[2016.4.15]川南岩溶区域快速金属锚壁法治理总回风巷漏风关键技术分析.ppt

1. 项目简介 1. 项目简介 1. 项目简介 2. 研究内容及技术路线 1）收集威鑫矿的基础地质资料、运行数据并进行现场实测调研，结合川南地区岩溶发育的特点，综合分析+1100m回风巷道的漏风原因。 2）针对该漏风巷道的实际情况，提出漏风治理备选方案，并通过实验室实验、数值模拟以及理论分析等手段来确定各种方案的优缺点，并最终确定技术方案，以及该方案的关键点和重点技术。 3）利用计算机辅助设计技术对确定的方案进行具体参数设计，内容包括工艺流程、计算机辅助工艺设计、材料选择、现场施工、寿命评估、后期保养与维护等一整套技术，并力求达到先进、高效、经济的技术水平。 4）将漏风治理具体方案在现场实施，并检验实施效果，通过反馈效果对计算机辅助设计进行完善和修改，并最终形成先进、高效、经济、安全的岩溶地区巷道漏风治理技术。 2. 研究内容及技术路线 3.总回风巷通风数值模拟 3.总回风巷通风数值模拟 3.总回风巷通风数值模拟 3.总回风巷通风数值模拟 3.总回风巷通风数值模拟 4. 快速金属锚壁法工艺技术 4. 快速金属锚壁法工艺技术 4. 快速金属锚壁法工艺技术 4. 快速金属锚壁法工艺技术 5. 快速金属锚壁法施工方法 按20m一个点实测漏风数——掘进起底至设计标高并整平——装运矸石至地面卸矸点——φ42钻头打锚杆联接眼——制安连接锚杆——制安金属锚壁侧板并锚杆联接——使用法兰联接相邻侧板——搭设操作平台（安装金属锚壁盖板用）——制安金属锚壁盖板并锚杆联接——使用法兰联接相邻盖板、侧板——浇筑底板砼——清理巷道浮渣——实测检查封堵漏风数据（如达到要求）——竣工验收。 施工后的巷道 6.效果检验与效益分析 6.效果检验与效益分析 数据统计表明： 漏风治理前，+1100回风平硐外部漏风1163m3/min，外部漏风率20.8%，漏风治理后外部漏风159~223m3/min，漏风率小于5%。 经济效益分析：总风漏风治理后，根据矿井实际需风量，叶片角度降低了9°，主扇功率降低了97KW，月节约能耗7.12万元，矿井通风阻力由原来2898Pa降至1228Pa，通风困难程度由原中等变为容易。 每年节约费用：7.12*12=85.4万元，即每年节约费用为85.4万元之间。根据该矿现有矿井服务年限 40 年，可节约费用：85.4* 40 =3416 万元，经济效益非常显著。 7. 结论与创新 1.分析总回风巷的漏风致因 根据地质报告和风量测量、文献调研、现场实地调查，分析了引发总回风巷漏风的主要原因是岩溶发育，以及岩层裂隙。 2. 总回风巷漏风治理方案研究 考虑了砌碹法、扩巷+钢筋混凝土支护法、注浆堵漏法等传统漏风治理方案，通过现场试验、以及技术和经济指标分析，提出采用新型快速金属锚壁法方案治理漏风。 3.川南岩溶区域漏风规律研究 推导了渗流场的三个基本方程，即连续方程，运动方程和能量方程，以及上覆裂隙地层进入巷道过程的多孔介质基本方程；利用FLUENT研究了巷道漏风渗流场规律和研究了巷道风流场规律，为采用快速金属锚壁法治理漏风措施提供科研数据。 4.提出了岩溶区域快速金属锚壁法工艺技术 提出金属锚壁的基本设计要求，设计了总装图、关键零部件的三维模型；2完成金属锚壁关键部件的实验仿真、受力分析、可靠性分析和寿命评估等辅助分析工作；3）提出金属锚壁法的施工设备、施工工艺和施工方法；4）提出保养和维护工艺和方法。 5.岩溶区域快速金属锚壁法现场效果评价 从近三年生产表明，该方案基本达到设计要求。漏风治理前+1100回风平硐外部漏风1163m3/min，外部漏风率20.8%，漏风治理后外部漏风159~186m3/min，漏风率小于3.5%. 该技术可为各类巷道防漏风治理提供可参考的技术措施，其技术对营造良好的通风环境，提升安全生产水平有积极有效的促进作用。 7. 结论与创新 1、通过理论分析建立了岩溶区域的总回风巷渗流基本方程，并数值模拟了风流场规律。获得了风流在巷道流动过程中的压力分布、流场分布以及风流粒子的运动轨迹等。 2、提出了一种治理岩溶区域总回风巷漏风的快速金属锚壁法，包括了其施工工艺和主要零部件设计方案。 3、在矿井防漏风领域，应用计算机辅助技术建立了威鑫矿总回风巷“快速金属锚壁法”三维模型，并完成了对该金属锚壁的可靠性、受力特性、寿命评估、环境影响等分析。 快速金属锚壁法是一项新技术、施工工艺简单快捷，所需设备和材料要求不高，对工人技术要求低，实践证明该技术在岩溶区域巷道漏风治理中具有良好的效果与经济效益，在同类型的其他巷道、矿区具有可推广性，应用前景广泛。 科研项目答辩 泸州市威鑫煤业有限公司科学技术报告川南岩溶区域快速金属锚壁法治理总回风巷漏风关键技术 泸州市威鑫煤业有限公司 四川师