坑道施工

坑道施工（精选8篇）

坑道施工 篇1

摘要：根据龙池山隧道的工程概况, 制定了田儿湾斜井进正洞的施工方案, 并阐述了交叉口处、进洞时以及正洞的开挖方法, 分析了进洞施工的难点及解决措施, 有利于保证工程的顺利进行。

关键词：隧道,交叉口,正洞,开挖方法

1 工程概况

兰渝铁路龙池山隧道穿越川陕分界的龙池山, 全长11 260 m, 为双线隧道, 隧道净空为11.5 m (宽) ×8.85 m (高) , 开挖断面面积为130 m2。为满足工期要求, 设置一座斜井和一座横洞作为辅助坑道。

田儿湾斜井全长1 316 m, 设计最大坡度10.5%, 交叉口处隧道埋深约440 m。斜井开挖宽度7.04 m, 高度7.37 m, 开挖面积52 m2。与正洞左中线交叉里程为DK460+536, 交角104°11'36″。斜井与正洞左中线交叉处内轨高程为667.81 m, 交叉口处斜井拱顶低于正洞拱顶2.4 m。斜井交叉口处总体平面图见图1。

2 斜井进正洞方案比选

根据斜井与正洞的交角及坡度的不同, 斜井进入正洞方式有两种:一种是坑道坡度逐渐降低, 在距正洞一定距离时, 斜井拱顶高程逐渐抬高至接近正洞拱顶高程, 进入正洞后采用上下台阶法进行开挖;另一种为以正洞仰拱填充表面标高进行控制, 斜井底板高程与仰拱填充表面高程相同, 进入正洞后开始下台阶开挖, 再以一定坡度在正洞进行爬坡导坑施工, 开挖到一定高度后以标准上台阶掘进。

3 施工方案

斜井向正洞方向设计下坡坡度达10.5%, 根据斜井与正洞交角及坡度进行分析, 考虑在交叉口处方便洞内排风及以往石质隧道的施工经验, 决定采用第一种方法。即在斜井接近正洞时, 逐渐抬高斜井拱顶高程, 于正洞与斜井相交里程起, 采用斜井断面导坑进入正洞洞身开挖, 在正洞中线处达到正洞拱顶高程, 施工中考虑沉降变形、台车加宽等因素, 然后再逐步扩大至正洞标准断面, 再采用台阶法施工。

4 施工方法

4.1 交叉口处开挖方法

斜井采用全断面开挖, 直接进入正洞开挖。斜井开挖到距正洞60 m处开始采用向上爬坡施工, 逐渐抬高底板高程, 直至斜井拱顶低于正洞拱顶1 m处完成爬坡作业, 贯通后立即对交叉口处按设计进行支护。

为确保斜井进正洞的施工安全, 斜00+05~斜00+00处的初期支护采用Ⅰ16工字钢加强支护 (如图2所示) , 完成由垂直斜井中线到平行于正洞中线的过渡。架立钢架后挂网、喷混凝土, 钢架间距1 m, 拱、墙打设ф22径向砂浆锚杆, 锚杆长度3.5 m, 间距1.0 m×1.0 m (环×纵) , ф6钢筋网尺寸为20 cm×20 cm。正洞支护按设计要求进行Ⅲ级围岩Ⅳ级加强支护。

斜井与正洞交叉口扩挖至标准断面后, 沿斜井方向的Ⅰ20b工字钢架支护必须及时跟进。在斜00+00处支立2榀Ⅰ20b加强环作为支撑, 使用连接螺栓将交叉口处的正洞Ⅰ20b钢拱架与Ⅰ20b工字钢加强环连接并及时打设锁脚锚杆以及喷射混凝土回填密实, 如图3所示。

4.2 进正洞时开挖方法

进入正洞洞身施工, 由测量员现场测量放线确定底部与洞身交接位置AB, 确定出b方向, 使开挖沿b方向开挖, 见图4。当沿b方向开挖到预定尺寸后, 测量放出正洞洞身中线及正洞洞身断面轮廓线, 使b方向继续向前开挖时确定各炮眼深度, 使得开挖时不会使正洞洞身线右侧形成大的超挖或欠挖, 最终开挖到A'B'正洞轮廓边线。

4.3 正洞开挖方法

上台阶标准断面轮廓完成后, 在交叉口处把开挖台车旋转90°, 将斜井开挖台车改造成正洞上台阶开挖台车, 利用开挖台车先在交叉口处开挖出正洞上台阶轮廓, 后向重庆方向上台阶开挖25 m, 即交叉口处加强钢架部分开挖支护完成。

交叉口开挖完成后, 在重庆方向开挖到25 m后返回到交叉口处再进行钢架支护, 利用开挖台车和支护台车拼装成整体平台, 对交叉口处进行钢架支护。

交叉口处钢架支护完成后, 交叉口处锁口完毕, 根据工序时间安排, 两个方向分别交错同时开挖, 正洞两侧开挖达到总进尺140 m后进行下台阶开挖。交叉口处下台阶开挖比较特殊, 由于开挖后出砟、机械运转等比较困难, 需要先开挖线路右侧, 给交叉口处出砟车留出运输通道, 此处开挖完毕后, 立即进行初期支护。下台阶开挖支护后, 形成140 m的全断面作业空间。

5 工序难点分析

5.1 交叉口支护

正洞与斜井相交段处于复杂的三维受力状态, 为保证斜井进正洞施工的顺利完成, 必须按要求支立钢架, 正洞支护钢架底部必须稳定牢固, 每循环不超过2榀, 同时应加强该段正洞初期支护钢架的锁脚锚杆施工, 并且焊接牢固。

5.2 台车组装问题分析

提前在安装台车的位置上方根据模板位置安装吊环, 为安装模板吊装用, 同时还需要汽车吊配合安装, 提高效率, 减少人工搬运。组装台车时, 在吊环位置增加滑轮组, 拼装模板时, 根据即将安装的模板位置, 移动二衬台车, 提高拼装效率。

5.3 加强监控量测

龙池山隧道具有技术标准高, 开挖断面大, 围岩级别多等特点, 其千枚岩自稳能力差、遇水强度低, 并且交叉口应力集中、结构受力复杂。为了保证交叉口处施工安全, 施工中把监控量测作为稳定性检测的手段尤为重要。在斜井向正洞转化过程中, 必须重视监控量测工作。拱顶沉降观测采用精密水准仪, 水平收敛采用数字式收敛仪进行。斜井进正洞后对未衬砌地段继续进行监控量测, 及时掌握围岩的稳定状态, 确保施工安全。该段施工量测结果为:隧道拱顶沉降累计最大值为10.6 mm, 水平收敛累计最大值为8.4 mm, 整个施工过程处于稳定状态。

5.4 交叉口处加固处理

1) 斜井段加固处理。对斜井00+05~00+00里程段采用钢架加固, 在斜井和正洞相交处设2榀Ⅰ20b钢架并排架立作为门架, 便于此处正洞钢架支立;对斜井00+30~00+00里程段按设计要求进行模筑混凝土衬砌, 确保交叉口处安全。

