复杂地质条件下覆岩导水裂隙带钻孔窥视与实测分析

为探明郭屯煤矿复合煤层开采过程中覆岩导水裂隙带的发育规律,共计施工3个地质钻孔,分别对3上煤层,3上煤与3煤复合煤层开采导水裂隙带进行实测。通过监测钻孔单位时间与单位进尺冲洗液消耗量与水位变化量,并利用钻孔窥视技术对导水裂隙带高度进行预测。将多种实测方法下分析的导水裂隙带高度进行对比,结果表明:钻孔冲洗液漏失主要原因是洛河组上部的衍生的大量水平裂隙,3上煤单煤层开采导水裂隙带发育高度181.93 m,复合煤层开采导水裂隙带发育高度259.03 m。

基于钻孔窥视技术的煤层顶板“三带”分布规律研究

随着矿井开采深度的不断增加,深部高应力的复杂地质条件使得矿压显现更为明显。特别是随着回采工作的不断进行,上覆岩层在采掘工作和矿压影响下形成的“三带”(冒落带、裂隙带和弯曲下沉带)的界限及范围更难以掌握。为了解工作面顶板“三带”分布情况,利用钻孔窥视技术,分析研究了某矿10107采空区顶板冒落带及裂隙带高度和内部地质条件。结合打钻返水情况,测定了其冒落带及裂隙带分布高度和范围。研究成果为矿井瓦斯和水害治理提供有力依据,也为工作面采掘设计做出有效指导。

基于钻孔窥视的酥软煤体沿空巷道超前支护技术研究

为研究酥软沿空巷道的围岩控制难题,以中马村矿3900沿空巷道为研究对象,通过对工作面顶板以及帮部围岩进行钻孔窥视及分析,以提出相应的巷道补强支护方案。钻孔窥视结果表明,工作面顶板以上16 m范围内围岩整体坚硬完好,局部围岩裂隙发育,巷道440 m以里沿空侧3.6 m全煤,围岩整体较好;巷道440 m以外沿空侧2.5 m全煤,围岩整体较破碎;在回采扰动下,松软煤体支护困难。采用两巷超前段补打锚索补强支护代替单体柱配π钢梁支护,以主动支护代替被动支护;针对巷道帮部施工普通锚索期间钻孔易塌孔造成装锚固剂困难的问题,将3900工作面帮部锚索由普通锚索改为注浆锚索。研究结果为中马村矿沿空巷道的围岩控制提供指导。

沿空留巷顶板岩层结构及采动破坏钻孔窥视技术研究

东峰煤矿采用了沿空留巷无煤柱开采技术。为解决沿空留巷复用巷道的围岩稳定问题,确保3202综放工作面及后续工作面沿空留巷围岩的稳定,对3202进风顺槽留巷复用段进行钻孔窥视探测,分析总结沿空留巷变形规律。研究结果为东峰煤矿提供了系统的基础实测数据,为3202综放工作面巷道围岩稳定性控制和支护优化奠定了理论基础。

前视钻孔窥视视频提取钻孔信息的方法与应用

与数字式全景钻孔摄像系统相比,目前的前视电子钻孔窥视系统仅能通过摄像头对探头前方钻孔进行视频记录,后通过人工方式进行统计,无法得到钻孔全景图片或进行定量分析。通过研究窥视视频与实际钻孔之间的对应关系,提出了等效圆、等效直线的概念,推导了圆形窥视截图拉伸变形为矩形窥视截图的坐标变换公式,最终提出了前视电子钻孔窥视视频提取钻孔全景图片的方法。利用该方法成功地从常村矿N3-7工作面的前视窥视视频提取出钻孔全景图片,并通过H(色度)S(饱和度)L(亮度)色彩空间对全景图片进行了分析,计算出了钻孔中典型裂隙面的产状信息。该方法可以对钻孔内的裂隙等构造进行定量分析,适用于任何前视电子钻孔窥视系统。

