新方法，具有高效、优质、低耗的优点，被认为是现代岩芯钻探3项先进技术之一，它较好地利用了坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击力的弱点，是解决坚硬岩层和某些复杂岩层钻探效率低、钻孔质量差的有效钻探技术。

摘要： 凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中,揭露了石英砂岩、黑云变粒岩两层普氏系数10以上的坚硬岩石,掘进爆破中炮孔利用率偏低,造成二次打眼或爆破效果不理想,致使正规循环率降低,无法满足工程需要.通过运用QC方法形成了一套具体的提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度.

摘要： 凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中,揭露了石英砂岩、黑云变粒岩两层普氏系数10以上的坚硬岩石,掘进爆破中炮孔利用率偏低,造成二次打眼或爆破效果不理想,致使正规循环率降低,无法满足工程需要.通过运用QC方法形成了一套具体的提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度.

摘要： 凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中,揭露了石英砂岩、黑云变粒岩两层普氏系数10以上的坚硬岩石,掘进爆破中炮孔利用率偏低,造成二次打眼或爆破效果不理想,致使正规循环率降低,无法满足工程需要.通过运用QC方法形成了一套具体的提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度.

摘要： 凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中,揭露了石英砂岩、黑云变粒岩两层普氏系数10以上的坚硬岩石,掘进爆破中炮孔利用率偏低,造成二次打眼或爆破效果不理想,致使正规循环率降低,无法满足工程需要.通过运用QC方法形成了一套具体的提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度.

摘要： 针对凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中揭露石英砂岩、黑云变粒岩2层普氏系数为10以上的坚硬岩石,造成掘进爆破中炮孔利用率低、二次打孔或爆破效果不理想、正规循环率降低等问题,通过运用QC方法制定一套具体提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度,可为类似硬岩条件下爆破施工提供技术参考.

摘要： 针对凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中揭露石英砂岩、黑云变粒岩2层普氏系数为10以上的坚硬岩石,造成掘进爆破中炮孔利用率低、二次打孔或爆破效果不理想、正规循环率降低等问题,通过运用QC方法制定一套具体提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度,可为类似硬岩条件下爆破施工提供技术参考.

摘要： 针对凤凰山铁矿立井井筒基岩段施工中揭露石英砂岩、黑云变粒岩2层普氏系数为10以上的坚硬岩石,造成掘进爆破中炮孔利用率低、二次打孔或爆破效果不理想、正规循环率降低等问题,通过运用QC方法制定一套具体提高硬岩爆破效率的施工技术,大大提高了炮孔利用率,降低了职工劳动强度,加快了在硬岩中的施工速度,可为类似硬岩条件下爆破施工提供技术参考.

摘要： 本发明公开了一种基于坚硬厚岩层与煤层厚距关系的冲击危险评价方法，先采集所需评价煤层上方的地质资料，确定煤层上方各个岩层的分布情况和各个岩层的力学性能，接着选出符合条件的坚硬厚岩层，并记录各个坚硬厚岩层的厚度及各自下边界与煤层上边界之间的距离；然后根据本申请人研究发现煤层上方坚硬厚岩层的厚度与坚硬厚岩层下边界距煤层上边界的距离之间的关系，对煤层的冲击地压存在对应影响，经过取值划分后确定判别标准，将选出的坚硬厚岩层分别经过判别标准处理后，得出各个坚硬厚岩层对应的危险指数；最后选择各个坚硬厚岩层对应的危险指数中的最大值，确定为最终危险指数，根据最终危险指数确定煤层顶板在对煤层造成的冲击地压危险强度。

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开一种具有防护功能的坚硬岩层破碎用钻头，属于钻头技术领域，包括钻柄，所述钻柄连接有用于对坚硬岩层进行破碎的破碎结构，所述破碎结构连接有用于对破碎结构进行拆卸和更换的拆装结构，所述钻柄连接有用于对破碎结构进行动力传输的传动结构；所述拆装结构包括第一螺栓，所述传动结构的固定块上设有多个抵触槽，所述第一螺栓通过抵触槽和固定块抵触；通过抵触槽和固定块抵触，从而将钻头体固定于固定块上，从而便于对于不同类型的岩层来更换不同的钻头体，从而满足破碎需求。