2) 正洞段加固处理。交叉口处正洞DK463+511~DK463+561按照Ⅲ级围岩Ⅳ级衬砌要求进行施工, 即喷射混凝土厚度从12 cm增加至23 cm, 并增加钢架及钢筋网片进行加固;二衬厚度由40 cm增至45 cm, 确保结构安全。

6 结语

龙池山隧道作为国内客货共线铁路大断面石质隧道之一, 也是全线较先开始斜井进正洞施工转换的隧道。它的成功实施, 为后续辅助坑道进正洞提供了借鉴经验。辅助坑道进正洞作为隧道施工工序转换, 工序较复杂, 结构受力复杂, 工序间衔接紧密。为保证施工安全, 对后续开挖、支护及衬砌等工序创造作业空间, 加快总体施工进度, 斜井进正洞施工必须合理组织工序, 优化各工序交叉施工方案, 在安全的前提下, 提高施工效率。

参考文献

[1]TZ 231—2008, 铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南[S].

[2]TZ 204—2008, 铁路隧道工程施工技术指南[S].

坑道施工 篇2

1. 影响因素

坑道作业环境对施工机械的影响因素主要表现在以下几方面:

(1)阴暗潮湿

通常情况下,作业坑道内光线不足、阴暗潮湿,相对湿度在50%左右,南方作业坑道的湿度可高达90%以上。

在这种阴暗潮湿的环境内进行施工作业,施工机械容易产生锈蚀。紧固件锈蚀严重时,拆卸困难,影响施工机械的维修保养;锈蚀物不仅会使活动元件卡死,还会造成电气元件触点烧蚀,甚至会导致电线和线路板发生短路,大大增加了施工机械故障率。此外,潮湿环境容易造成施工机械外表油漆老化、爆裂、脱落乃至生锈,加速老化和腐蚀。

(2)空气质量差

在阴暗潮湿的坑道内作业时,钻孔、爆破、喷射混凝土作业会产生大量粉尘;施工机械和运输车辆也会不断排放尾气,使坑道内出现含有大量CO、CO2、NO等有毒气体,导致坑道内空气污浊、氧气含量降低(按体积计算有的坑道氧气的含量低于20%)。

施工机械在潮湿、粉尘及有毒气体环境中作业,发动机容易发生空气滤清器堵塞、功率下降、机件磨损加快现象。据不完全统计,施工机械在坑道内作业发生故障的概率是正常作业环境的5倍。

(3)作业空间狭小

坑道作业空间十分狭小,有的作业面宽度不足2m,高度不足3m,路面平整度很差,一些施工机械的作业受到限制,有时甚至无法展开作业。

坑道内作业空间狭小、光线不足,驾驶(操作)人员视野受限,容易出现刮蹭、碾压、碰撞等事故。坑道内道路大都弯曲、泥泞、崎岖不平,施工机械容易发生爆胎、侧翻等事故。据不完全统计,施工机械在坑道内作业的事故率比正常作业环境高出3倍以上。

(4)噪声污染严重

坑道内使用的液压凿岩台车、通风机、电焊机、风钻等施工机械均可产生噪声。由于坑道空间狭小,坑道壁的回音又加重了噪声强度。经在某坑道测试,其噪声高达115dB,大大超过人体可承受的15 dB～45 dB噪声范围。

坑道内作业时,由于受噪声影响,机械操作和施工人员听不清指挥人员的口令,判断不出施工机械运转是否正常,不能随时采取紧急措施,容易发生各种安全事故。

(5)环境温度偏高

在坑道内施工时,地热、炸药爆炸、混凝土凝固、各种施工机械运转所释放的热量,都会使坑道内温度升高。南方一些施工坑道温度甚至达到45℃上下。

在高温环境下,施工机械散热困难,容易产生发动机过热、制动性能下降、油料润滑性能下降、橡胶件老化、轮胎变形和爆胎、电器元件烧坏或失效等问题,给施工机械安全使用和技术性能的发挥带来严重影响。

2. 保障措施

根据坑道作业对施工机械的上述不利影响因素,在确保坑道具有良好通风条件和满足坑道施工作业需求的前提下,为减少施工机械损失、提高其安全使用性能,应采取以下保障措施。

(1)加强维护保养工作

据资料显示,施工机械有56%的故障是由于保养不当造成的,有6%的故障是由于操作失误造成的。可见,施工机械的完好率和使用寿命,在很大程度上与保养工作的好坏有关。维护保养应做好以下工作:

一是建立健全维护保养制度并严格贯彻执行。应严格执行“养修并重,预防为主”的方针,建立健全日常和定期维护保养制度,执行定期检查(点检)制度,制定并严格落实各级保养规程。

二是强化施工机械保养的技术管理。应采取按时、按级、按项的保养方法,做到防患于未然;应配备技术水平高、经验丰富的维修人员,注重优化修复和装配工艺;应加强与施工机械生产厂家的沟通和协作。

三是做好强制保养工作。强制保养就是必须按照规定的实际运转时间间隔进行保养。强制保养时,应更换的部件必须强制更换,以杜绝因个别部件发生问题而影响施工机械的正常使用。

(2)做好预防工作

在坑道中作业的施工机械,需做好以下预防工作:

一是防止施工机械在高温下运转。运行过程中要经常检查各种温度表数值,发现温度异常应立即停机检查和排除。对水冷式发动机,应每日工作前检查冷却液并注意及时添加;对风冷式发动机,要定期清理散热装置上的灰尘,保持良好散热性能。

二是对发动机空滤系统进行改装。根据发动机不同功率,在原干式空气滤清器基础上加装不同规格的湿式空气滤清器,使进入发动机的空气得到充分净化,以延长发动机使用寿命。实践证明,此项改装可使发动机大修时限延长约2000h。

三是加装尾气净化装置。发动机加装尾气净化装置后,可将发动机排出的有害物质转化为水和CO2,使坑道中的空气得到净化。

四是增设防护设施。例如,为防止石块割破轮胎,可给轮胎安装防护链;为防止落石砸坏挡风玻璃,可安装防护棚;为防止运输车排气管、空气滤清器、油箱等部件被剐蹭,可加装安全防护板、安全防护栏等。

(3)正确选用施工机械

对施工机械选型应当注意以下几点:

一是选用技术成熟的施工机械。应选用技术可靠、成熟的施工机械,其发动机尾气排放、烟度、噪声等环保指标应达到国家标准或行业标准,应优先选用为坑道作业专门设计的施工机械。在狭小坑道施工作业时,可选用小型铲运和挖掘机机械。

二是配备消烟除尘设备。由于坑道作业烟尘比较大,应配备消烟除尘设备。比如可配备多功能除尘车,以便在坑道掘进过程中进行喷雾洒水,降低粉尘浓度,溶解部分有害气体,降低坑道内温度。

