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井筒降温论文范文

2023-03-13 16:32 来源:学术参考网 作者:未知

井筒降温论文范文

  采矿工程主要研究学习矿床开采的理论和方法,发展矿业新技术。下面是我带来的关于采矿工程论文题目参考的内容,欢迎阅读参考!
  采矿工程论文题目参考(一)
  1. 深海采矿装置升沉补偿系统模糊自整定PID控制研究

  2. 阿勒泰某金矿采空区稳定性评价与采矿方法优化研究

  3. 新型尾砂胶结剂在某铜矿下向分层胶结充填采矿中的应用研究

  4. 深井开采矿压特征及围岩控制技术研究

  5. 康家湾矿深部难采矿体采场稳定性及安全开采技术研究

  6. 缓倾斜薄至中厚磷矿体地下开采矿压显现及覆岩活动规律研究

  7. 缓倾斜中厚矿体机械化上向水平分层充填采矿法关键技术研究

  8. 动力吸振式深海采矿主动升沉补偿系统设计及控制研究

  9. 采矿权性质及制度完善研究

  10. 深海采矿作业过程扬矿管线系统空间构形与动态特性研究

  11. 基于我国采矿及安全防护技术变革的安全观的形成与发展研究

  12. 喀斯特石漠化地区采矿环境影响及综合治理研究

  13. 深海采矿扬矿管道工作特性的流固耦合分析与综合评价研究

  14. 深海采矿扬矿管道系统力学行为模拟试验系统研究

  15. 缓倾斜薄矿脉铝土矿采矿方法优选及采场结构参数优化研究

  16. 露天转地下开采境界顶柱稳定性分析及采矿技术研究

  17. 采矿巷道围岩变形机理与支护效果数值模拟研究

  18. 复杂多金属矿床可视化模拟及其三维采矿设计技术研究

  19. 1000米采矿船动力定位的推力系统研究

  20. 上向进路式尾砂胶结充填采矿法采场结构参数优化研究

  21. 空场嗣后充填采矿法充填体合理强度分布规律研究
  采矿工程论文题目参考(二)
  1. 复杂条件下地下采矿稳定性研究

  2. 地下采矿与地质环境互馈机理及矿山地质环境治理研究

  3. 深井开采矿柱稳定性分析与可视化验证

  4. 深海采矿被动升沉补偿系统参数设计与仿真研究

  5. 大倾角煤层开采矿压特征及围岩控制技术研究

  6. 露天采矿的生态影响综合评价与生态环境保护及修复对策研究

  7. 基于三维离散元管线模型的深海采矿1000m海试系统整体联动动力学研究

  8. 高分段大间距无底柱分段崩落采矿贫化损失预测与结构参数优化研究

  9. 基于GIS的吉林市采矿用地复垦适宜性评价

  10. 采矿权抵押法律制度研究

  11. 矿产资源价值观及采矿权评估方法研究

  12. 基于PLC采矿厂生产设备监控管理系统的研究与开发

  13. 江苏省露采矿山岩质边坡生态恢复技术研究

  14. 采矿权研究

  15. 矿井深部开采矿压与支护技术研究

  16. 基于复杂系统模型的地下采矿无线传感器网络中的优化混合神经网络

  17. 膏体充填采矿关键安全问题研究

  18. 石屑混凝土的性能及环境效益

  19. 基于GIS的煤矿采掘生产状态可视化管理系统研究
  采矿工程论文题目参考(三)
  1. 露天采矿的生态影响综合评价与生态环境保护及修复对策研究

  2. 复杂多金属矿床可视化模拟及其三维采矿设计技术研究

  3. 川口钨矿半风化矿脉群难采矿体采矿方法研究

  4. 房柱式采矿地压动态控制及人工智能应用研究

  5. 单泵与储料罐组合的深海采矿软管输送系统研究

  6. 山寨煤矿开采地质环境评价

  7. 白登磷矿台阶爆破参数的合理选择及爆破块度分布规律研究

  8. 井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究

  9. 金川二矿区废石全尾砂高浓度料浆泵压管输充填系统研究

  10. 大红山铁矿上部露天开采与下部地下开采的安全影响研究

  11. 云南某铁矿采场结构参数优化研究

  12. 金川矿山废石全尾砂高浓度充填料浆管输阻力模型研究

  13. 黄金行业分析报告

  14. 铰接式自卸汽车悬架纵向传力机构的有限元分析

  15. 3DGIS构模与FLAC-3D建模网格数据融合技术研究

  16. 井筒保护煤柱开采设计与变形监测及数据处理

  17. 深井巷道失稳分析及锚杆支护参数优化

  18. 基于Surpac的钨矿床三维建模及储量可视化计算

  19. 深部矿岩工程条件与开挖稳定性分析

  20. 全尾砂胶结充填自流输送管路改造及优化

  21. 深部矿柱失稳三维探查及数值分析
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煤矿(采矿专业)见习总结和见习论文