摘要： 本发明属于煤矿井工开采技术领域，涉及一种坚硬岩层水力压裂层位高精度控制方法，包括：根据地质勘探钻孔柱状图进行坚硬岩层层位进行预判定；初步确定工作面采后难垮岩层岩性及赋存高度；根据预判定的结果，在工作面压裂区域内进行探测钻孔，并通过钻孔测井分析设备获得目标岩层的真实岩层信息；根据真实岩层信息制作岩层的二维走向垂直剖面图；根据二维走向垂直剖面图中，各区域目标岩层赋存特征，对水力压裂的工艺参数进行调整，实现层位高精度控制。本发明中方案适用于坚硬岩层水压致裂技术条件，提高压裂目标层位判别精度、提高岩层岩性与结构可视化程度、提升水压致裂施工效率、增强压裂施工效果。

摘要： 本发明提供了一种坚硬岩层的失稳尺度、失稳能量计算方法和装置。所述方法包括将目标采场的上覆岩层划分为三级关键层，分别为低位坚硬岩层、中位坚硬岩层和高位坚硬岩层，并建立对应三级关键层的坚硬岩层板式结构模型；计算三级关键层中对覆岩运动起控制作用的低位坚硬岩层、中位坚硬岩层和高位坚硬岩层的个数以及层位置；在对目标采场进行工作面推进时，若目标采场的岩层发生初次失稳，则计算岩层的初次失稳尺度以及初次失稳能量；若目标采场的岩层发生周期失稳，则计算岩层的周期失稳尺度及周期失稳能量。以此方式，可以准确计算出不同失稳尺度以及失稳释放能量，从而给坚硬岩层控制及冲击地压防治提供了数据基础。

摘要： 本申请公开了一种坚硬岩层内联络通道的施工方法，其通过利用绳锯机由外向里分区域、分节段切割联络通道断面岩层，再利用切割装置将被绳锯机切割后的形成的岩石柱一一切断，从而能够将岩石柱直接从岩层内取出，实现对联络通道的分节段开挖，从而在布置绳锯机时无需续接轨道，也无需频繁调整绳锯链条的长度，大大提高了施工效率。且切割后形成的岩石柱相对保持完整，能够重复利用，具备较高的经济价值。

摘要： 本发明公开了一种上覆坚硬岩层的煤层安全开采方法，旨在实现煤层的安全开采。为此，本发明实施例提供的煤层安全开采方法，利用顶板钻爆法对工作面巷道中采空悬顶的含有大厚度完整坚硬岩层的煤层顶板，实施钻孔爆破，爆裂或切断大厚度完整坚硬顶板岩层；爆破施工完成后，工作面液压支架组向前推进至煤壁面，然后采煤机进行正常的采煤作业，待工作面液压支架组推过直接顶钻孔位置后，由于爆破以及钻孔的作用，工作面巷道的悬顶在工作面液压支架组后方垮落，并充满采空区，实现煤层顶板的泄压；重复上述步骤，直至完成整个煤层的安全开采。

摘要： 本发明公开了一种系统多孔多段耦合定向致裂坚硬岩层施工方法，步骤为：获得拟致裂区域岩石力学参数和原岩应力；获得保压孔保压阈值压力；设定钻孔间间距；在切眼顶板施工钻孔得到若干组水力致裂单元，水力致裂单元包括水力致裂孔和两个保压孔；将保压孔在预定层位封孔并注水保压；对水力压裂孔进行与保压孔同层位封孔压裂；压裂结束后，水力压裂孔和保压孔解除封孔并后退至下一个毗邻压裂层位继续保压压裂，重复此步骤直至本组水力致裂单元所有层位压裂结束；最后退出双路封隔器；对下组水力致裂单元压裂，直至完成所有孔的压裂工作；压裂完成后能够在坚硬岩体中产生大量竖向裂隙将各个水力致裂孔贯通，实现对顶板的定向致裂效果。

摘要： 本实用新型涉及一种金刚石钻头，尤其涉及一种用于钻进坚硬及极坚硬岩层的金刚石钻头。一种用于钻进坚硬及极坚硬岩层的埋桩式金刚石钻头，这种钻头的外形和标准的钻头完全一样，不同之处在于钻头的金刚石胎体中分布着很多埋桩，这些埋桩由易磨耗、耐高温的金属或非金属材料制成。钻探过程中埋桩优先被磨而在唇口形成大量凹坑，减少了与岩面接触面积，凹坑截留了大量的岩石碎屑和磨损后脱落的金刚石碎粒等高磨蚀性物质，加速了唇口的磨耗，促进金刚石的出刃。有利于克服金刚石钻头钻取坚硬特坚硬岩层打滑不进尺的问题，而且这种结构对钻头切削唇的强度影响不大，工作可靠，不容易产生钻头断裂和脱落的现象。