三是选用湿式凿岩设备。使用湿式凿岩设备钻孔,可使岩粉湿润,减少扬尘。例如可选用阿特拉斯生产的352E、M2D型液压凿岩台车等。

四是优先选用电动施工机械。如出碴时选用电动扒渣机、输送机等,可以避免内燃发动机尾气排放。

实践证明,只有做好施工机械的维护保养和选型工作,落实具体防护措施,才能提高施工机械对施工环境适应性,保障施工机械的正常使用,顺利完成坑道作业施工任务。

坑道施工 篇3

坑道前方破碎带、含水体等地质异常一直是影响掘进生产安全的一个重要因素,因此必须对其进行超前探测与预报.近年来,坑道直流电阻率法在前方含水异常体探测预报中发挥了重要的.作用,但受坑道条件的限制也存在不足之处.在分析坑道三极跨步直流电法测试布置的基础上提出了立体电法超前探测布置,并通过三维立体直流电阻率反演获得探测区间三维电阻率分布结果,为坑道前方岩层富水性判定提供依据.安徽某矿-780m南翼轨道大巷跟踪探测与预报实践表明,三维立体电法超前探测技术可对巷道前方100m以内的各种含水地质构造进行有效探测与预报,为巷道安全掘进提供可靠的地质技术参数.

作 者：张平松 刘盛东 曹煜 Zhang Pingsong Liu Shengdong Cao Yu  作者单位：张平松,Zhang Pingsong(安徽理工大学地球与环境学院,安徽,淮南,23)

刘盛东,Liu Shengdong(中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏,徐州,221006)

曹煜,Cao Yu(安徽惠洲地下灾害研究设计院,安徽,合肥,230088)

坑道施工 篇4

目前五沟煤矿地质条件复杂, 井下经常需要施工各类钻孔, 其中水文钻孔和工作面底板加固注浆钻孔, 这两类钻孔一般都在钻场内集中布置, 每个钻孔参数均不相同。这些钻孔成孔速度快且成孔率要求较高, 钻机搬迁、固定钻机等辅助工作占用的时间对钻尺产生很大影响。

ZDY系列煤矿用全液压坑道钻机是一种低转速, 大扭矩的深孔钻机。主要适用于煤矿井下水文孔、地板注浆孔等施工作业。该钻机采用全液压动力头钻进方式, 具有技术、性能先进。适应性强, 搬运、移动方便等优点, 是煤矿安全生产的必备机具。

2 ZDY3200S型煤矿用全液压钻机的主要特点

2.1 液压系统

2.1.1 液压系统为双油泵系统, 回转的转速和给进压力等也可独立手动调节。

通过调节变量马达的排量来调节回转速度, 可实现恒功率调速。 (即转速越低, 扭距越大, 输出功率不变)

通过调节变量泵的排量来调节回转速度, 可实现恒扭距调速。 (即转速变化, 扭距不变) 。

回转器反转的扭距超过正转的扭距, 保证在大扭距钻进后, 仍然能顺利拧开钻杆螺纹。

2.1.2 钻机的操作方便, 操作面板的标识清晰、直观阅读说明书后即能操作, 无需进行特别培训。

2.2 主机部分

2.2.1 卡盘

卡盘采用斜楔增力, 液压卡紧液压松开方式。在卡盘结构上采用了与日本矿研公司FS-60H型水平钻机 (45KW) 相似的结构。卡盘选用滚子推力轴承, 提高了轴承载荷能力, 轴承寿命长, 采用镶有硬质合金齿板的卡瓦夹紧钻杆。

2.2.2 夹持器

采用双向作用式夹持器夹持器松开时钻杆居中, 无卡瓦与钻杆摩擦现象。夹持器与卡盘连接可靠拧卸钻杆螺纹。

2.2.3 机架

机架升降倾角调节方便, 只需扳动四个机架固定手把, 操作机架升降操作阀手把, 即可方便升降机架。

2.3 液压系统元件选用

液压元件采用国内外优质产品.这样保证了液压钻机性能稳定可靠, 钻机效率较高。主变量泵和液压马达采用北京华德液压公司产品。阀, 油缸等液压元件采用上海新液压元件厂榆次液压件厂长江液压件厂产品。液压管路的快速接头采用意大利进口产品。

2.4 钻机由主机动力装置和操作台三部分组成各部分有软管连接, 便于施工现场布置和搬运。

3 ZDY3200S型在底板注浆钻孔施工特点

此类钻孔是井下保证工作面安全回采的最主要、最常用的手段, 在施工地质条件允许时作为首选的施工方法。同时, 此类钻孔具有钻孔工程量大, 部分软煤层中施工困难等缺点;解决此类难题的主要途径就要提高施工钻机的工作效率, 而高效实用、能力适中的全液压钻机能大大提高了钻进效率。其优点:

3.1 安全性

ZDY3200S型煤矿用全液压钻机采用四根液压单体压车, 配合钻机底盘进行稳定钻机, 钻机自身有放置液压单体的预留槽, 首先把液压单体固定在钻机的单体预留槽上, 这就保证了由于单体倾倒造成的危险, 实现安全生产。

3.2 提高功效

由于该类钻孔是在钻场内集中布置的, 所以采用钻机固定在底部转盘上, 采用转盘快速固定调向装置, 无需二次调向无需重新稳钻、无需工程技术人员现场放线, 钻机工通过转盘可以自行快速准确调向, 大大提高了钻探功效和钻探的准确, 同时降低了职工的劳动强度。

4 应用情况

4.1 地质条件

恒源煤电五沟煤矿1018工作面于五沟矿南翼一采区西部。机巷全长1095m, 风巷全长1182m, 切眼全长95.8m。工作面煤层底板起止标高:-393.80m~-329.62m。工作面基本为单斜构造, 根据地面三维地震解释资料及1016风巷实揭资料综合分析, 面内可能存在多处褶曲。与该工作面最近的地面水文长观孔有:水4 (四含) 、水5 (太灰) 等, 井下有4个太灰放水孔F-1#、F-3#、F-5#等孔。

该面4个地面钻孔揭露, 10煤底板至太原组一灰间距47.10m~57.72m, 平均间距为50.79m, 岩性以海相泥岩为主, 致密完整, 裂隙不发育, 隔水性较好, 除非由断层或岩溶陷落柱导通, 在一般情况下太灰水与10煤层上、下砂岩含水层地下水之间不会发生直接的水力联系。根据有关资料分析工作面在回采过程中将受:10煤顶底板砂岩裂隙水、10煤下太原组灰岩水、断层赋导水及地面钻孔导水的危害。