第一篇
三个月的实习生活就如流水飞快的结束了,回顾实习生活感觉是很深的,收获也是丰富的。实习期间,我利用此次难得的机会,努力工作,严格要求自己,虚心向老一辈井下工作技术人员请教,利用休息时间认真学习一些课本内容以外的相关知识,掌握了一些煤矿相关的技能,从而进一步巩固自己所学的专业知识,为今后走上工作岗位打下坚定的基础.要做到理论与实践相结合,在实习期间不旷工,认真听从领导指挥.并得到了单位领导及同事的一致好评.通过实践学到了很多课本上学不到的东西,并对煤矿井下生产有了更深的认识。
我们家连我一家三代都从事煤矿工作,我要向爷爷、爸爸那样对工作认真好学。通过这次实习让我对煤矿有了更深的好感, 更想马上加入煤矿工作,成为一名优秀的煤矿技术人员。 张矿集团涿鹿矿业公司位于涿鹿县城西15公里矿区交通方便,矿区公路通往涿鹿县城,与下花园——广灵公路、京张公路及京包线新保安站45公里、下花园站30公里,距张家口市80公里、距北京市180公里。
涿鹿矿业公司目前共有三个生产矿井,分别是:西山坡井、黄土湾井、西寺湾井。涿鹿矿业公司以“安全第一,预防为主,综合制理,总体推进”的发展,走向了新型工业道路,加入了大集团,成为国有重点煤矿。
实习开始时间2月25日在涿鹿矿业公司西山坡井实习。
西山坡井建井日期1973年12月,投产日期1979年1月,矿井设计能国21万吨/年核定能力15万吨/年,现有能力有6——8万吨/年,开拓方式为斜井开拓。西山坡井田东西长1900M,南北宽1500M,面积1.3054KM2。其北部与村办煤矿武家沟煤矿及个体煤矿韩家梁煤矿邻近,东部与本公司黄土湾 井田毗邻;南部与本公司原来的白家湾井接壤。
首先了解了西山坡井的各大系统。西山坡井共有三个水平提升,分别是410水平、200水平与85水平,是多水平串车提升,三个水平的井底车场都是采用斜甩车场,这种车场子利用运输大巷作为主井存线,每个水平都设有水仓,主斜井口外设有地面消防水池,每个水仓的容水量都在300M3左右。矿井正常涌水量30M3/h,最大涌水量40M3/h.
在井下我们同老工人在802采煤工作面实习上班,时间是8小时。因为是8号煤的第二个工作面所以叫802采面。
802采煤工作面们于85水平西翼,工作面采煤方式是炮采。工作面沿倾布置,走向推进,工作面长度为80米,走向为137米,煤层平均厚度2.2米,煤层倾角23度,可采储量33500t回采率为95%,回采范围内煤层赋存单斜构造,走向SE60度,南西倾斜,据巷道揭露情况,阶梯状,正断层组合发育,走向NE30——65度。所采煤层是8号煤,属中灰、低磷,主要为动力运煤,直接顶为中细粒灰白色砂岩,含黑色横条纹,伪顶为泥质页岩,8号煤的顶板标志含西伯利牙蚌化石,易风化崩解,底板为灰黄色粒砂岩、灰黑色砂质泥岩,遇水易膨胀底鼓。煤层瓦斯相对涌出量10.62M3/t ,属高瓦斯煤层,煤层自燃发火期为3——6个月,煤尘爆炸指数为37%,具有爆炸危险性。

工作面是一次采全厚煤层,工作面采用SG420/22可弯曲刮板运输机,然后转入SG620/40T可弯曲刮板运输机运输,进入溜煤眼,由85水平大巷装车,在用2.5吨蓄电机车牵引1吨矿车至外部85水平车场,由二级主暗井绞车提升外运。工作面采用后退式采煤,循环进度1米,采用“三班采煤,边采边准”的作业方式,采用单体液压支柱支护,正悬臂齐梁式支护,最大控顶距4米,最小控顶距3米,放顶步距为1米,采空区处理方法是全部垮落法处理。工作面炮眼布置用三花眼爆破,炮眼深度1.2米底眼间距1米,顶眼间距1米,炮眼与煤壁层面夹角70度——80度,项板倾角5度——10度,眼底距顶板0.3米——0.4米,底眼俯角10度——20度,眼底高出底板0.3米,封炮泥长度不小于0.5米。工作面设有“瓦斯电闭锁”装置,采用KJ86瓦斯监控系统,工作面设两个监控探头,一个们于回采工作面,报警浓度大于等于1%,断电浓度大于等于1.5%,复电浓度小于1%,另一个设于采面回风巷,巷道顶部。设置报警浓度大于等于1%,断电浓度大于等于1%,复电浓度小于1%。控电范围为工作面全部非本质安全型电气设备。
工作面回采工艺是:打眼——爆破——挂梁——出煤——移溜——支柱
工作面上下出口采用4对8梁端头支护,超前支护单体液压支柱,双排10米再回单排10米,压力大时采用一梁两柱支护。
爆破方式使用MHB——100发爆器,联线方式串联,工作面工种有:放炮员、瓦斯员、回柱工、开溜工、打眼工、装煤工、移溜工等
后两个月在安监通风区实习, 主要掌握风量的分配与通风设施的建筑。
西山坡井采用中央并列抽出式通风方式,主井进风,副井回风,主扇型号为:BO——11——6——NO:18(2台),主井主要是提升运输和进风,副井是下人运料和回风。
配风量是根据工作面及掘进还有各个硐室的所需风量来分配,并且有效风量率必须达到85%心上,西山坡井是高瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量大于10M3/t。
通风区分五个组:瓦斯员组、放炮员组、井下监控组、防尘组、通风组。在通风区还亲自绘制了五种图纸分别是:防尘系统图、防灭火系统图、避灾路线图、监控系统图、通风系统图(通风网络图)后附通风西山坡井通风网络图。
在通风并且还了解隔爆水棚的安设,隔爆水棚分为主隔爆和辅助隔爆。主隔爆安设在:矿井两翼与井筒相连通的主要进回风巷道,还有采区与采区之间、煤层与煤层之间、水平与水平之间安设。辅助隔爆安设在:采面与掘井之间、采煤工作面进回风巷及串联工作面之间等。
井下防尘措施有:混式钻眼、喷雾洒水、水泡泥。并且还知道了高低瓦斯矿井探头的安设。

