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上篇 超深矿井岩石巷道快速施工综合技术研究3

1 工程地质概况3

2 地应力测试与围岩性质测试报告4

2.1 前言4

2.2 谢一矿地应力测试方法、原理5

2.2.1 测试地点（图2.1 ）5

2.2.2 测试方法5

2.2.3 两测站地应力测试结果12

2.2.4 测试结果总结14

2.3 岩体强度原位测量14

2.3.1 岩体强度原位测量简介14

2.3.2 围岩强度原位测量方法15

2.3.3 测试原理15

2.3.4 围岩强度测量装置16

2.3.5 测试方法17

2.3.6 现场测试18

3 超千米深井软岩巷道围岩变形控制技术研究22

3.1 巷道基本概况22

3.1.1 地质、水文概况22

3.1.2 围岩物理力学性质及原岩应力分析23

3.1.3 围岩构造应力分析24

3.2 巷道变形特征分析26

3.3 围岩变形与控制机理27

3.3.1 围岩松动圈发生、发展与控制机理28

3.3.2 松动圈稳定增强技术30

3.4 支护设计47

3.4.1 “锚网喷＋底角锚杆”支护方案47

3.4.2 “先架棚，锚喷注＋帮部补强短梁”支护方案50

3.4.3 “锚网喷注＋套棚＋帮部补强短梁”支护方案52

3.5 谢一矿软岩巷道围岩变形控制技术创新点总结56

4 巷道变形与控制机理相关数值模拟研究57

4.1 底角锚杆控制机理数值模拟分析57

4.2 二次支护合理间距数值模拟分析68

4.2.1 研究背景68

4.2.2 巷道迎头支撑效应分析69

4.2.3 数值模拟方案69

4.2.4 结论90

4.3 构造应力影响的数值模拟分析90

4.3.1 理想模型分析90

4.3.2 岩体分层情况下的数值模拟分析96

4.3.3 对比分析及结论101

5 千米深矿区岩石巷道快速掘进施工工艺研究102

5.1 我国煤矿岩石巷道快速施工概况102

5.2 千米深矿区岩石巷道快速施工影响因素分析103

5.3 千米深矿井岩石巷道施工最佳作业方式研究确定103

5.4 巷道综掘施工条件分析104

5.5 机械化快速施工支护技术105

5.6 劳动组织及循环图表105

5.6.1 锚网喷巷道105

5.6.2 架棚巷道107

5.7 机械化快速施工工艺109

5.7.1 锚网喷巷道109

5.7.2 架棚巷道111

5.8 机械化设备配套分析113

5.8.1 机械化作业线构成113

5.8.2 机械化作业线配套分析115

5.8.3 机械化作业线核心设备概要116

5.9 其他机械化配套设备121

5.1 0千米深井岩石巷道快速施工机械化配套特征分析123

5.1 0.1 岩石巷道综合掘进机械化施工前景广阔123

5.1 0.2 国产半煤岩综掘机在全岩巷道施工中存在问题分析124

5.1 0.3 上述问题的解决方案125

5.1 1千米深矿区岩石巷道快速施工工艺创新点分析126

6 机械化快速施工管理措施研究127

6.1 施工组织管理模式127

6.2 管理措施128

6.2.1 技术管理措施128

6.2.2 安全管理措施131

6.2.3 进度管理措施132

6.3 管理体系、质量保障体系、安全保证体系132

6.3.1 管理体系132

6.3.2 千米深井岩石巷道施工质量保障体系133

6.3.3 千米深井岩石巷道施工安全保证体系及安全技术措施137

6.4 市场运行机制在千米深井岩石巷道工程项目中的运用140

6.4.1 项目责任人制在超深矿井岩石巷道工程项目中的运用140

6.4.2 施工监理制141

6.4.3 工程合同制142

6.5 总 结143

7 国产半煤岩综掘机在全岩巷道中应用的技术改造145

7.1 国产半煤岩综掘机在全岩巷道施工中存在问题分析145

7.2 EBZ160综掘机技术改造145