4.2 钻孔布置

该工作面回采巷道设计走向长度在1000m左右, 巷道宽4.1m, 高3.0m左右。因该工作面两巷受断层和物探异常区的影响, 这就要求对受水灾威胁的区域进行底板注浆加固。这就要求在这些受威胁区域施工一钻场, 在钻场内集中布置一组底板注浆钻孔进行加固, 工作面底板注浆加固后, 将10煤至灰岩的有效隔水层厚度从原来的平均50.8m提高到70m, 使工作面突水系数降至0.05Mpa/m以下。并在工作面底板注浆加固结束后, 采用电法对底板注浆加固的效果进行检测, 确定底板注浆加固是否达到预期效果。平面图如图所示:

4.3 钻探工艺及施工概况

ZDY-3200全液压钻机是集, 分主机、液压泵站、集中控制台三大部分于一体, 钻机最大偏转角度可达90°, 旋转自如, 可以施工位于钻场内垂直的钻孔。在钻场内稳固钻车采用转盘快速稳钻装置。

(1) 转盘快速稳钻装置的制作

转盘快速稳钻装置采用20mm厚的钢板制成, 分固定盘和旋转盘, 两盘均为直径1.5m的圆盘, 在圆盘边缘均匀的打36个直径为20mm的圆孔, 旋转盘和固定盘分别在圆盘外边缘焊接4个固定耳, 每个固定耳上打一个直径为20mm的孔。

(2) 快速稳钻装置的安装

固定盘的安装:根据开孔位置, 在钻场内确定固定盘位置, 然后用风锤在4个固定孔位置打锁脚锚杆, 上紧螺丝把固定盘固定住。固定盘固定后, 拿掉固定盘轴心螺丝, 把旋转盘套在固定盘轴心螺丝柱上, 然后拧上螺丝。钻机通过起吊锚杆固定在旋转盘上, 用螺丝上紧即可。

(3) 快速准确定向

根据首次放的基准线, 需要施工下一个钻孔时, 只需把固定钻机的螺丝去掉左右旋转钻机即可, 每旋转一格即为增加或减少10°, 从而达到快速准确定向目的。

钻孔施工采用φ63.5mm钻杆直接配备复合片钻头, 采用水排渣, 钻孔开孔孔径为Φ133mm, 套管孔径为Φ108mm, 套管以下为裸孔, 孔径不大于Φ75mm, 套管长度根据地质条件而定, 采用壁外和内壁相结合的注浆方式进行注浆固管, 固管要求采用2:1的水泥浆使用TGZ-210/160型注浆泵注浆固管, 浆量以孔壁返浆2分钟以上为准。待凝72小时后再扫孔钻进, 要求钻进超过孔口管1m, 然后用清水进行打压试验, 试验压力不小于6.0Mpa, 稳压延续时间不小于10min, 试验不合格严禁钻进。应重新注浆固管, 合格后方可钻进。

5 结论

5.1 ZDY-3200全液压钻机作业安全, 且配备了快速推进功能, 显著减轻工人的体力劳动。

5.2 结构紧凑, 全液压控制, 操作方便灵活, 钻机机动性好, 钻机稳固方便可靠, 辅助时间短, 液压系统使钻进更合理。

5.3 适用性强, 全液压钻机采用双泵系统, 回转参数与给进参数独立调节, 提高了钻机对各种不同钻进艺的适应能力。

5.4 机械拧卸钻具、液压卡盘、夹持器与油缸之间, 液压回转部分与夹持器之间可联动操作。自动化程度高, 工作效率好, 操作简便轻巧, 安全可靠。

摘要：本文阐述了五沟煤矿井下目前实际应用的钻机的产品类型、主要特征, 叙述了五沟煤矿钻孔配套钻具的基本情况, 分析了五沟煤矿所用钻机的现状与发展趋势, 并对煤矿井下用钻机及其配套钻具领域的工作目标提出了若干看法。

关键词：全液压坑道钻机,功效,底板注浆钻孔,钻探工艺

参考文献

[1]ZDY-3200全液压钻机的研制.浙江杭钻机械制造股份有限公司.

巷道无线电波坑道透视技术 篇5

1 技术简介

无线电波坑道透视是用来探测顺煤层两煤巷、两钻孔或煤巷与钻孔之间的各种地质构造异常体的一种物探方法,如图1所示。其观测方法分为同步法(一对一)和定点法(一对多)。同步法是将发射机与接收机分别安装在不同的巷道或钻孔中,同时做等距移动,逐点进行发射和接收;定点法即在一定时间内发射机的位置相对固定,接收机在一定范围内逐点观测其场强值。

在顺煤层的两巷道或两钻孔中进行电磁波透视。以辐射源的中点O为原点,P为观测点,在各项同性、近似均匀的煤层中,P点的电磁波场强计算公式为:

式中:H0为在一定的发射功率下,天线周围煤层的初始场强,A/m;β为煤层对电磁波的吸收系数;r为发射点P到O点的直线距离,m;(θ)为方向性因子,θ为偶极子轴与观测点方向的夹角,一般采用(θ)=sin(θ)来计算[2,3]。

当辐射条件不随时间变化时,初始场强H0为常数,此时吸收系数β是影响场强幅值的主要参数,β值越大,场强变化就越大。吸收系数与煤层的电阻率及电磁波的频率等电性参数有关:在同一均匀煤层中,煤层电阻率越低、电磁波频率越高吸收系数就越大,电磁波穿透煤层距离就越近。

当电磁波遇到煤层中的构造破碎带、断裂构造的界面以及富含水带等时,会产生反射、折射等现象,从而造成电磁波能量的损耗。因此,当发射源发射的电磁波在穿越煤层的过程中,遇到断层、陷落柱、富含水带、煤层产状变化带、煤层厚度变化和煤层破坏软分层带等地质异常体时,接收到的电磁波能量就会明显减弱,这就会形成透视阴影(异常区)[4]。

2 工作面概况

该矿主采山西组二1煤层,煤层厚度4.62m~6.81m,平均6.03m,开采深度570m~930m。12041工作面位于该矿I盘区上部,-600m水平,其平均走向长度2310.2m,倾斜长度170m,开采二1煤层,煤层平均厚度6.12m,煤层倾角介于0°~9°之间,平均4.5°。工作面切眼东南199m是F18断层,西北侧是I盘区三条大巷,东北侧是未开采的12061工作面,西南侧是未开采的12021工作面。12041工作面内共揭露10条断层,各断层落差介于0.7~2.3m。其中上顺槽揭露F113、F116、F117、F118、F119、F120、DF11、F123、F124九条断层,下顺槽揭露F115一条断层,均为正断层,其中F116、F117、F118三条断层形成一个较大的构造薄煤带,对回采工作影响较大。F119断层形成的构造薄煤带,对回采工作也有影响。

3 探测仪器及方法

3.1 探测仪器

本次探测选用的是WKT-E型无线电波坑道透视仪。该仪器具有工作稳定,探测范围广,操作方便等优点,已经在全国50多个大型矿务局推广使用,是目前矿井物探仪器中较为成熟的一种物探设备。该矿12041工作面倾斜长度约170m。经井下探测频率实验,频率选用0.5MHz,该频率穿透距离相对较大且精度较高。