在实习斯间还新为安监通风区编写了“串联通风安全技术措施”与“巷道贯通的安全技术措施”如两巷道相向贯通时,炮采相距30米必须停止一个工作面的工作,但不能停风,要设警戒挡人,然后考略一下贯通时风流的方向,要准备好什么地方安设风门或调节风窗,贯通点必需回强支护。还要绘制通风系统前后示意图等。
西山坡井的风流方向新风:主斜井——主暗井——二级主暗井——85水平西大巷——802采面进风巷——802采煤工作面
污风:802采煤工作面——802采面回风巷——二级副暗井——副暗井——副斜井——地面。
本人用自己所学的专业知识通过实践,并用实践工作来巩固理论,要有不怕吃苦耐劳精神,不断向老工作技术人员请教学习,在这个矿井我学到了很多专业知识。其中还有很多就不一个个说了,在以后的工作中还得不断的学。保证绝对不辜负老师、家长、还有矿领导对我们的后望,既然自己学了这个专业,就不能白学,就要干一行学,相信自己在今后的工作岗位上一定能干出一帆成就 。

第二篇
毕业了,我们正式走入社会。在公司一年的实习是我走出校门,踏入社会的第一步,这个阶段是我从学校到社会的大环境的转变,是从学生步入职场的重要过渡,是人生的重大转折点。常言道:“工作一两年胜过十年的读书。实习虽然苦点、累点,但重要的是通过实习我有了收获、有了知识、有了提高。在学校里,我们学习的是理论知识。在公司里,我们学习的是师傅们成功的工作经验,并将所学的理论知识和实践结合起来,多发现、多分析、多比较、多思考、多总结、多请教,充分发挥我们的主观能动性和积极性,达到在实践中提高自己的目的。 回首这一年的光阴,时间过得真快,转眼间为期一年的实习时间已经结束了。在这一年的时间里,我经历了一次转型,那就是: 我由一个一直在学校单一环境下成长的学生离开校门到踏入社会进入工作单位成为其中的一员,并掌握基本的操作技能,获得基本的工作能力,了解和适应我矿的生活环境、工作条件、人事结构以及工作中所需的注意事项。通过自己的努力学习、付出,和人力资源部及相关区队的领导和同事的悉心指导和帮助,我完成了为期一年的实习。 一、入矿培训: 在实习中公司领导对我们非常关心,公司为我们每个人根据所学的专业安排了一个一年实习计划。公司首先对我们这批新来的大学毕业生进行了以公司发展战略、公司的历史和现状、公司各项规章制度、安全知识为主要内容的入矿教育。在此次培训期间,由矿领导以及区队领导为我们讲解了许多关于我矿的安全、人文等方面的知识。通过培训了解我矿的生产能力、工作环境、人文面貌、企业文化等方方面面的知识。了解了作为煤矿企业在管理过程中的重中之中是安全,必须做到“安全第一,预防为主”。 通过培训,我们知道了煤矿的作业环境的危险性、知道入井应该知道做什么,不应该做什么,应该具备什煤矿安全资格证书,通过入矿培训我知道了羊场湾煤矿的地质结构:羊场湾煤矿地质结构单一,可采煤层主要为一号煤和二号煤,一号煤平均厚度7米,二号煤平均厚度达到10米左右。现在主要采的是一号煤,12采区将采用大采高进行二号煤的开采。羊场湾煤矿地质储量11亿多吨,可采储量7.4亿吨。企业远景和企业规划:实现千万吨级大矿,实现国内一流的高产、高效、数字化大型现代化矿井。 在实习期间,集团公司还为我们安排了为期10天的军训。通过这次军训,锻炼了我的体魄,加强了我的意志,增强了我的团结合作精神,为今后的踏实工作打下了基础。 二、综采一队: 从8月1日我们开始实习,经过集团公司指示以及矿里领导给我们制定的实习大纲,在第一个月里我实习的区队是综采一队。在综采一队的实习过程中我经历了好多的”第一次”:第一次下了井、第一次坐了猴车、第一次见到了采煤机等等。在综采一队的这一个月里,队领导给了我在生活、学习工作上无微不至的关怀和帮助,嘘寒问暖使我体会到了这个大家庭的温暖,感到无比的温馨!在综采一队,我了解了他们的概况和基本的人员配制以及各项工作具体的开展情况。在实习的过程中,我们和2004届大学生进行了沟通,在交谈的过程中他们向我们介绍了他们宝贵的工作经验以及他们在工作学习中所得到的深刻认识。他们的经验对于我们这些刚走出象牙塔的大学生来说是一笔特别宝贵的财富! 在实习的过程中我懂得了一个道理,那就是你如果要想真正了解一个煤矿的具体生产情况,那你就得去生产现场。只有在生产现场你才能了解它的生产情况,也只有在生产现场你才能熟悉它的工作流程以及了解其生产管理情况。“实践出真知”,其实这也是矿领导以及队领导对我们这些刚来的大学生说得最多的、嘱咐得最多的。 在综采一队的实习过程中,队领导让我们一边学习操作规程、各种安全操作质量标准、工作流程一边进行跟班学习,即在进行理论学习的同时进行理论知识的实践,将理论与实践进行了有机的结合。跟着工人师傅我首先了解和明白了井下工作面的供电系统。工作面的供电是由11采区引入再到工作面的1#、2#和3#移动变电站,再由这三个移动变电站对工作面的各个电气设备进行供电,当然在这三个移动变电站后有三个组合高压开关进行控制输出给三机、液压泵、乳化泵和喷雾泵,这就是工作面大概的供电原理。 接下来,师傅让我们了解了工作面整体是怎么进行通信和联络的。因为工作面特别长而且各个环节都必须整体衔接才能保证工作安全顺利的开展,那就必须得有一个 “指挥中心”,这个地方就是控制台,井下的日常电器设备维修和生产都必须由控制台来进行联络。比如三机的开停,液压泵、乳化泵和喷雾泵的开停都必须由控制台来进行控制。这里是实践的场所,在这里我认识和学习到了很多书本上没有的理论,弄明白了许多实际生产工作中需要的东西。比如三机、泵(液压泵、乳化泵和喷雾泵)开停的时间、顺序和操作规程。 在综采一队的实习过程中我学习了采煤工艺和采煤流程。在生产现场我深刻理解了安全生产生产的具体含义,知道了安全就是生命这句话的深刻内涵,同时工人师傅也用他们的具体工作态度、行动诠释了安全就是生命的重要意义。在采煤工作现场,由于顶板的压力过大,时常会听到异常的声音,看到偏帮的出现。这是很危险的,听工人师傅说在工作面现场,必须严格执行作业规程,人在行走的时候必须走在液压支架行人道,检修和清理煤渣的时候必须有人在一旁观察时刻注意,以防止意外的发生。在采煤现场我还了解了液压支架的工作原理、PM4的控制原理以及对采空区的处理措施、办法。后面我陆续了解了皮带机的运转情况以及马蹄儿如何对皮带机进行校正。还了解到工作面的排水系统以及工作面特殊地段水的特殊处理方法。在综采一队我感受到了温馨的气息,感受到了队领导对工人的关心,感受到了队领导对安全的重视。 三、运输一队: 我在运输队的实习期间,正好赶上我队进行上落煤塔皮带的更换工作。我参加了整个工程的实施,从硫化皮带到新旧皮带的更换全程参与。在这个过程中我学到了很多,不管是硫化皮带的工序、措施还是皮带更换的工序、措施,我都有所了解。根据施工现场工人的工作情况我理解了协同合作的重要性,也明白了安全的重要性,不管是什么工作,不管是在什么场所,也不管是什么人在工作都要重视安全,“安全第一,预防为主”是我们贯彻到底的宗旨。通过这个工程的跟班学习,我同时还学到了怎么进行措施的编写,一个措施的编写它包括整个工程施工的工序,每个工序所涉及到的材料、用具,每个工序所存在的所有不安全因素,要在每个工序中提到安全隐患的预防措施等等。 在运输队我还对主皮带、上落煤塔皮带系统、3m绞车、副井提升进行了学习了解,熟悉了其许多设备的基本参数,比如皮带的参数、滚筒的参数、电机的参数、绞车的参数以及轨道的参数等等。熟悉了各个车场,了解了我矿的运输系统。 在实习期间,区队领导给了我许多的指导,还让我参加了为期10天的关于电气防爆检查的培训学习。在培训学习的过程中,我了解了井下工作环境对电气设备的要求、矿用防爆电气设备的类型、矿用防爆电气设备的管理以及煤矿的安全用电知识。知道了“三专两闭锁”的内容:三专就是专用变压器、专用开关、专用线路,两闭锁就是风电闭锁和瓦斯电闭锁等等。 为期一年的实习时间结束了,在这一年的实习中,我学到了许多、感受了许多、懂得了许多!在即将结束之际,我想对矿领导、各区队领导以及工人师傅们说一声:“谢谢你们!是你们使我成长,是你们让我得到充实,同时也是你们让我懂得了许多,你们是我心中永远的楷模! 总的来说,在实习期间,虽然很辛苦,但是在这艰苦的工作中,我却学到了不少东西,也受到了很到的启发。我明白:社会在发展,新的知识、技能在不断地更新,在今后的工作中我还必须学习更多新的东西,这些东西会给我带来新的体会、新的收获。因此,我坚信:只要我用心地去挖掘、勇敢地去尝试,一定会有更大的收获,只有这样才能为自己以后的工作和生活积累更多知识和宝贵的经验。在以后的工作中,我会努力地提高自身地综合素质,从实际出发,更好地理论联系实际,一步一个脚印地干好每一项工作,努力提高自我素质,做一个合格的专业技术人才,更好地为社会主义现代化建设贡献个人力量。