应用地质雷达和钻孔窥视研究顶板裂隙分布规律

为了测定顶板岩体的结构及破坏情况,给巷道顶板支护设计提供可靠的理论依据。结合现场的实际情况,采用pulseEKKO PRO型地质雷达和钻孔窥视联合测定顶板裂隙分布规律,充分发挥地质雷达探测与钻孔窥视的优势互补作用。钻孔窥视可直观反映顶板岩体的不连续面（如层理、节理、裂隙）,受现场条件影响最大钻孔深度仅4m;地质雷达精确探测距离为0~10m,可延伸至钻孔窥视盲区,对围岩裂隙不能精确描述。监测结果表明：通过分析地质雷达波形图可知结构异常区域分布在3.5m和6.3m范围内,分析钻孔窥视输出图像得到孔壁3.5m附近岩体破碎、破坏较严重,对比分析可以确定此处有顶板离层现象。由此可见,用地质雷达探测顶板岩体的结构及破坏是可行的,二者的结合既可宏观判断围岩裂隙范围,也可细观观察围岩破碎情况及裂隙方向。

小口径钻孔窥视仪及其应用

直径为 2 8mm的钻孔窥视仪可以送入锚杆钻孔 ,其输出的图像可用于孔壁的岩性识别及钻孔表面观察。实测表明 。

全景钻孔窥视仪在水压致裂法地应力测试中的应用

使用全景钻孔窥视仪对井下地应力测站钻孔进行全孔观测,对钻孔范围内的岩层分布,裂隙分布及产状进行详细分析,可以为小孔径水压致裂法地应力测量试验段选择提供便捷途径。简化了测站制备工艺,提高了测试成功率、准确性和可靠性。观测结果还可以用于巷道支护效果检测与评价等方面,有广泛的应用前景。

钻孔窥视在巷道支护中的作用

目前,巷道锚杆+锚索联合支护参数的确定,大体上可分为理论计算法、数值模拟法和工程类比法三大类。而这些方法不同程度上存在的缺陷,特别是对于巷道支护上覆岩层稳定性分析的准确性和精细性不够完善,从而影响到巷道支护效果。利用TYGD10型钻孔窥视仪,可确准巷道上覆岩层岩性、厚度、离层、错位、破裂变化情况,找到巷道上覆岩层相对最稳定岩层,确定锚杆锚索准确长度。同时,判断上覆岩层有无出水点,避免锚固药卷遇水,降低锚固力,保证巷道支护的稳定性。

钻孔窥视在煤矿矿压分析中的作用

煤矿矿压显现强弱,关键是对直接顶和基本顶的岩性、厚度和稳定性判断,大部分煤矿判断的准确性差。本文通过利用钻孔窥视仪,对三元王庄煤业3045工作面进行窥视分析,准确地得到直接顶和基本顶的岩性和厚度,判别了岩层的稳定性,使得矿山压力显现发生在可控范围之内。

钻孔窥视在围岩支护中的应用

以终南山公路隧道2号通风竖井为背景,介绍了钻孔窥视在围岩支护中的应用,通过监测发现在距离洞壁3.5 m范围内岩体损伤较为严重,岩体破坏较为严重,为围岩稳定性及衬砌支护提供了参考数据。

矿用钻孔窥视仪在煤巷掘进中的应用

在复杂地质条件下煤巷掘进中,矿用钻孔窥视仪作为一种行之有效的观测仪器,可以直接进入锚杆(锚索)钻孔、地质钻孔,通过其输出的图像直观地反映出巷道周围岩体不连续面(如层理、节理、裂隙),为巷道支护设计、围岩注浆加固效果等提供可靠依据。

基于钻孔窥视法与声波法的巷道松动圈测定

巷道松动圈对于巷道的支护参数优化、支护方案设计起到了至关重要的作用,同时巷道松动圈影响到瓦斯抽采钻孔深度的确定。为准确测定巷道的松动圈,采用超声波探测法与钻孔窥视法相结合的方式对陕西建新煤矿4207工作面回风巷道松动圈进行了测定。钻孔窥视法测定巷道松动圈最大范围为4.83 m,而超声波探测法测定巷道松动圈最大范围为4.9 m,2种方法的测定结果在误差允许的范围内较为接近。研究结果表明,巷道松动圈大小与距离回采工作面之间的距离成反比例关系,距离越近,松动圈范围越大;距离越远,松动圈范围越小;且煤壁侧松动圈范围比煤柱侧略大。

