“第二曲线”专题

• 特殊凿井技术赋能水网建设驱动企业第二曲线

  富强;丁航;

  基于第二曲线战略规划，依托“科技乙方”商业模式，构建“场景精准对接-技术科技赋能-方案定制实施”的实施路径，推动特殊凿井技术从煤炭领域向水网建设领域跨行业应用。精准识别水网建设中灾变地层治理的需求，对特殊凿井技术进行深度重构与定向升级，以确保技术深度适配新场景的需求。通过优化创新生态、组织革新、资本赋能、制度协同及品牌建设，强化了第二曲线支撑体系，突破传统业务规模壁垒，促进了“技术链-产业链-价值链”三链融合的动能转化，实现第一曲线与第二曲线的双曲线协同发展。实证结果表明，该实施路径驱动企业2025年新签合同额较2024年预计同比增长93.83%，其中第二曲线合同额预计占全年新签合同额的68.18%；验证了第二曲线战略规划的前瞻性与实施路径的有效性，为类似企业穿越业务周期提供实践参考。

  2025年06期 v.46;No.255 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]
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工程技术

• 煤矿小型TBM安全快速掘进支护技术研究

  谢平;唐彬;王要平;肖长春;陈文亮;王逸洋;石尚宇;刘小虎;

  为研究煤矿小型TBM掘进巷道围岩变形损伤规律和安全高效支护方案，以淮南张集煤矿φ2.5m小型TBM掘进瓦斯抽采巷道为工程背景，根据施工现场工程地质条件，建立离散单元法数值模型，开展数值模拟，研究了煤矿小型TBM掘进扰动下巷道围岩应力场、位移场和裂隙场分布演化规律以及不同支护方案的支护效果。结果表明：TBM开挖后，顶板处位移值最大，围岩裂隙以剪切裂隙为主，巷道顶部和底部的应力集中水平明显大于巷道两帮。1.8m锚杆在围岩应力集中、巷道变形以及裂隙扩展发育控制方面有着更好的表现，但现场施工不便。而1.5m短锚杆在支护强度和支护施工效率方面均可满足巷道支护要求。

  2025年06期 v.46;No.255 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 6097K]
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• 深埋过水隧洞地面定向封堵钻孔钻进工艺优化研究及应用

  郭滨滨;贺文;王学强;孔伟刚;谢福星;史玉洁;

  针对山西省中部引黄工程西干线深埋隧洞突涌水治理难题，采用了地面定向封堵钻孔钻进工艺，分析了钻孔设计、钻探设备选型以及钻进施工工艺的适应性。通过优化钻孔轨迹与三级孔径、二级套管的结构设计，结合复合钻进、空气钻与泥浆钻组合钻探等技术，实现了钻孔轨迹的精准控制与高效钻进。现场试验结果表明，西干线深埋过水隧洞地面定向封堵钻孔累计钻进1 929.94m，成孔率达100%，各钻孔均精确穿透隧洞预定位置，为后续骨料灌注与注浆封堵奠定了基础。研究成果可为类似条件下地面定向封堵钻孔钻进施工提供参考。

  2025年06期 v.46;No.255 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2503K]
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技术革新

• 矿山斜井TBM始发滑轨式步进导台轨道基础设计研究

  孟佑强;申建琛;周晓敏;徐衍;马昊;刘勇;

  新型敞开式石硬岩隧道掘进机（TBM）在西鞍山斜井工程中进行了应用，根据始发斜井坡度、洞口及场地地质条件，设计开发了“蹲梁反力滑轨式”TBM步进方式工艺。在采用滑轨式步进施工的基础上研究了“双站桩蹲梁反力滑轨式步进”的2个设计重点内容：(1)始发导台钢筋混凝土扩展基础的设计原理和方法；(2)站桩蹲梁的结构设计。研究得出结论：铁矿斜井敞开式TBM采用滑轨式步进的反力站桩蹲梁结构及导台基础设计能够避免直接滑板式接触混凝土带来的大摩阻，可以有效降低空推步进的动力需求。提出的双站桩蹲梁工装设计，大大简化施工工装。试算过程中需要注意初始基础高度的选择。蹲梁和站桩截面壁厚设计应与梁和桩的尺寸相结合试算。

  2025年06期 v.46;No.255 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 3976K]
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• 深大冻结井筒钢纤维混凝土壁座设计参数及方法探讨

  陆俊杰;姚直书;王佳奇;石昌盛;

  针对深大冻结井筒钢纤维混凝土壁座设计计算参数选取难等问题，以苏布尔嘎煤矿副井为工程背景，开展了相关研究。通过钢纤维混凝土与基准混凝土的力学性能试验表明，钢纤维混凝土的抗剪强度、劈裂抗拉强度和抗压强度分别提高了22.64%～46.56%、32.45%～34.51%和0.70%～1.65%；参考现行混凝土结构设计规范，得到了CF60～CF80钢纤维混凝土的抗剪、抗压、抗拉强度的标准值和设计值。基于现行井壁结构整体承载力设计方法，提出了壁座设计优化方法。通过工程案例对优化方法进行分析，结果表明，该方法不但可行，而且相关参数取值有据可查，使深大冻结井筒钢纤维壁座设计计算更加科学合理。