第三篇
时间飞逝,岁月如歌。告别了2009年的辉煌,迎来了2010年新的期盼,刚从学校步入工作中,我深刻认识倒自己的实践经验少、操作技能差,但我有信心在2010年的工作中,不断充实自己的知识,提高自己的综合能力,在工作中取得优异的成绩。在此,我也对自己09年的工作与2010年的工作计划做以汇报。
一、2009年我投身于采煤一区工作,作为一名见习技术员,我深知能力欠缺,但我始终把自己所学与矿井实践相联系,在工作中学习,在学习中工作,提升个人综合能力。工作面遇地质变化时,在师傅王永杰的帮助下及时补充各种安全技术措施,改善工作面职工工作条件。始终把职工安全放到首位。特别利用周二和周五时间讲解«煤矿三大规程»和工作面作业规程,使职工牢固树立“生命至上,安全第一”理念。狠反“三违”现象,对违章人员耐心教导,让他们认识到自己违章后带来的危险性。加强整体思想觉悟,同时把工作面质量标准化加强建设,把各类工序管理到位,对区队自我检查永不松懈,
查处隐患及时解决不留死角,始终要求工作面坚持“四位一体”检查确认制,保证区队安全生产,减少安全事故,提高生产效率。
二、在思想政治上坚持学习党的先进性、学习党“十七大”精神内容和矿“四会”精神,围绕核心内容发展。把科学的先进技术运用到工作和生活中,提高个人文化素质和道德素质,争取在党政领导带领下的把自己培养为“四有”职工,为职工、为区队做贡献。
三、在生活作风中严谨节约,严格律己。关心职工生活,舍身处地的为职工所想,把他们的困难及时反应给矿上及区队领导,帮助职工度过困难,使他们安心上班。并组织职工多参加矿上举办的各类活动,丰富职工业余生活,提高职工的文化素质和道德教育,让他们感受区队大家庭的温暖。
09年已经结束,也完成了09年的使命,但我不会停步,伴随跨入09年的第一脚步,也代表了新一年的使命由然而生。我会更加珍惜这份来之不易的工作,同时以饱满的热情积极投入到工作中。09年我信心十足,争取转正,成为一名优秀的采区技术员,更加奋斗于工作中,积极上进,精益求精,做好区队工作。搞好工作面质量标准化建设,加强安全思想教育,把采煤一区建设为采区中的示范采区;工作之余不断提高自己的思想觉悟,多学习、多思考,充分了解党的先进性和科学发展观内涵,积极早争取成为一名党员,为工作为职工做出自己的贡献;在生活方面独立自主,加强个人生活卫生管理,始终以全新的精神面貌迎接新的一天,为矿、区队的美好明天更加努力。

应该够了吧 改一改就好了

现急需求范文一篇,论文题目是《建筑防水材料的最新进展与工程应用》

城市地下岩土工程是岩土工程的一部分,是城市可持续发展,特别是我国大城市可持续发展所面临的诸多问题之一,更是摆在岩石力学工作者面前的新课题和新任务。

1 城市地下岩土工程是新世纪城市建设的重要环节
随着国民经济的高速发展,我国城市化水平正在快速提高,从1990年的18.96%提高到1997年末的28.9%。城市化水平的提高标志着城市工程建设的飞速发展。但是,我国城市建设基本上沿用“摊大饼”的粗放发展模式,给国民经济带来不应有的损失。主要是:
(1)城市范围无限制地外延扩展,耕地损失严重。据卫星遥感资料判断和测算,1986~1996年间,全国31个特大城市城区实际占地规模扩大50.2%,有的城市占地成倍增长。另据预测,至2010年,我国城市总数将从1996年的640座增加到1 000座,其结果是占用了大量耕地。到下世纪中叶,我国城市化水平将提高到65%左右,这意味着城市人口将比1990年增加7亿多人,按每个城市人口用地100 m2计,将占用耕地1亿多亩。土地问题是我国可持续发展的关键,城市人口急剧增长与地域规模的限制已成为城市发展的突出矛盾,城市 发展非走节约土地的集约化发展模式不可。
(2)城市人口密度大,形成了所谓的“城市综合症”。首先表现在城市交通阻塞,行车速度缓慢。例如北京市干道的平均车速比10年前降低50%以上,且正以年递减2 km/h的速度持续下降。上海、北京每公里道路的汽车拥有量相应为506辆与345辆,为发达国家大城市相应拥有量的1倍及至数倍。其次是,由于城市基础设施落后于城市面积的扩展和城市人口的增长,造成城市环境的恶化。当前我国城市环境形势日趋严重,大气污染日趋加剧,全国500多座城市大气质量达到一级标准的不到1%,酸雨面积超过国土面积的40%,重庆等城市尤为严重;城市污水80%未经处理排入江河;城市地下水受到污染;垃圾围城现象普遍;噪声污染普遍超标,建筑空间拥挤,城市绿地减少,生态恶化。
(3)城市总体抗灾抗毁能力偏低。在城市总体规划中,除防洪、防空外,目前尚缺少综合防灾的内容,城市基础设施的防灾措施处于空白。为了克服这方面的弊端,解决城市人口、环境、资源三大危机,医治“城市综合症”,实施城市可持续发展,世界发达国家都在把地下空间作为新的国土资源,开发利用城市地下空间,成为越来越受到重视的城市建设指导方针和发展方向。
城市功能空间能转入和宜转入地下的领域是很广阔的,包括商业、交通、部分市政设施、文化娱乐休闲、部分工业生产、仓储、防灾(避难)和救灾空间等。充分利用地下空间是城市立体化开发的最重要组成部分。它可以达到扩大空间容量、提高开发集约度、消除步车混杂、交通顺畅、商业更加繁荣,地面绿地增加,环境优美开敞,购物与休闲,娱乐相互交融的多功能效果,与向城市上空发展的模式相比,是一种更为合理的发展模式。
向地下要土地、要空间已成为城市建设发展的必然趋势,显示了无比的优越性。我国及国外大城市的地下商业城(街)、地下车库、地下影剧院、地下铁道、地下人防系统,是众所周知的城市地下工程。有的国家已开始实施和计划采用地下污水收集和处理设施、地下垃圾处理厂、地下超导磁直接储存电能、地下供热供冷系统、地下多功能公用隧道(共同沟)以及具有抗灾功能的地下空间系统。它们是未来城市建设的发展方向。

