【论文】矿井建设科研成就60年我国矿井建设技术不断发展提高

矿井建设科研成就60年

刘志强1，2，洪伯潜1，2，龙志阳1，2

（1.煤炭科学研究总院建井研究分院，北京 100013；2.煤矿深井建设技术国家工程实验室，北京 100013）

摘要：我国矿井建设技术不断发展提高，为解决深厚冲积层和复杂地层中的矿井建设问题起到关键作用。60年来，研究开发了特殊凿井和井巷掘进机械化等技术；从人工手抱钻施工到半机械化掘进、井巷机械化一条线掘进、大型钻机钻井和全断面掘进机掘进，作了大量研发和工程应用工作。煤炭科学研究总院北京建井研究所（建井研究分院）自成立以来，在矿井建设技术方面进行了大量研究。主要介绍三法（冻结法凿井、注浆法凿井、钻井法凿井）一套（井巷机械化配套）技术，以及立井普通法施工和平巷掘进、爆破与支护技术等的相关研究与应用情况。

关键词：矿井建设；科研成就；井巷施工；施工设备；技术发展

中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1002-6029（2017）05-0001-05

Scientific Research Achievements of Mine Construction in Recent 60 Years

LIU Zhiqiang1,2，HONG Boqian1,2，LONG Zhiyang1,2

(1.Beijing China Coal Mine Engineering Company Limited,Beijing 100013,China; 2.National Engineering Laboratoryfor Deep Shaft Construction Technology in Coal Mine, Beijing 100013,China)

Abstract:In order to solve the mine construction in deep alluvium and complex formation plays a key role, ensure national coal base construction and production,make the summary of construction technology in China coal mine development especially in Yanzhou and other large area built.Development and research of special sinking technology are studied intensively such as freezing method,grouting method,drilling method, mechanization of coal roadway,semi-coal and rock roadway,tunneling mechanization,rock roadway mechanization and shaft sinking mechanization.From the hand holding drill to semi-mechanized roadway excavation,to mechanized line driving with large drilling rig,to TBM tunneling technology.Extensive research has been carried on mine construction technology since the Coal Science Research Institute was established.It mainly introduces the freezing method,grouting method,drilling method,reverse well method,shaft sinking, general construction of vertical shaft,excavation,blasting and support of rock roadway.

Key words:roadway construction technology;construction equipment;technical status;development prospects

1 普通法凿井技术

1957年，成立北京煤炭科学研究院建井研究所，当时就开展了立井掘、砌、安一次成井，短段掘砌、短段单行作业方式的研究。1966年以前，曾承担凿井用4层大吊盘、整体下移金属活动模板、大抓岩机、自动翻矸装置和立井砌壁机械化、装配式预应力钢筋混凝土井架等项目研究任务。1974—1983年，煤炭部、冶金部、一机部联合组织立井掘进机械化配套科研攻关会战，取得近百项成果，为凿井技术水平的提高和快速施工奠定了基础。煤炭科学研究院上海所和北京建井所等单位，主要从事掘进机械技术的研究，主要研究内容为岩巷掘进机械化与立井凿井机械化。1983年以后，北京建井所承担“六五”国家科技攻关项目——立井短段掘砌混合作业及其配套设备的研究，以深孔控制爆破技术为核心，整体金属模板砌壁为重点，大型凿井装备为手段，以地面预注浆、工作面预注浆和壁后注浆等技术来综合治理井下涌水，实现了打干井，保证了正规循环掘砌作业，满足了千米凿井需要。“六五” —“八五”以来，进行了立井快速施工技术的完善与推广应用。1988年，短段掘砌混合作业法被列入煤炭工业部重点推广项目“50推”之中，在全国矿山建设单位逐步推广应用[1]；“八五”—“九五”期间，又被列入煤炭工业部“100推”和“100推”续集重点推广项目，并把经过改进的配套施工设备纳入。

国家“十一五”科技支撑计划重点课题“千米级深井基岩快速掘砌关键技术及装备研究”，对4.2 m段高掘砌正规循环作业及其配套施工设备进行了工业性试验研究，设备配套、地面装备实现了大型化。新型凿井井架、大直径提升机、大吨位凿井绞车等的研制成功和应用，实现了大容量吊桶和大直径伞形钻架的快速提升和重型吊盘、模板等凿井设施的悬吊。井下施工装备以液压驱动代替气动，提高了效率，降低了噪音，实现了节能。主要研发了新型液压凿岩钻架和双联钻架，钻进炮眼深度超过5 m；斗容为1.0 m3的大型液压中心回转式抓岩机（装岩效率达到60 m3/h）以及用于代替人工清底的液压挖装机；直径6.0～10.6 m的液压整体金属模板，实现了快速立拆模及井壁高效浇筑；针对深度超过千米及以上的井筒需要，为减少悬吊设施及悬吊重量，研制出迈步式整体模板和吊盘，利用井壁梁窝及液压油缸，实现井筒内凿井装备的无绳悬吊。工业性试验的目标是依托新集矿区杨村煤矿千米立井建设工程，人员工效达2.0 m3/工[2].........

来源：中国煤炭学会

编辑：岳燕京赵奇

投稿邮箱：mtxh@chinacs.org.cn

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