3.2 探测方法

本次探测采用定点法。测点布置是其关键步骤,也是本次探测的首要工作,测点布置前须对工件面的位置及形状、掘进中揭露的构造、煤层厚薄变化、瓦斯和含水等情况有一定的了解。根据12041工作面的实际情况,选用工作面中间一段进行细致探测,测点间距设定为10m,发射点间距设定为50m。12041工作面所探测距离为600m,共布置122个测点,22个发射点。其中,工作面上巷测点编号为0~60号,工作面下巷测点编号为500~560号,如图2所示。

4 无线电波坑道透视结果分析

将12041工作面的探测数据进行计算机处理,把场强衰减异常取为-10dB。根据计算机处理结果,圈定三处较为集中的异常区,分别命名为A异常区、B异常区和C异常区。根据实际地质资料,异常区可能是煤层变化区域或构造密集发育区域。三个异常区中的具体情况如下:

A异常区:位于12041工作面上巷测点10~20(实际距离850~950m),12041工作面下巷510~520(实际距离900~1000m)之间,该异常区相对周围煤层来看是衰减最大、数据偏小、异常最集中、范围最广的区域,场强衰减最大达到-20dB多。结合地质资料分析,推断为薄煤层带或断层破碎带,另外以此向两边范围均有衰减,可能为异常区的渐变过程所致。

B异常区:位于12041工作面上巷测点25~30(实际距离1000~1050m),12041工作面下巷525(实际距离1050m附近)之间,该异常区相对其他异常区来看是场强衰减相对较大的一个区域,场强衰减最大达到-10dB。结合地质资料分析,推断为该处小断层引起的数据衰减造成。

C异常区:位于12041工作面上巷测点50~55(实际距离1250~1300m),12041工作面下巷550~555(实际距离1300~1350m)之间,该异常区相对其他异常区来看是场强衰减相对较大的一个区域,场强衰减最大达到-10dB。结合地质资料分析,推断为该处小断层引起的数据衰减造成。

综上三个异常区,最主要的为A异常区,范围大、场强衰减幅度大,区域较集中,建议矿方打钻验证,同时做好安全防范工作;其余两个异常区相对较小,场强衰减幅度较小,也不排除受到每层变化引起的数据变化。

5 结束语

通过回采验证,无线电波坑道透视结果与工作面实际揭露情况基本吻合。如果在没有无线电波坑透物探资料的情况下揭露地质构造,很可能造成工作面不能正常回采,甚至造成安全事故。而在有无线电波坑透物探资料的基础上进行回采,可以提前分析构造对开采的影响,从而采取相应的安全技术措施,确保矿井安全生产。说明该技术起到了超前预测,指导生产的作用。

参考文献

[1]卢国梁,侯志鹰.地质构造综合探测技术在塔山矿的应用[J].煤炭科学技术,2008,36(9):95-98.

[2]郭然,董秀桃,张旭刚.综采面地质小构造无线电波坑道透视技术[J].煤炭科学技术,2009,37(11):99-105.

[3]朱怀志,刘合廷,张均仿.无线电磁波坑透探测技术的应用[J].煤炭技术,2005,24(12):101-102.

煤矿井下坑道钻机新客户培训系统 篇6

煤矿井下坑道钻机 (如图1所示) 是煤矿广泛使用的一种工程机械。它是煤矿安全关键设备。随着钻机销量和市场竞争的不断增加, 钻机制造商开始面临一些新的问题。良好的培训系统也是提升公司核心价值和实现钻机营销策略的一种很好的方法。

钻探技术研究所目前的客户培训系统存在一些问题。本文希望改善系统的效率以产生更多利润。

1 研究

1.1 目前的培训系统

钻探技术研究所把客户培训当作一种营销和服务策略。正因为如此, 该研究所建立了一支专家和技工队伍。它们的工作是教客户操作钻机和提供钻探技术支持。另外, 当钻机故障或损坏时, 该队伍也应该进行钻机维修。

在目前这个情况下, 当煤矿需要运行新的钻机时, 研究所派专业技术人员去客户现场教矿工操作钻机。这就需要大量服务和咨询人员来支持这个系统。大部分钻机的破坏是由矿工对钻机不熟悉和误操作引起的。有时, 为了更快完成工作和挣更多钱, 矿工以他们的方式做事, 忽略操作规定。这些行为往往导致钻机故障和事故。当钻机出现故障时, 矿工就开始抱怨钻机质量。这也会影响煤矿将来采购钻机。

1.2 需求分析

根据目前的培训系统, 我们容易发现一些不足。首先, 这个系统需要大量专业人员来完成新客户培训和钻机维修工作。这需要花费大量金钱去雇佣技术人员和花费很长时间培养他们。其次, 由于没有合适的材料和充分的时间去复习, 矿工不能深入操作和获取足够的钻机知识。再次, 矿工没有足够的机会和专家交流, 以解决他们的问题, 改善效率和保证安全。最后, 该研究所没有良好的渠道获得顾客的反馈信息。然而, 在当今市场环境下, 这些信息对研究所来说非常重要, 它可以提升钻机质量和获得核心竞争力。

1.3 培训方法

1.3.1 传统的培训方法

传统的培训方法包括讲座、演示、案例研究和角色扮演等, 以传授知识和转化技能。

西安研究院每年邀请客户2次到他们钻探会议现场。在此期间, 研究所专家系统的教矿工钻机操作原理, 一般事故分析, 故障诊断方法和设备维修。同时, 矿工可以提问并与专家进行交流。会议后, 矿工有机会参观钻机生产车间。他们可以练习装配/拆卸, 并操作钻机。在某些程度上, 这些活动为该研究所和矿工之间建立起了桥梁作用。

1.3.2 基于网络的培训方法

科技在培训传递中起着非常重要的作用。例如计算机和英特网很容易被所有学员在工作或在家访问。基于网络的培训不同于今天的培训组织提供培训的方法, 它往往比其它方法更加便宜和方便。主要有3类培训:计算机培训, 技术培训和软件技能培训。[1]根据统计数据, 截至2010年7月, 中国共有超过4.2亿的网民。这就意味着有31.8%的中国人在上网。这个数字还在逐年增加。几十年前, 由于工作环境差, 大多数人不愿意到煤矿工作。煤矿只能在当地雇佣一些没有文化但想挣钱养家的人。现在, 因为大规模机械化和自动化的广泛使用, 以及煤矿强调安全管理和矿工生活质量的提高, 这种情况完全改变了。正因为如此, 越来越多的从煤炭技术学校毕业的学生被吸引到矿工队伍。这对基于网络的培训提供了良好的基础。

通过在线培训, 模拟和远程学习, 该研究所可以扩大他们的客户网络, 减少花费, 增加利润。基于网络的培训使培训者和学员之间容易交流。这是一个典型的双赢案例。

1.4 新的客户培训系统的目标

根据培训过程模型, 我们知道这个过程从需求分析开始, 经历设计阶段, 发展阶段和实施阶段。培训组织经常使用过程评估来发现问题, 并改善整个培训过程。[2]