2 城市地下岩土工程的特点及难点
众所周知,地下岩土工程是一个具有悠久历史的领域。可以说自有人类以来就有岩土工程,特别是进入工业社会以后岩土工程处处存在,但是城市岩土工程,除了传统的地面房层工程外,地下岩土工程却是随着现代城市的兴起而发展的。经过最近几十年的实践,无论从设计、施工、设备和工艺,还是理论、技术和经验,都已达到相当高的水平,特别是深埋地下岩石工程,更是达到了较成熟的程度。
但是,城市地下岩土工程却具有与一般岩土工程不同的特点,主要是:多数埋深较浅。地面建筑、交通设施密集,地下管线多,开挖造成的影响大,地质条件复杂,多以土体为主,常有膨胀土、沙层、地下水,尤其是沿海沿江城市,淤土、软土的开挖难度更大。因此,城市地下岩土工程存在许多需要解决的特殊问题。主要是:
(1)浅埋、超浅埋暗挖施工技术。城市地下工程的埋深,不仅直接影响工程造价,而且关系到工程使用方便与否,因此,城市地下工程一般埋深较浅。在浅埋、特别是超浅埋的条件下,地下工程需要穿越建筑物和线路、街道,地面保护成为施工技术中的首要问题。
(2)复杂、恶劣环境下的开挖技术。诸如流砂层、膨胀土、高压缩性软土淤土、风化破碎岩石、高浓度瓦斯地层、大涌水、硫化氢、岩溶、高应力、地下管线、地面大车流量、大型载重车多、建筑物密集等等,都是地下岩土工程施工中的难题。
(3)大断面隧道开挖、支护技术。主要是地铁车站及商场、仓库、厅、室,其跨度尺寸达10 m以上。
(4)开挖影响控制技术。随着工程埋深的减小,开挖对地面的影响越来越大,在超浅埋条件下,开挖影响的控制与开挖方式、施工工艺、支护方法等众多因素有关,是地下工程施工中最为复杂的问题。