  2025年06期 v.46;No.255 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K]
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试验研究

• 基于温度梯度的裂隙多孔砂岩化学注浆强度修复效应试验研究

  许少东;张磊;潘环喜;刘云豪;

  研究注浆裂隙岩体浆液的渗流行为以及修复加固效果，对于深化注浆理论认知和优化工程注浆工艺参数设计至关重要。通过对比不同环境温度与注浆压力条件对化学注浆过程的影响，采用低场核磁共振（LF-NMR）技术，实现对浆液在岩体裂隙网络内渗流扩散过程的原位、无损、实时动态监测。以LF-NMR获取的T_2弛豫时间分布响应特征，研究温度变化对浆液流变特性、有效注浆扩散范围（注浆量）以及岩体宏观渗透性的具体影响规律。通过对比不同温度条件下养护成型的注浆加固岩体试件进行直剪试验，定量评估了温度对注浆体修复加固效果的影响程度。研究结果明确显示：温度是控制浆液渗流特性的关键因素，高温环境会导致岩体渗透性显著降低，阻碍浆液的有效扩散；注浆加固体的力学性能同样表现出强烈的温度依赖性，其抗剪强度参数——内摩擦角（φ）和黏聚力（c）均随温度升高呈现出明显的指数衰减趋势。基于上述核心发现，进一步建立并验证了一个能够定量表征温度效应的浆液-岩体黏结层抗剪强度力学模型。该模型充分考虑了关键参数随温度变化的规律。研究成果为深埋高地温隧道等复杂环境下的注浆工程，提供了重要的理论依据和实用的参数设计参考。

  2025年06期 v.46;No.255 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 8153K]
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• 基于SYSWELD的液压支架连杆焊接过程数值模拟研究

  杜尚宇;

  为研究液压支架连杆的焊接温度场与应力场分布情况，利用SYSWELD软件对连杆焊接过程进行数值模拟。结果表明：分析温度场可知，不同路径的热循环曲线存在差异，侧板与盖板处采集点热循环曲线存在2个温度峰值（1 710℃和2 290℃），立板横焊缝与立焊缝处采集点热循环曲线各存在1个温度峰值（1 834℃和1 924℃）。分析应力场可知，纵向残余应力主要呈长条分布，横向残余应力主要呈柱状分布，且纵向应力在总应力中的数值占比较高。同时，分析S_1路径残余应力分布曲线发现，受到各热源的影响，残余应力分布曲线呈对称分布，数值分别由最大值468、382、256MPa逐渐减小至最小值78、34、25MPa后逐渐增加，并在一定距离后再度减小。研究结果为液压支架焊接领域的相关研究提供了参考。

  2025年06期 v.46;No.255 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 5974K]
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• 丘陵地区机场跑道工程勘察土工与岩石试验实践

  邱乐梅;

  以西南丘陵地区某国际机场跑道工程为例，研究丘陵复杂地形条件下机场跑道工程勘察的土工与岩石试验实践方法。通过综合勘察方法，系统评估场区填土、粉质黏土及基岩的工程特性。研究发现：压实填土虽具有一定的抗剪强度，但均匀性较差，需严格控制施工质量；软塑状粉质黏土表现出较高的压缩性和较低的强度特性，不宜作为基础持力层；基岩工程性质差异显著，其中中风化砂岩力学性能良好，而泥岩类岩石水稳定性较差；填土与基岩接触面的弱抗剪特性对高边坡稳定性影响显著，需采取特殊处理措施。研究成果为类似地形条件下的机场工程建设提供了重要的设计依据和工程实践经验，对保障丘陵地区及高填方机场的安全运营具有指导意义。

  2025年06期 v.46;No.255 53-60+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
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• 不同粗糙度下围岩-充填材料界面剪切力学特性研究

  孙旭强;唐彬;刘小虎;赵能;王朋瑞;刘博涵;石旺东;

  粗糙度作为控制岩体界面力学行为的关键参数，其与剪切强度的相关性研究具有重要工程意义。首先通过3D打印技术制作模具，并浇筑形成不同粗糙度（节理粗糙度系数JRC=3、8、13、18、21）的界面接触试件。试验使用WAW-2000微机控制电液伺服万能试验机，对含有不同粗糙度的界面接触试件开展45°斜剪试验，获得了不同粗糙度界面接触试件的荷载-位移曲线。分析了粗糙度对界面接触试件的剪切特性的影响规律，同步应用数字图像相关技术实现位移场和应变场的动态监测。研究结果表明，粗糙度的存在对界面接触试件的剪切强度具有一定影响，对界面接触试件的破坏形态亦有很大的影响。随着JRC值的增大，界面接触试件的剪切强度与刚度增大；粗糙度的增加使剪切破坏模式由充填材料的推移向破坏转变。