我们根据当前需求和时代发展趋势建立客户培训系统的目标。传统培训方法的最大优点是面对面的、双向交流, 这容易得到快速和直接的反馈。基于网络的培训不受地域限制。但最重要的事情是让学员更多的参与, 并让他们为自己的培训承担更多责任。通常情况下, 基于网络的培训很难得到面对面交流的结果。传统的课堂培训不能实现不同地区同一时间上课。新的客户培训系统是一种混合学习系统。换句话说, 这个系统结合了传统的培训和基于网络的培训。这个系统避免了两种培训模式的不足, 同时更加强调各自的优点。

新的客户培训系统强调以下目标:首先, 矿工一旦需要培训, 他们需要能够参与。其次, 为了经过这些模拟改善他们的操作技能和帮助他们建立信心, 该研究所需要为矿工开发模拟器。最后, 该研究所需要建立一个网络客户服务系统。矿工通过这个网络系统能够进行在线培训, 提问, 和其他矿工交流。此外, 该研究所将从这个系统收集有效的反馈。

2 培训内容设计

当我们谈到客户培训内容时, 我们应该想到人们的学习过程和一些学习理论。

这里有几种关于人们如何学习的理论, 例如, 强化理论, 社会理论, 目标理论, 需求理论, 期望理论和成人学习理论。

通过所有这些, 我们发现内部和外部的期望在督促学员学习。一方面, 他们的公司为了提高他们的能力和为公司挣更多钱, 送他们去培训学习。另外, 学员们为了在这个竞争激烈的工作环境中跟上时代步伐, 他们也希望自己掌握新知识和技能。

对于矿工, 他们想自由的操作各种钻机。另外, 他们需要掌握钻机操作原理和维修方法。

所以, 这个新的客户培训系统将包括钻机操作原理和标准, 煤矿安全和事故, 基于网络的信息交流平台。通过这个系统, 矿工观看先前录制的视频, 学习和复习钻机操作与维修。该研究所的专家录制他们的课程, 并把它放到这个系统中。所以, 矿工能够在任意时间简单登录这个系统, 学习课程的任意部分。矿工可以向专家提问, 专家通过一些类似黑板的工具来回答他们的问题。矿工有机会和其他矿工谈论关于使用钻机的问题。为了模拟真实工作环境, 该研究所给矿工提供模拟软件。该研究所开发了一种教矿工关于钻机操作的软件系统 (如图2所示) , 但是, 为了获得双向交流, 这仍然需要增加互动元素。

3 培训转化

培训转化是指学员高效的和持续的将他们在培训中学到的应用到他们的工作中。在学习转化过程中有一些重要因素, 包括:学员特点, 培训设计, 工作环境, 学习保持力和归纳/维持。

培训设计包括创造一个学习环境。工作环境更加注重气候变化, 管理, 同伴的支持, 表现的机会和技术支持。模拟是矿工掌握钻机操作和保证减少误操作机会的一种很好的方法。纽约城市交通管理局是一个成功应用模拟器培训新员工和在职员工的例子。他们有包括教授和讲师的专业团队, 同时有先进的设备。通过模拟, 员工可以处理他们可能遇到的各种情况。

再强调煤矿安全都不为过。矿工安全的获得不仅通过他们自己的安全意识和操作技能, 而且也要通过煤矿的管理。在某些程度上, 得到高层管理者的支持更加重要。高层管理者应该决定购买模拟器和基于网络的培训系统, 同时动员他们的矿工参加培训。

4 培训评估

根据《员工培训与发展》培训评估指的是收集需要的结果以确定培训是否有效。换句话说, 就像一个普通的投资回报, 培训评估评定的是培训投资回报。在此过程中, 培训组织使用一些标准去判断培训系统是否存在一些问题, 以及如何在未来改善这个过程。

这里有十项高层次标准, 人们经常用它来评估网络培训计划。

内容:这个计划中是否包含正确的信息数量和质量?教学设计:课程这样设计, 用户将来是否会学到东西?交互性:用户是否能够通过这个机会进行他们的输入?

导航:用户能否通过这个计划决定他们自己的课程?

动机部分:这个计划是否通过游戏, 测试, 独特的内容等引起用户的兴趣?

媒体的应用:这个计划是否有效的使用视频, 动画, 音乐和特殊视觉效果?

评估:是否使用部分测试?

美学:这个计划是否对眼睛和耳朵具有吸引力和感染力?

保存记录:是否记录学员的表现数据?

语调:这个是否避免了摆架子, 老套, 卖弄学问等?[3]

对于煤矿客户培训系统, 评估涉及十项主要标准, 例如使用视频, 模拟器, 互动平台, 客户测试和网络客户问卷。最重要的因素是真实的客户反馈。这个系统是否帮助矿工改善他们操作技能和维护能力?是否减少了煤矿事故?所有这些问题反过来帮助该研究所重新设计这个培训系统。

5 结论

本文涉及煤矿井下坑道钻机客户培训系统。针对目前培训系统存在的问题, 提出了一种传统培训和新培训方法混合的基于网络的客户培训系统。通过这个新的系统, 煤矿工人能够进行自我学习, 自我测试, 模拟和互动交流。本文还提出了转化和评估这个系统的方法。我们可以预计, 当这个新的系统在中国煤矿得到广泛使用时, 它将帮助煤矿工人掌握钻机操作技能和减少煤矿安全事故的发生。

摘要：本文分析了中煤科工集团西安研究院钻探技术研究所目前的客户培训系统存在的问题。这些问题主要是频繁的现场技术服务造成的高成本;当钻机出现故障, 矿工很难获得帮助和指导;矿工与专家之间, 以及不同煤矿的矿工之间缺乏交流的机会。为了解决这些问题, 本文进行了需求分析, 内容设计, 培训转化分析和培训评估。于是提出了一种新的基于网络的客户培训系统。通过这个系统, 该研究所能够减少人力成本和提高产品推广;也可以培养矿工们的操作技能及防止误操作和煤矿事故。

关键词：煤矿井下坑道钻机,客户培训系统,基于网络的培训

参考文献

[1]Brandon Hall.Web-based Training Cook Book[M].NewYork:John Wiley&Sons, INC, 1997:1-404.

[2]Raymond.A.Noe.Employee Training and Development[M].New York:McGRAW HILL, 2010:136-197.

[3]George D.Halsey, Training Employees[M].New York:Harper&Brothers, 1949.

[4]罗电兵, 徐邦荃.基于WEB的企业远程培训[J].湖南电力, 2002, 22 (6) :29-31.

[5]朱春芳, 袁麟等.基于WEB Service的远程培训系统研究与设计[J].微型电脑与应用, 2005, 21 (8) :34-37.

[6]江苏省电力试验研究院有限公司.变压器电气试验远程仿真培训系统:中国, CN102054377A[P].2011-05-11.