3 城市地下岩土工程的开挖技术及其适应条件
我国城市地下工程建设起步较晚,随着人防、地铁、地下商场、仓库、影剧院等大量工程的建设,特别是近年来的工程实践,城市地下空间开挖技术得到了长足发展和提高。我国城市地下隧道及井孔工程先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等,这些技术有的已达到国际先进水平。
3.1 明挖法
明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点,城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是:降低地下水位,边坡支护,土方开挖,结构施工及防水工程等。其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。主要有:
(1)放坡开挖技术。适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。基坑应自上而下分层、分段依次开挖,随挖随刷边坡,必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。一般使用单排工字钢或钢板桩,基坑较深时可采用双排桩,由拉杆或连梁连结共同受力,也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽,也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。连续墙不仅能承受较大载荷,同时具有隔水效果,适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。支护可采用双排桩加混凝土连梁,还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔,加入较密间距排列的钢筋或钢管,外注水泥砂浆或注浆,并喷射混凝土,使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。
(6)锚杆(索)支护技术。在孔内放入钢筋或钢索后注浆,达到强度后与桩墙进行拉锚,并加预应力锚固后共同受力,适用于高边坡及受载大的场所。
(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系,与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系,承受侧向土压力,内支撑体系在做结构时要拆除。适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。
3.2 暗挖法
适用于城市中不能采用明挖法施工的地方,亦适用于松散层及含水松散层地层。
一般应按照“新奥法”原理设计和施工,采用较强的初期支护,先注浆后开挖的方法。施工原则是:“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。一般用30~50 mm钢管超前棚顶导管,然后注入水泥或化学浆,形成“结石体”,以增强围岩自稳能力。每次开挖进尺0.75 m左右,先进行环状开挖,留核心土,预喷5~8 cm混凝土,架拱架和钢筋网,再喷25~30 cm混凝土,形成初期支护,做防水层后再做二次衬砌。
暗挖法有单拱单跨和多拱多跨暗挖施工技术。北京地铁西单车站为多拱多跨。也有三连拱、四连拱、五连拱地铁车站、公路隧道和地下商场。北京天外天地下商场为五连拱结构。还有平直墙暗挖施工技术。国际上传统的暗挖法其顶部都是拱形结构,我国创造出平顶直墙超浅埋暗挖施工技术,如北京长安街过街道。
在岩石中进行暗挖施工时,一般采用钻爆法。为了保护围岩的自承能力,普遍采用光面爆破技术。为了减少对地面的振动影响,还采用微差爆破及合理设计爆破参数等减振技术。
3.3 盖挖法
指的是边坡支护为连续墙、混凝土灌注桩,其上为盖板所构成的框架结构,并在其保护下开挖及结构施工的方法。它具有快速、经济、安全的优点,是较明挖法对环境影响少,较暗挖法成本低的一种方法。适于市区高层建筑密集区。
盖挖法可分为由浅而深地逐层开挖、逐层做结构的盖挖逆作法以及依次开挖至底后再做结构的正作法两种。前者适用于地质条件复杂、开挖断面大的情况,后者反之。
3.4 盾构法
指的是全断面推动园筒状钢盾构进行开挖的方法。施工方法有人工、半机械及全机械化多种。盾构由液压千斤顶推进。用盾构法能完成直径几十厘米至十多米尺寸的隧道,以及双联、三联和四联盾构的大型工程。它适于稳定和不稳定松散含水地层。
从施工技术上看,盾构法有泥水盾构法、土压平衡法(可控制地面沉降)、开敞式机械化盾构、气压盾构、插刀盾构及混合盾构等多种。在岩石地层中,也可采用隧道掘进机(岩石盾构)。
此外,国内外还开发了称为“地老鼠”的非开挖技术,包括导向钻进、定向钻进、冲击矛、夯管、水平顶管及螺旋钻等。我国首都机场跑道下采用这种方法完成一次顶进�273 mm、壁厚8 mm、长110 m作为安装通讯电缆用的钢管。我国最长铺管长度可达500 m,最大铺管直径800 mm,铺设设备达到国际先进水平。
