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淮南矿区岩巷快速掘进关键技术及集成系统
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TD263.3, TP183
  • 关键词:
  • 成果简介:
    淮南矿区岩巷掘进水平位于全国前列,但依然存在岩巷快速掘进技术体系不健全,爆破技术单一,岩巷掘进装备配置不科学,矿区内岩石巷道围岩类别与快速掘进技术不匹配,周边成型质量有待提高等突出问题。因此,进行淮南矿区岩巷高效掘进集成技术的研究应用已成为巷道掘进技术发展的必然趋势。该项目围绕岩巷快速掘进基础理论、施工工艺技术以及装备配套、组织管理等关键难题进行了攻关研究,取得了如下创新成果: (1)建立了基于神经网络的围岩分类预测模型,确立了淮南矿区岩巷围岩稳定分类指标,实现了淮南矿区岩巷围岩的科学、智能分类,为爆破参数设计、装备配套等奠定基础。以淮南矿区工程地质条件为背景,结合岩石质量指标Q方法,确定影响巷道围岩稳定性的岩石质量指标RQD等6个关键指标,运用人工神经网络方法,建立了反映巷道围岩稳定性(四类)BP人工神经网络智能预测模型,结果表明该模型能够有效地建立起巷道围岩稳定性影响因子和稳定性类别之间的复杂对应关系,从而实现了对淮南矿区巷道围岩稳定性的准确评价,实现巷道围道稳定性评价的科学化和智能化。 (2)揭示了楔形掏槽技术和切缝药包爆破破岩机理,提出了适应于淮南矿区不同岩性的岩巷钻爆法快速掘进五种掏槽技术,确定了周边定向断裂爆破参数,提高了岩巷掘进效率。从理论上分析了影响中深孔爆破的影响因素,依靠数值模拟技术,得到了采用楔形掏槽更有利于槽腔底部岩石的破碎的规律,据此设计了适合于淮南矿区的5种掏槽结构。切缝药包能够控制裂纹产生的方向,有利于周边眼的成型;在理论研究和实验研究的基础上生产了工业化的切缝药包,提高周边成型质量。 (3)针对淮南矿区四类围岩,建立了岩巷掘进作业线装备配套公式,确定了气腿式凿岩机、凿岩台车、综掘机等三类岩巷快速掘进作业模式及其配套工艺,优化了项目管理模式,实现了不同条件下岩巷的快速掘进。建立了基于线性规划技术的装备选型公式,确立了气腿式凿岩机、液压钻车、岩巷综掘机为主要装备的作业线装备配套,为同类型巷道实现快速装备选型提供参考依据。为提高岩巷掘进施工管理效率问题,组织精兵强将成立了淮南集团矿建工程公司,形成了基于内部承发包的岩巷施工管理的“31X”管理模式,显著提高了淮南矿区岩巷掘进机械化水平和管理水平。 (4)研发了具有爆破设计、支护设计、作业规程编制功能的岩巷掘进智能设计系统,解决了人工设计易造成设计失误等问题,实现了岩巷掘进设计智能化、集成化。传统爆破及支护设计、作业规程编制工作,内容繁琐、科学性、规范性不够。 通过开发智能爆破专家系统,提高爆破方案设计效率,能够实现作业规程的智能化编排。大大提高技术人员的工作效率。实现了爆破图表智能设计系统,支护作业智能设计系统等,提高了本矿区施工技术及设计的智能化和科学化。
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