坑道施工 篇7

1 矿井开拓

大庙地磷矿地下生产系统包括斜井、风井、运输平巷等工程。第四系坡残积松散体局部零星分布于坑道口处坡体, 而基岩风化强烈, 节理裂隙发育, 岩体破碎, 硐脸开挖可导致岩土体的力学平衡状态和边坡的稳定性均改变, 诱发小规模的崩塌和滑坡, 威胁采矿设施及采矿工人的人身安全。

矿层顶、底板岩石均为灰白色中厚层状白云岩, 含硅质条带及硅质团块。坚硬性脆、块状构造。围岩中等稳固, 但由于发育两组陡倾角的节理, 矿洞硐身开挖特别是岩体破碎地段可能产生局部坍塌、冒顶、掉块等不良地质现象, 在距地表较深的矿洞中由于地应力集中还可能引起部分地段片帮现象, 对施工人员及设备存在一定的危害。

1970m~2050m回风巷坑口位于露天采场北帮边坡, 该边坡最终边坡角46°4'36", 约100m高, 坡向与岩层产状小角度斜交, 岩层倾角小于边坡角, 再加上节理裂隙切割, 几组结构面组合形成不稳定楔形体, 开挖后易发生滑坡和崩塌, 边坡稳定性差, 所以回风巷坑口的开挖也易产生小规模的崩塌、掉块和滑坡, 应注意加强支护。1950中段在露采坑内存在浅埋段, 距离露采坑坑底2000米高差只有50米, 该中段开挖易引起坑底地表变形, 发生沉陷, 中段坑道发生片帮、冒顶等地质灾害, 应注意支护和防范。

2 采空区地表移动变形

矿区内地表部位岩石风化较强烈, 节理、裂隙较发育。由于矿山设计后期为地下坑采方式, 随着地下采空区的形成, 在很大程度上破坏山体内的力学平衡状态, 也在一定程度上影响地表的自然地质环境。

矿区矿体分上、下两层, 矿石类型主要为条带状球粒磷块岩、条带状白云质球粒磷块岩、球粒磷块岩。岩石坚硬, 块状构造, 岩心多呈块状及短柱状, 地表风化后菱形节理发育, 力学强度高, 稳固性好。矿层顶、底板岩石均为灰白色中厚层状白云岩, 含硅质条带及硅质团块, 坚硬性脆、块状构造。围岩中等稳固, 结合类似矿山采用的情况, 用类比法确定矿体上盘岩体移动角为65°, 矿体底板移动角为矿体倾角。矿体走向方向岩体移动角为65°。

根据相似矿井开采地表沉陷变形经验, 预测矿井采空区地表最大沉陷量和水平位移变形量。假设矿井矿层以相当长的尺寸 (达到充分采动) 向前推进, 直到采完为止, 预测矿层推进过程中或采止线附近产生的最大地表移动变形值。

采空区最大变形值计算公式:。根据上述公式预测采区地表变形量, 通过初步计算, 计算结果为开采深度H=70m, 矿层平均厚度m=2m, 下沉系数q=0.5mm/m, 影响半径r=2 1 5, 移动角β=1 8°, 矿层倾角α=12°, 水平移动系数b=0.35, 最大下沉值Wm=978 mm, 最大曲率值Km=0.032mm/m2, 最大倾斜值im=4.55 mm/m, 最大水平移动值um=342mm/m2, 最大水平变形值ε=2.42mm/m, 从计算结果, 由于开采深度浅, 地表移动和变形更为显著, 地表最大沉陷值接近1m, 最大倾斜值4.55mm/m, 最大水平移动值为342mm。总之, 矿井地表最终变形是比较明显的, 分布于边界部位, 矿层开采后, 其上覆岩层将首先发生移动与破坏, 而后传递至地表。采空区地表将出现地表裂缝, 局部地段可能产生沉陷, 并可能伴随诱发产生崩塌、滑坡等地质灾害。

经调查, 村庄及居民区离采区较远, 均不在地表移动变形范围内。

3 坑道涌水

矿区内各类水体都比较丰富, 而地下水孔隙水、裂隙水和岩溶水都有一定富集程度, 易造成地下坑道涌水和矿床充水, 对地下采矿活动有很大影响。

筇竹寺组—梅树村组八道湾段相对隔水层使上覆各含水层的地下水与下伏含水层无水力联系。但寒武系下统梅树村组中谊村段岩溶裂隙含水层无隔水层存在, 裂隙、溶洞较发育, 有统一的地下水面, 水位平均标高1949.76m。可采矿体赋存于该含水层中, 对矿床充水有直接影响, 所以, 该标高以下岩溶裂隙水形成矿坑涌水对采矿人员安全和采矿设备的威胁较大, 应特别注意排水工作。震旦系上统灯影组也是岩溶裂隙含水层, 上、中部富水性中等, 会造成矿床底板充水。

月字庄水库对1910m标高以上矿床充水无影响, 但对1910m标高以下矿床充水有较大影响, 构成定水头补给边界。矿区内若发育有贯通水库的岩溶通道或断层破碎带, 引起月字庄水库的库水倒灌入地下坑道, 将对1900中段的采矿人员和设施造成极大的危害。月字庄水库因此而损失大量库水, 甚至库水干涸, 对周围村庄农田用水影响较大。

采矿工程对地下水体的排导疏干, 使矿区的地下水均衡遭受破坏, 在一定程度上将改变岩土体的环境地质条件, 引发地下水位下降, 地表开裂和地裂缝以及地表植被受到影响。

综上所述, 坑道开采诱发的地质灾害现象主要表现在:露采形成高陡边坡, 诱发崩塌、滑坡;坑采会造成坑道的冒顶、坍塌、涌水以及地表移动变形;露采采用剥采工艺, 山体地形地貌和原有地表生态体系完全遭到破坏, 加剧水土流失程度;采矿造成了大量松散岩土体的堆放, 为泥石流的形成提供了物质来源;地下开采将改变地下水径流条件, 影响水库运营。

参考文献

[1]云南省安宁市安宁矿区大庙地磷矿勘查区储量核实报告.云南地矿资源股份有限公司.2004, 5.

[2]安宁市成杰物质经贸有限公司大庙地磷矿矿产资源开发利用方案.昆明有色冶金设计研究院.2007, 1.