3.5 冻结法
地层冻结法是采用人工制冷固结不稳定松散砂土地层或软岩地层,并隔断地下水的施工方法。在拟开凿的地下工程周围钻凿一定数量的冻结孔,通过冻结管中的供液管,循环由制冷设备提供的低温盐水,使地层局部形成不透水且有一定强度能抵抗地压的冻结壁,并在其保护下进行开挖施工,工程完工后,冻结壁融化,地层岩土恢复原状。此法适用于松散含水地层,已在煤矿广泛采用。上海地铁1#线、2#线的联结通道及泵站、上海杨树浦水厂泵站基坑、北京地铁大北窑区间隧道等复杂高难地段,均用此法获得成功,并首次试成水平冻结技术及液氮快速冻结技术。
3.6 沉管(箱)法
沉管(箱)法是采用将事先预制的钢筋混凝土结构,焊封头部钢板、然后放水浮运沉入到设计的位置来建造水下岩土工程的方法。国外及我国煤矿均有大量施工实例。广州珠江隧道采用了这种方法。适于修建过江、过海隧道的水中部分及浅表土层中的竖井施工。
3.7 钻井法
钻井法是一种用途广泛、技术先进的岩土井、孔施工方法,其全部开挖工程在地面操作,工人不需“入地”,劳动强度小,它是通过专门的大直径钻机(我国最大钻井直径9.3 m)驱动钻杆及钻头钻进,泥浆护壁,压气排渣,井壁漂浮下沉,壁后充填固井等工序,一次超前钻进,分级扩孔成井。我国煤矿已成功采用此法完成47个深井井筒。此外还有由下而上施工的反井钻进技术。钻井法在我国矿山、铁路、交通、国防、水电等复杂及水下岩土工程中得到成功应用。
3.8 注浆法
注浆法指的是通过注浆设备以选定的注浆工艺利用钻孔进行岩土加固的一种施工技术。它早就被广泛应用。根据注浆材料不同有单液和双液注浆,水泥注浆、粘土水泥和化学材料注浆;根据注浆机具不同有重力注浆和压力注浆,有渗透注浆和喷射注浆等。
近年来发展起来的高压喷射注浆法,在岩土工程的加固和治水中更是发挥了独特作用,例如高压旋喷桩法、高压定喷墙法以及水平旋喷法。三重管高压旋喷桩法在上海地铁1#线的施工中,对淤泥地层进行帷幕堵水、防渗加固,效果十分理想。高压旋喷桩与灌注桩结合法在高层建筑地基基坑护坡工程中更是得到广泛应用。

4 城市地下岩土工程中的开挖影响及环境保护
城市地下岩土工程中的开挖影响指的是开挖引起的围岩移动与地面沉降,不包括其它扰民影响。地下开挖必然会在其周围岩土体中引起位移与变形。由于开挖深度小,其影响必然要波及到地面上,但由于开挖宽度有限,其影响也是可以控制的。影响的程度与范围,取决于众多因素。对于浅理、超浅埋隧道式开挖工程,主要取决于开挖方式、断面跨度、导坑形式、机具、支护方式与时机、构件刚度、回填、地面载荷(动、静载)、岩土体性质及地下水抽排等。
据实测研究,隧道式开挖引起的地面沉降,其横剖面一般呈盆状,大体上用可概率积分曲线来描述。
对于浅埋和超浅埋隧道式开挖引起的地面沉降,其最大下沉值大致由开挖空间支护前的下沉、地下水抽排引起的下沉以及开挖空间支护后的下沉等构成。这些下沉可通过采取一定的减沉措施减少到最小程度。从北京、上海和广州等城市的地铁施工实例结果看,北京地铁“复—八线”两侧高大建筑物累计下沉量最大仅为2.5 mm,北京地铁西单车站正上方累计地表最大下沉量也未超过30 mm;广州地铁有一段隧道横穿市区主干道天河路,隧道顶距路面7 m,地层为饱含水细砂层,地下密布有供水管、污水管及电缆线,地面昼夜车流量约12万辆,还有载重30~60 t大型集装箱运输车快速通过。开挖后,据对128个测点观测,最大下沉为20.7 mm,低于国际上地面沉降控制标准。
根据国内外浅埋开挖实践,地面减沉的措施有:
(1)围岩预加固。为了加固软弱和松散岩、土体,一般采取导坑或全断面预注浆。对于软弱或破碎岩体,采用单液或双液压力预注浆;对于松散土体,采用单液或双液高压旋喷预注浆。
(2)强力支护。包括预支护、提高支护构件刚度及壁后充填等。预支护有管棚和插板两种方法。管棚钻孔深度受导坑尺寸限制,可兼作注浆管,适用条件广泛。插板需用千斤顶顶进,具有防水效果,但不能用于卵石地层。及时支护可以有效减少支护前的下沉。锁脚锚管是用于分步支护构件基础的稳定,为下部开挖与支护安装创造良好条件,减少上部支护构件的沉降。提高支护构件刚度可以减少支护后的下沉。壁后充填是减少支护构造与岩土体之间空隙的有效措施,在一次支护和二次支护后采用小导管注浆法进行充填。
(3)分步开挖,及时支护。实践证明,分步开挖、及时支护可以有效地减少围岩及地面下沉。例如北京长安街过街道,跨度大(开挖跨度11.6 m)、超浅埋(表土厚度仅0.6~1.0 m)、有动载、地下管线多,为了减少地面下沉,采用“中洞法”分步施工,地面下沉减到24 mm,效果良好。
(4)降水—回灌技术,是治理地下水和减少地面下沉的有效方法,已在北京地铁施工中推广应用。一般是“浅抽深灌”或“前抽后灌”。据北京地铁“复—八线”实测,采用此法后其两侧高大建筑物下沉未超过2.5 mm。
值得研究的是,近年来我国试验成功的“高水速凝材料”,具有快速固结含水砂层的性能。如能在地下工程中进行试验,对于阻隔地下水渗入施工空间,将具有良好的应用前景。