东保卫煤矿火成岩侵入区巷道围岩钻孔窥视分析

针对东保卫煤矿西翼大巷掘进时遇火成岩侵入区影响围岩稳定问题,通过现场调研初步分析了火成岩侵入区巷道围岩变形特征;利用钻孔窥视分析方法,对巷道沉积岩区及火成岩区分别进行了钻孔窥视,对窥视结果进行了详细分析,掌握了火成岩侵入区岩石破碎状态及分布规律,为火成岩侵入区围岩控制方案研究提供了可靠地基础数据。

高地压巷道动力显现区域围岩稳定性的钻孔窥视分析及对策

针对高地压作用下小庄煤矿40204运输巷在工作面超前区域的动力显现问题,采用钻孔电视成像仪对该区域内8个巷道断面进行了钻孔窥视探测,研究裂隙在顶板、煤柱帮和实体煤帮内的发育程度及分布规律,进而分析该区域巷道围岩的稳定性。根据研究结果,采取加强支护及煤体卸压措施,降低围岩局部应力集中,保持支护结构完整。研究表明,工作面超前60 m范围内围岩裂隙较为发育,支护损伤较大,稳定性较低。在工作面超前区域内,区段煤柱帮的裂隙比实体煤帮更为发育,稳定性相对较低;工作面超前区域顶板离层较为严重,需要加强顶板支护强度,以保障巷道顶板的稳定性。依据钻孔窥视结果,采用锚索配合槽钢补强支护及煤体爆破卸压措施;经过钻屑法检验,上述措施有效降低了巷道冲击危险性。

钻孔窥视仪在顶板离层鉴定中的应用

钻孔窥视仪凭借操作简单、方便携带、实时传输图像等优势,在探测岩石内部结构和破碎状态时,得到了广泛应用,同时在顶板离层鉴定中,可以通过图像观测岩石是否产生了离层破碎带,为锚杆锚网设计、巷道支护等提供了可靠的依据,并对在实际操作中出现的一些问题,提出改进的方法和意见。

深井巷道围岩分区破坏的钻孔窥视分析

针对深部巷道围岩的分区破坏,进行了钻锚索孔窥视,对巷道不同部位的围岩分区破坏规律进行了系统研究,测试结果为评判现有支护及加强后续支护提供了依据。

高层建筑地基钻孔窥视防污措施研究

根据实际工程中钻孔窥视所遇到的清晰度低而影响窥视效果这一问题展开研究,通过提出一种窥视仪防污装置并对窥视仪镜头进行加工处理从而避免了造成窥视清晰度低的主要原因,进而提高钻孔窥视的效果,提高工程质量。

基于钻孔窥视的煤巷锚杆支护优化技术

随着矿井开采深度的不断增加,高地应力造成的煤矿巷道大面积变形严重制约矿井安全生产。对此,以黄陵一号煤矿809回风顺槽为研究背景,采用井下钻孔窥视与理论分析相结合的方法,确定巷道深部围岩变形破坏特征,利用支护参数经验计算公式设计了长高强度锚网索支护方案。研究结果表明,长高强度锚网索支护方案能够将巷道围岩整体变形控制在35 mm内,满足了煤矿实际生产需求。

钻孔窥视法在围岩结构测试中的应用

以寺河二号井坚硬顶板水力压裂工程为背景,为探测顶板围岩结构状况和定位合适的切槽位置,利用GD3Q-GA型4D超高清全智能孔内电视,进行了围岩结构窥视。结果表明：在斜长22~25m之间,垂高11~12.5m之间有一层厚度约为400mm的软弱夹层,适宜作为水力压裂切槽位置。