矿井建设毕业设计开题报告

精品文档 1欢迎下载 山山 东东 科科 技技 大大 学学 本科毕业设计 论文 开题报告本科毕业设计 论文 开题报告 题 目 梁宝寺二号井主井冻结井壁设计 学 院 名 称 土木建筑学院 专 业 班级 矿井建设 06 学 生 姓名 冀 虎 学 号 0603026013 精品文档 2欢迎下载 指 导 教 师 付厚利 教授 填表时间 2010 年 3 月 31 日 填表说明 1 开题报告作为毕业设计 论文 答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料 之一 2 此报告应在指导教师指导下 由学生在毕业设计 论文 工作前期完成 经 指导教师签署意见 相关系主任审查后生效 3 学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式 用 A4 纸打印 4 参考文献不少于 8 篇 其中应有适当的外文资料 一般不少于 2 篇 5 开题报告作为毕业设计 论文 资料 与毕业设计 论文 一同存档 精品文档 3欢迎下载 设计 论文 题目 梁宝寺二号井主井冻结井壁设计 工程实际科研项目实验室建设理论研究其它设计 论文 类型 划 精品文档 4欢迎下载 一 本课题的研究目的和意义 冻结及井壁设计是指导矿井建设的技术经济性文件 是一个建设项目的施工 计划与实现设计意图的技术保证 现代矿井施工组织设计是以系统工程理论为指 导思想 以提高经济效益为中心 对影响全局的重大建设方案进行优化 同时 注重新技术 新材料 新工艺 新设备在矿井建设中的应用 以突出项目建设的 整体性 系统性和效益性 通过本次设计 进一步培养我们综合运用所学的专业基础理论知识和基本技 能 从而提高我们分析问题与解决问题的能力 使我们得到作为工程师所必需的 基本训练和从事研究工作的基本能力 作为我们将要走上工作岗位的最后一次 演习战 毕业设计还能让我们了解到国际 国内岩土工程的最新发展情况 并且能够熟悉国家政策方针在相关领域上的一些新规定 使我们在设计中学习新 技术 在学习中发现新问题 将基础理论与专业实践有机结合 充分调动大家学 习积极性 另外 通过本次设计 我们还能进一步认识冻结井壁设计的编制过程 掌握处理矿井施工组织设计关键问题的能力 使我们初步具备从事本行业的技术 技能 为将来走上工作岗位奠定坚实的基础 二 本课题的主要研究内容 提纲 1 主井井筒建设开工前的准备工作 包括技术准备 工程准备 物质 器 材 准备及劳动力准备和对外协作工作 2 主井井筒冻结方案的设计 3 主井井筒冻结法井壁设计 4 主井冻结法工作中的安全问题及处理措施 精品文档 5欢迎下载 三 文献综述 国内外研究情况及其发展 随着科技的不断发展 国内 外建井技术也在不停的进步 表现如下 1 凿井设备和技术 1844 年 英国发明了以压缩空气为动力的凿岩机 1855 年 法国第一个取得了气动冲击凿岩机的专利 1884 年 美国发明了冲击 活塞与钎杆分离的冲击凿岩机 1970 年 法国发明了液压凿岩机 1995 年 加 拿大开始使用自动化凿岩机 进入新世纪 凿岩机更是有了突飞猛进的发展 当然 随着科技的进步 掘进深度和速度也在提高 我国在 20 世纪 50 年代 井筒平均深度为 280 米左右 最深 510 米 60 年代 平均井深在 300 米左右 最深 533 米 70 年代 平均井深 440 米左右 最深 1059 米 80 年代 平均井深 600 左右米 最深 1127 米 现在 在济北矿区千米深井已很普遍 基岩段掘进 速度也达到每月 220 6 米 创历史新记录 2 施工作业方式 单行作业方式是我国最早广泛使用的施工方式 70 80 年代初 由于临时支护改井圈背板为锚喷或锚网喷 掘砌段高一般为 30 60 m 最 大为 100 m 大大缩短了掘砌作业的工序转换时间 提高了施工速度 80 年代初 长段单行作业在我国仍很流行 其次是平行作业 掘砌平行作业于 60 80 年代曾在我国立井中采用 随着砌壁设备和工艺的 改进 砌壁占用掘砌循环工时由 35 40 降低到 15 20 月成井速度比 其他作业方式增大有限 80 年代中期以后很少采用 短段掘砌作业方式 60 年代在我国开始应用 至 80 年代已达施工井筒量的 1 3 左右 进入 90 年代 国内使用短段掘砌混合作业法施工的立井比例不断提 高 目前已达到 80 左右 施工中取得了较好的经济效益和社会效益 但是在 50 年代中期 国外已出现立井混合作业施工法 60 70 年代这种方 法及凿井机械化配套技术得到大力发展 目前已趋于成熟和完善 显示其优越性 和潜力 据统计 前苏联 波兰等国家混合作业法比例已达 90 德国为 100 捷克 日本和加拿大等国家也已大量采用混合作业法施工 只有南非还 有部分井筒采用手抱钻打眼 多层吊盘平行作业方式施工 在国外 混合作业法 施工普遍采用深孔爆破一掘一砌正规循环的作业方式 循环进尺 3 4 5 m 平 精品文档 6欢迎下载 均成井速度 50 60 m 月 3 井筒施工工艺 井筒施工方法多样 如常见的沉井法 钻井法 冻结法 混凝土帷幕法等 目前 立井表土段施工多根据表土土质特性 