5 国外地下岩土工程开挖技术的新进展
(1)全过程机械化。从护坡、土方开挖、结构施工,包括暗挖法施工的拱架安装、喷射混凝土、泥浆配制和处理等工序的机械化,同时采用计算机技术进行监控,从而保证了施工安全、快速施工和优良的工程质量。
(2)盾构法得到较大发展。近30年内英、美、法、日等国大量采用盾构施工技术,日本已生产盾构近万台,用于地铁、铁路、公路,水工及管网施工,已出现双联、三联、四联盾构,能完成三跨地铁车站,开挖宽度达17 m。日本正设想设计直径80 m的盾构,在地下建造人造太阳和住宅区。
(3)微型盾构和非开挖技术已广泛应用。主要用于建造各种直径的雨、污水、自来水管道和电缆管道。微型盾构就是直径2 m以下的盾构。刀盘掘进,遥控和卫星定位控制方向和坡度,然后安装管片。非开挖技术就是采用微型钻机,通过切割轮成孔,退回钻杆后安装管线或电缆。
(4)预砌块法施工技术。拱圈是在土方开挖后采用拼装机安装,管片上留有注浆孔,衬砌拼装完成后,由注浆孔向壁后注浆,堵塞空隙,增强围岩与衬砌的共同作用。法国用此法施工的最大单拱跨度达24.48 m。
(5)预切槽法施工技术。意、法等国制造了一种地层预切槽机,采用链条沿拱圈将地层切割出一条宽15 cm,长4~5 m的槽缝,然后向槽缝内喷射混凝土,并在其保护下开挖土方,做防水层及二次衬砌,形成隧道。
(6)顶管大管棚法。修建地铁车站时,在顶管内灌混凝土,形成大管棚,再在其保护下进行暗挖施工。
(7)微气压暗挖法。就是在具有1个大气压以下的压缩空气环境下,按照“新奥法”原理进行施工。优点是可以排出地下水,保证工作面干燥;由于气压存在,可减少地面沉降;还可降低衬砌成本。
(8)数字化掘进,又称计算机化掘进(Data drilling,Computerised drilling),应用于硬岩工程的开挖。在数字化掘进时,钻杆的推进是程序化的,从一个洞到另一个洞也是自动的。掘进机手可以同时管理3套钻杆,其作用是监督钻杆的运动,必要时予以调整。孔位、孔深和掘进序列预先已在掘进机的计算机软件中安排,掘进方向由激光束控制,实现了孔的严格定位,从而可以实现掘进工艺的最优化以及曲线隧道的掘进。数字化掘进的优点是:控制隧道掘进的超挖;实现掘进方案的优化;消除了工作面上的人工测量。

作者简介 刘天泉 教授,院士,1927年生,1958年毕业于波兰克拉科夫矿冶学院采矿系,获硕士学位,1959年起至今,在煤炭科学研究总院从事地下开挖影响理论与控制技术研究工作。地址:北京市和平里煤炭科学研究总院,邮码:100013。
作者单位:刘天泉(中国工程院院士,煤炭科学研究总院)
钱七虎(中国工程院院士,总参军事科学技术委员会)

参 考 文 献

1 城市地下空间开发利用设计与施工技术.中国建筑科学研究院,1998(8)
2 钱七虎.可持续城市化与地下空间开发利用.世界科技研究与发展,1998(10)
3 邵根大.北京地下铁路建设中最新的技术进步.北京地铁建设,1994(5)
4 侯景岩等.北京地铁工程降水—回灌技术研究.北京地铁建设,1996(4)
5 洪伯潜等.地下工程特殊施工技术.能源与矿业工程学部学术报告汇编,1998
6 傅同雷.从广州地铁施设中探求防止地面下沉的方法.北京地铁建设,1996(3)

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