坑道施工 篇8

煤矿井下坑道钻机主要用于煤矿井下钻进瓦斯抽 (排) 放孔, 对煤矿安全起着重要作用。随着国家对能源需求的不断增长, 对煤矿钻机的需求也急剧增长。例如, 中煤科工集团西安研究院研发的煤矿井下坑道钻机在过去5年里每年产量增长率超过20%, 同时钻机生产能力的不足和市场需求之间的矛盾日益突出。

煤矿钻机需求量增长的同时也产生了越来越多的破旧钻机, 为钻机再制造提供了大量的毛坯, 这些毛坯通过一些先进表面工程技术更新后可重新使用。

1 再制造及其优点

1.1 再制造的产生及其发展

20世纪90年代, 美国从产业角度建立了3R体系 (再利用、再循环、再制造) ;日本从环境保护角度也建立了3R体系 (减量化、再利用、再循环) 。中国在总结世界各国经验的基础上, 创造性地提出了具有中国特色的4R体系 (减量化、再利用、再循环、再制造) 。这些体系的建立都是为了减轻对原材料的依赖、降低能源消耗和改善环境质量。

1.2 再制造的优点

再制造产品的质量和性能不低于新品, 有些成本还超过新品, 成本只有新品的50%, 节能60%, 节材70%。再制造节约自然资源:基于重量的85%～88%使用过的零部件可用于再制造优质产品。再制造转变传统“开采-冶炼-制造-废弃”的线性增长模式, 发展成“资源-产品-废弃物-再生资源”的循环经济模式。再制造节约能源:制造新产品的能耗是再制造的6倍。再制造避免了原材料的提取、精炼、运输和加工等环节的能源消耗。再制造降低环境污染:再制造避免了材料回炉对环境造成的二次污染;再制造零部件因具有近净成形的特征而减少了后续制造加工过程 (铸、锻、焊、车、铣、磨) 的能源、设备消耗和加工过程对环境的污染。

2.煤矿钻机再制造的可行性

煤矿钻机和汽车从毛坯到成品都要经历:生产技术准备、毛坯制造、机械加工、热处理、装配、调试检验以及油漆包装等过程。这两个产业使用的原材料相同, 产品制造过程相同, 所以我们可以把汽车再制造的成功经验应用到钻机上。

钻机包括行走部件、电源和控制中心等一些关键零部件。根据客户反馈的意见, 履带和主机很容易损坏。其他零部件例如主轴, 钻机油管在恶劣条件下工作时也经常磨损或破坏。如果这些零部件坏了, 整个钻机停止工作, 这将会影响煤矿的正常生产如果我们使用再制造, 破旧钻机将会延长寿命。大多数破旧钻机再制造主要有如下两种情况:一些零部件可以重复使用, 一些零部件修复或翻新后可以使用。

汽车产业与钻机产业也存在一些差异, 这将使得钻机再制造更加可行。

(1) 相比于汽车产业, 钻机制造公司较少, 市场竞争小。再制造是赢得市场核心竞争力的良好途径, 通过再制造可以建立绿色企业形象, 从而吸引环保意识的客户, 最终促进销量的增长。

(2) 钻机产业的利润高于汽车产业。钻机再制造可以缓解来自原材料和运输价格上涨带来的压力。

(3) 钻机技术更新的步伐比较缓慢, 并且钻机的生命周期比汽车短。旧批次钻机的许多零部件可以重新使用。

(4) 钻机的客户主要是煤矿和工程单位, 这将使得钻机回收更加容易。

(5) 钻机再制造比汽车简单。

(6) 钻机供应链短, 容易控制。

3 煤矿钻机再制造需要解决的一些问题

3.1再制造性

再制造需要重新装配设计。在产品设计阶段考虑再制造, 将会增加产品的再制造潜力。确定再制造标准的具体目的是为设计再制造产品提供基础。例如, 腐蚀增加拆卸和清洗时间, 固定连接增加拆卸时间以及需要大量重新装修等。再制造设计必须包括诊断方法, 环境设计, 可拆卸设计, 重新装配设计和质量检测。详细的设计应该考虑现存零部件进行再制造的可行性。当来自现有再制造商的信息可用时, 该信息可以作为合理设计的标准。

3.2逆向物流

我们把再制造过程中产品从消费者到再制造生产商, 经再制造后又回到销售市场的流动过程叫做再制造工程的“逆向物流”。再制造产业的一个主要障碍是产品首次进入市场的时间与再制造产品进入售后市场的时间间隔。再制造环境中, 使用过的产品作为再制造过程的原材料, 许多问题依附于对毛坯的依赖。毛坯经常被看做再制造产品的拆解物, 根据使用方法, 毛坯在质量方面有很大差异。毛坯管理的第二个障碍是返回产品的数量和时间。使用过的产品可以在任何时间返回, 然而, 每一种不同种类产品返回的数量也有明显差异。因此, 再制造工厂必须处理原材料的供应和再制造产品的需求这2个主要的不确定因素。第三个问题是收集结束生命的产品。

3.3政策激励

文化对回收法律的效率起着重要作用。如果最终用户不返回产品, 完成回收的目的是不可能实现的。欧洲国家回收率明显不同的实际证据可以支持这种观点。在欧洲的汽车寿命终止指令下, 瑞士已经取得了非常高的回收率 (估计在99%左右) , 英国的回收率明显较低 (估计在50%左右) 。因此, 实现回收目标不仅需要回收系统, 而且需要最终用户的意识。

回收法律是一种有效增加回收率的方法。但是如果中国实施这项法律, 政府将要考虑以下问题。首先, 谁将对毛坯的环保处理买单, 消费者还是生产商?其次, 由于回收率是再制造一个非常重要的指标, 再制造公司需要从客户得到足够的毛坯, 政府是否应该教育客户返回毛坯?最后, 政府应该制定出公平的激励政策, 例如对再制造公司和想买再制造产品的客户进行减税和补贴。

3.4转化困难

当把汽车再制造的成功经验转化到钻机上时 , 需要考虑以下问题:

通过工程机械协会和再制造公司, 建立一个全国范围的回收网络。汽车产业相比钻机产业有大量的毛坯和相对成熟的回收网络。

为钻机寻找更多的经销商和培养更多熟练的技术人员。汽车产业相比钻机产业有更多的经销商、更多的先进检测设备和熟练的技术人员。

政府应该拿出有效的规定和政策吸引更多的再制造公司进入这个产业。汽车产业的再制造率高于钻机产业, 为了引导这个新产业他们也需要制定出一些激励和惩罚措施。

工程机械协会应该建立一些测试和认证标准来确保钻机再制造工作。

结论:本文阐述了再制造技术能够降低成本, 减少原材料利用和环保等优点。分析了煤矿钻机再制造的可行性, 并提出钻机再制造需要解决的一些问题。钻机再制造有其自身的优势, 但也存在一些不足, 钻机再制造的应用将具有实际意义。

摘要：再制造工程是建立资源节约型和环境友好型社会的重要技术支撑。煤矿井下坑道钻机是一种广泛应用于煤矿安全并对其起着重要作用的工程机械。然而, 关于钻机再制造的文献很少。本文中, 作者想把再制造的成功经验应用到钻机上, 介绍了钻机再制造的可行性及需要解决的一些问题。

关键词：再制造,毛坯,煤矿井下坑道钻机,汽车行业

参考文献

[1]周贤彪, 雒泽华.21世纪的新产业―绿色再制造工程[J].建筑机械, 2001 (2) :10-13.

[2]徐滨士.工程机械再制造及其关键技术[J].工程机械, 2009, 40 (8) :1-6.