并且综合考虑工 期 经济技术指标采用不同的施工方法 现今井筒采用冻结法施工工艺的较多 立井基岩段施工主要采用钻眼爆破法 随着施工工艺的日趋成熟 相应的施工机械化技术水平也有了长足的发展 凿井钻架和高威力炸药的使用 为深孔光爆技术带来了广阔的发展前途 机械化 大斗容抓岩机的使用 大大提高了抓岩生产能力 井筒支护设备的更新和锚固技 术在立井中的应用 取代了传统的旧的支护工艺 新研制的 YSB250 120 型液压 调速注浆泵和新型注浆材料的应用 提高了注浆堵水的能力 改善了井下作业环 境 4 井壁结构设计的发展 随着冻结技术的发展 40 多年来 我国冻结井的井壁结构设计取得了长足 的进步 50 年代中期至 60 年代初 我国冻结井壁多用单层钢筋混凝土或素混凝土井 壁支护 处于当时对冻结井的实践和认识所限 设计计算十分简单 1955 1959 年共建成 17 个冻结井 最大冲击层厚度 154 8m 最大冻结深度 162m 在这期间 所建井皆因表土较浅 井筒虽有漏水发生 但当时矛盾并不十分突出 60 年代中期 我国已开始向冲积层大于 200m 的井筒进军 在这一阶段 人 们发现冻结压力是一种不可忽视的临时荷载 同时认识到单层井壁对较深井筒防 水存在问题 支护强度也需提高 1970 1974 年间 是建设井筒较多的时期 期间共建冻结井筒 70 个 冲积 层最大厚度 192 5m 最大冻结深度 320m 这些年由于表土较深 已开始暴露一 些问题 其中最突出的问题是 1 井筒加深后地压值如何估算 2 外层井壁经 常发生破坏 冻结压力如何确定 3 井壁漏水问题如何解决 4 如何合理地应 用高强度支护材料 1975 1979 年 可谓我国冻结井筒支护改革的转折点 在解决了上述井筒问 精品文档 7欢迎下载 题的同时 人们开始研究深井支护设计 当时 专家及工程技术人员们推出了新 型井壁 即引用了塑料薄板防水夹层 以防井筒漏水 采用了可缩性预制块砌体 外壁 借以减缓冻结压力 并用 1 0H 的水压计算内层井壁 加强了支护强度 通过近 20 个井筒的试用 缩建井筒基本不裂不漏 效果令人满意 1980 年至今又建成约 100 多个井筒 在不断总结经验的基础上 又研究应 用了泡沫塑料板 由于冻土与外壁之间 以便起到隔热缓压作用 不断改进新型 井壁结构 使我国冻结井的设计有了新的提高 四 拟解决的关键问题 1 表土段的地质情况 2 冻土的性质 3 制冷设计相关问题 4 冻结方案的设计及确定 5 井壁设计 6 安全问题及处理措施 五 研究思路和方法 以所学的理论知识为依据 按照设计的一般过程 标准 借鉴以往相似工程 的成功经验进行初步设计 然后根据该矿井的实际地质特征及现有的物质 经济 技术 人力等条件对初步设计方案进行验算 修正 直至达到安全 经济的目的 最后 通过国内外先进生产技术和生产工艺的应用优化设计方案 其中对于主井 井筒关键问题进行重点分析解决 确保整个设计方案的可行性和最佳性 争创世 界先进水平 精品文档 8欢迎下载 六 本课题的进度安排 3 22 3 28 编写毕业设计开题报告 3 29 4 4 梁宝寺二号井初步设计概况 4 5 5 31 编写毕业设计第二部分 具体安排如下 4 5 4 11 第一章 井筒水文地质整理 4 12 4 17 第二章 冻土物理力学性质研究 4 18 4 24 第三章 冻结施工设计 4 25 5 1 第四章 制冷系统设计 5 4 5 24 第五章 井壁设计 5 25 5 31 第六章 冻结法凿井主要事故分析与防治措施 6 1 6 4 编写毕业设计的第三部分 深井软岩巷道支护及国内外研究状况 6 5 6 12 绘制毕业设计图纸及插图等 6 13 6 15 毕业设计收尾工作 精品文档 9欢迎下载 七 参考文献 1 崔云龙主编 简明建井工程手册 M 上 下 北京 煤炭工业出版社 2000 2 刘希亮 深厚表土层不稳定地层中井壁受力研究 M 北京 煤炭工业出 版社 2004 3 董方庭 姚玉煌 黄初 王裕介 井巷设计与施工 M 徐州 中国矿业 大学出版社 1994 4 何满潮 景海河 软岩工程力学 M 北京 科学出版社 2002 5 彭苏萍 孟召平 矿井工程地质理论和实践 M 北京 地质出版社 2002 6 井巷工程 北京 煤炭工业出版社 1983 7 王介峰等 凿井工程图册 煤炭工业出版社 1986 北京 8 翁家杰主编 井巷特殊施工 煤炭工业出版社 1991 北京 9 张士芳 李功洲等 永夏矿区深厚冲击层特殊凿井技术 北京 煤炭工 业出版社 2003 10 洪伯潜 特殊凿井技术在我国的发展与应用 中国煤炭 2004 11 程文襄 王铁成主编 混凝土结构 上 混凝土结构设计原理 M 北京 中国建筑工业出版社 2005 12 Nagahma H Fractal fragment size distribution for brittle rocks Int J Rock Mech Min Sci 1993 4 469 471 13 oek 博士 国际著名岩石力学专家 Structurally controlled instability in tunnel 14 AO D A Sun Ap