可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井关键技术与装备

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我国西部煤矿资源开发是保障煤炭资源供给的战略性任务,少人、安全、绿色、机械化、智能化矿井建设是现阶段煤炭智能化发展的必然趋势和重要方向.首先梳理了我国煤矿斜井和竖井全断面机械破岩掘进技术和装备现状,分析了适用煤矿井筒掘进的不同类型装备机械破岩掘进工作面临的共性难题;针对可可盖煤矿典型的西部富水弱胶结地层条件,确定了可可盖煤矿斜井和竖并联合开拓方案,并从地层条件、装备性能、围岩控制和经济合理性等方面,研判了采用斜井TBM掘进和竖井钻机钻井的可行性,提出了智能化建井建智能矿井的理念,构建了可可盖煤矿全矿井机械破岩智能化建井模式;针对可可盖煤矿地层岩石强度低、扰动敏感的特性,突破了斜井敞开式TBM掘进高效破岩与围岩控制、连续排渣、装备推进与支撑协同控制等技术,实现了TBM姿态大幅度调整,一次掘进断面面积40 m2,形成了“探-破-支-运”一体化连续掘进技术体系,单月最高掘进进尺523.8 m;首次在西部富水弱胶结地层中采用竖井钻机钻井,提出了全岩地层竖井“一钻完并”工艺,形成了适用我国西部煤系地层钻井法凿井的大型竖井钻机及其配套装备体系,包括大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及竖井钻机高效集中控制系统,攻克了竖井钻机配套大型门式起重机安装、起下钻智能控制、竖井钻机高效钻进等关键技术与智能监控难题,实现了西部富水弱胶结岩石地层φ8.5 m大直径井筒高效钻进,单日最高钻进进尺10.8 m.
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黄河流域生态保护与高质量发展已经成为国家战略.黄河泥沙淤积和矿区生态环境恶化是黄河流域面临的两大生态环境难题.在分析这两大问题的特征及协同治理原理的基础上,提出了2者协同治理原理与技术方法.结果 表明:①黄河泥沙与矿区生态环境协同治理存在供需、空间位置、材质、政策、经济等5个方面的协同关系.②黄河泥沙与矿区生态环境协同治理的关键是解决取沙、输沙、用沙三大环节的技术问题和3者之间的耦合.③取沙和输沙可通过多因素优选和设备改进与研制解决.④黄河泥沙可以分别用作充填材料、表土替代材料和土壤改良材料.⑤黄河泥沙用
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