  2025年06期 v.46;No.255 61-66+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2257K]
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问题探讨

• 工作面坚硬顶板切顶后覆岩矿压规律研究

  底俊臣;郝鸿波;杜浩辉;董小娟;申浩冉;王辰霖;孙立辉;

  在坚硬顶板工作面采煤过程中，采空区易形成大面积悬顶。顶板大范围垮落时，矿山压力显现剧烈，严重影响工作面的安全生产。为研究坚硬顶板切顶后覆岩矿压规律，以西庞井9303工作面缓倾斜煤层坚硬顶板为研究对象，采用力学试验、数值模拟和理论分析的方法，分析工作面切顶后覆岩应力、下沉量的变化规律。结果表明：工作面切顶卸压后，卸压区可划分为采空区卸压区、切顶卸压区和保护煤柱卸压区，其应力小于原岩应力值；采空区左侧覆岩承受的侧向支承压力大于采空区右侧，其侧向支承压力为原岩应力的2倍左右；轨道巷卸压区的覆岩下沉量最大，其次是采空区覆岩，皮带巷卸压区的覆岩下沉量最小；上覆岩层下沉量的最大值出现在轨道巷卸压区的中部位置。研究结果为矿山安全开采提供了重要的理论依据。

  2025年06期 v.46;No.255 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2626K]
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• 山岭隧道衬砌裂缝的安全分级评价

  吴雪岚;陈海明;田松;张垚;

  针对隧道衬砌结构因裂缝损伤导致的安全性下降及缺乏有效评估体系的问题，基于ABAQUS有限元软件建立了“荷载-结构”模型，并采用扩展有限元法开展非连续分析。通过多工况仿真模拟，研究了裂缝的空间分布、形态特征及数量变化对衬砌受力性能的影响。结果表明，拱顶裂缝对衬砌结构安全性的影响最为显著，裂缝深度增加会导致截面安全系数显著下降，裂缝长度和数量的增加也会持续削弱安全系数。基于上述量化分析结果，结合模糊层次分析法，构建了一种多参数综合评价方法，为隧道衬砌裂缝的风险评估与维修决策提供了科学依据和技术支持。

  2025年06期 v.46;No.255 75-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K]
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• 台格庙矿区井筒冻结钻孔技术探讨

  贺昱侨;韩圣铭;刘明亮;魏子航;

  为明确台格庙矿区井筒冻结钻孔关键工序的主要影响因素，从矿区岩层分布特点和各类砂岩物理力学性质出发，结合实际钻孔施工数据进行分析。分析认为矿区砂性岩层总厚度占比超过80%，岩层分布整体简单，抗压强度低、岩层倾角小，但300m和650m处岩石强度变化大，岩石软硬交替易产生钻孔偏斜，极个别层位存在漏浆和缩径风险，需要在钻孔期间注意。通过对矿区4个井筒的钻孔施工工效统计分析得出：地层实际情况较预期情况偏好，钻孔工期有保障，可实现钻进2 100m/（台·月）的效率。

  2025年06期 v.46;No.255 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K]
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岩土工程

• 基于分数阶导数理论的岩石蠕变模型

  颜梦圆;王晓健;

  针对传统蠕变模型难以描述岩石非稳态蠕变特征，尤其是加速蠕变阶段的非线性特征，常常导致模型的适用性和精确性受到限制的问题，在经典广义Kelvin模型和村山体模型基础上，将传统黏壶用分数阶黏壶代替，提出了改进的广义Kelvin体和村山体，再根据叠加原理提出了一种新型的岩石分数阶蠕变模型，在此基础上推导了其在一维与三维应力状态下的蠕变方程。为验证模型的有效性，选用了绿片岩、红砂岩和砂板岩进行实验分析。结果表明，分数阶蠕变模型在描述岩石的蠕变行为方面具有显著优势，与传统的西原蠕变模型相比，分数阶蠕变模型能够更精确地拟合实验数据，尤其在非线性阶段的拟合精度显著提高，验证了模型的合理性和精确性。

  2025年06期 v.46;No.255 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1733K]
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• 本刊征稿征订启事

  <正>《建井技术》为我国矿山建设行业综合性技术期刊，国内外公开发行，是中国核心期刊(遴选)数据库、中国期刊全文数据库和中文科技期刊数据库来源期刊，被中国期刊网、中国学术期刊(光盘版)和国家工程技术数字图书馆等全文收录。主要报道我国矿山建设和有关的岩土工程建设中的新技术、新工艺、新材料和新设备，推广和交流技术革新和科学研究成果，介绍国内外矿山建设技术动态，为实现矿山建设技术现代化及矿山安全生产服务。欢迎从事矿山工程和岩土工程建设的施工、科研、设计、监理、教学和管理的技术人员、管理人员、院校师生踊跃投稿，并欢迎订阅。

  2025年06期 v.46;No.255 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1155K]
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