7.2.1 国产EBZ160综掘机结构及技术特征分析145

7.2.2 国产EBZ160综掘机技术改造148

7.3 国产EBZ160综掘机改造前后效果对比分析151

7.4 综掘机及配套机械化作业线在谢一矿望峰岗矿井应用情况（表7.2 ）152

7.5 创新点总结152

8 总结与建议153

8.1 成果总结153

8.2 建议154

下篇 超深矿井井筒快速施工综合技术研究157

9 朱集矿井井筒快速施工条件分析及施工方案优选157

9.1 朱集矿井井筒快速施工条件分析157

9.1.1 井筒快速施工水文地质条件分析157

9.1.2 井筒快速施工所需空间条件分析159

9.1.3 井筒快速施工所需围岩稳定性条件分析160

9.2 井筒快速掘砌施工方案优选166

9.2.1 朱集矿副井地质及水文概况166

9.2.2 朱集矿副井井筒施工方案优选167

9.3 施工测量技术研究173

9.3.1 井口标定技术173

9.3.2 井筒施工中的测量技术173

9.4 结论174

10 超深立井快速施工机械化配套技术研究175

10.1 工程与水文地质概况175

10.2 朱集矿副井快速掘砌机械化设备配套研究175

10.2.1 千米井筒机械化设备配套原则及标准176

10.2.2 朱集矿副井井筒施工主要机械化设备优化选型178

10.2.3 朱集矿副井井筒机械化设备选型验算182

10.2.4 朱集矿副井机械化选型表197

10.3 朱集矿副井快速施工工艺198

10.3.1 冻结表土段198

10.3.2 基岩段198

10.4 朱集矿副井综合机械化配套施工效果199

10.5 朱集矿副井综合机械化配套新模式分析199

10.5.1 伞钻打眼和深孔光面爆破技术199

10.5.2 大型抓岩机和大吊桶出矸200

10.5.3 设置两套提升系统，加快了提升速度200

10.5.4 采用大吨位稳车悬吊井内设施200

10.5.5 MJY金属活动模板和管路泵送混凝土200

10.5.6 辅助设施配套，缩短了辅助作业时间，提高了机械利用率200

10.6 主要创新点201

10.6.1 机械化模式创新201

10.6.2 设备创新202

10.6.3 管理创新202

11 井简快速掘砌技术研究204

11.1 快速掘砌的深孔爆破技术研究205

11.1.1 立井深孔爆破理论分析205

11.1.2 立井深孔爆破技术209

11.1.3 拒爆原因及预防212

11.1.4 人抱钻辅助伞钻凿岩施工组织及安全技术措施214

11.2 井筒支护方式分析214

11.2.1 混凝土井壁结构检验215

11.2.2 深井井壁支护机械化作业线221

11.2.3 混凝土配制和质量检验225

11.3 深立井开凿综合治水231

11.3.1 综合防治水技术研究231

11.3.2 朱集矿副井综合治水措施232

11.4 本章技术总结234

12 超深立井快速施工组织与管理技术研究235

12.1 朱集矿副井施工组织235

12.1.1 千米深井合理的工期安排235

12.1.2 劳动组织236

12.1.3 掘砌循环表237

12.1.4 施工重点239

12.1.5 特色240

12.2 朱集矿副井施工管理技术的研究240

12.2.1 施工组织管理模式240

12.2.2 管理体系241

12.2.3 管理措施243

12.3 朱集矿工程项目管理制度的研究249

12.3.1 工程施工管理的基本原则249

12.3.2 工程项目管理制度的质量标准250

12.3.3 千米深井质量保证体系251

12.3.4 具体施工管理制度251

12.4 市场运行机制在超深立井建设项目中的运用252

12.4.1 项目法在超深立井建设中的运用252

12.4.2 施工监理制258

12.4.3 工程合同制262

12.5 工程效益263

12.6 小结265

13 总结267

参考文献270