露天矿坑灰场岩质高边坡的稳定性评判与治理

露天矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、采矿活动等原因极易诱发滑坡、塌陷、地面变形等地质灾害。莱州电厂拟采用仓上金矿矿坑作为灰场,边坡的长期稳定性有着重要的意义。通过对仓上矿坑边坡的工程地质调查与分析,总结了灰场边坡的地质条件和构造情况。在现场监测的基础上,对矿坑边坡的稳定性进行了详细的分析,所得的结果能较理想地反映该矿坑边坡的实际稳定程度,并根据工程的实际情况提出了切实可行的治理方案。

富水岩溶隧道注浆堵水技术研究

高压、富水岩溶隧道稳定性较差,节理裂隙发育,围岩遇水风化软化严重,易发生塑性变形和流变,严重影响了正常施工和安全。针对大瑶山隧道的水文地质条件,提出了"以堵为主,适量排水,防、截、排、堵相结合,综合治理"的防治水方案,从研究复合性注浆材料、注浆工艺、注浆设备等方面对隧道各种水害进行综合治理,制定了"分区、隔断、集中、封堵,一长一短、先浅后深"的径向围岩注浆堵水工艺,有效地解决了隧道施工中渗水问题,确保了隧道的安全和长期稳定。

基于地应力实测的深部软岩巷道稳定性研究

唐口煤矿埋深较大,地压显现剧烈,在回风石门大巷、西翼辅助运输石门等不同构造部位布置3个地应力测点,采用YH3B-3型环氧树脂三轴空心包体应变计按应力解除法进行了现场地应力的测试,获得了矿井地应力的大小、方向及分布规律。采用FLAC 3D研究巷道轴向与水平构造应力呈不同夹角时对深部软岩巷道围岩稳定性的影响,为巷道的合理布置与支护设计提供了可靠依据;当最大水平应力方向与巷道轴向近似平行时,巷道围岩的变形量和塑性区范围较小,巷道变形破坏相对较小;当最大水平应力方向与巷道轴向垂直时,巷道围岩的变形量和塑性区范围最大,巷道变形剧烈、变形破坏严重。

深井厚冲积层软岩马头门稳定性控制技术研究

基于深井厚冲积层软岩巷道稳定性较差,遇水风化软化严重,易发生塑性变形和流变的现象,针对处于高应力区、岩层节理裂隙发育的赵楼矿,为了保证处于不稳定冲积层软岩中马头门的稳定,提出了高强让压锚杆+锚索+锚注+喷射混凝土和浇灌钢筋混凝土联合支护加固。马头门施工后矿压监测锚杆和锚索受力最大值为56和108 kN,具有足够的安全余量;混凝土最大应变变化值为31×10-6,基本稳定处于安全状态,显著地改善了围岩的受力状态,提高了支护结构的承载能力,控制了围岩的变形,有效解决了深井厚冲积层马头门的稳定性控制问题,保证了巷道围岩和支护结构的共同稳定。

深部软岩巷道矿压监测与收敛变形研究

深部软岩巷道岩性不均匀,各岩层岩性差别较大,岩石遇水风化软化现象严重。矿压监测能够确定工程岩体力学属性,对增加矿井产量,提高矿井的经济效益具有重要的意义。收敛变形测试是对支护效果的检验与评价,为确定最经济有效的支护方案提供了依据。内蒙古上海庙矿业有限责任公司榆树井矿巷道施工出现了变形、开裂、底臌现象,顶板及两帮位移变形较大,为了保证巷道的稳定和生产的安全,进行了矿压监测和收敛变形测试,为矿区软岩巷道工程的综合治理提供必要的基础。

三山岛金矿海底高效开采工业试验

国内外海下开采的矿山很少,三山岛金矿新立矿区属于我国第一个海下开采的金属矿山,有必要对海底金属安全开采进行全面的研究。根据矿区生产实际和国内外开采相关经验,提出了脉外采准岩层微扰低沉降房柱式分层充填采矿法,选择了合理的采准方案和回采顺序。工业试验结果表明,脉外采准岩层微扰低沉降房柱式分层充填采矿法具有作业面多、单位面积开采强度大、采矿效率高等显著优点,对海下开采具有重大意义,有着显著的经济效益和社会效益。

深井高应力不稳定软岩马头门加固技术研究

对高应力不稳定软岩采用"抗让"结合的支护方案,能够有效地控制巷道硐室的稳定性。郭屯煤矿马头门岩层高角度裂隙发育,采用以锚注支护为核心,以高强超长锚杆支护为基础,辅以刚性支架、锚索或锚索桁架,柔刚结合的联合支护体系,保证了马头门的长期稳定。

深井厚冲积层软岩巷道硐室加固技术研究

深井厚冲积层软岩巷道支护的出发点主要在于采用性能良好的锚固支护技术(高强度、高刚度、高预应力锚杆与锚索)进行及时支护,利用锚注支护技术提高围岩的整体性,为锚固性能的发挥奠定了基础。在赵楼煤矿不同类型巷道、硐室中,采用高强度高刚度高预应力锚网喷索和锚注为基础的支护体系,组成了"三高一及时"支护结构,在断面较大或极软弱部位辅以让压、局部关键部位加固等其他支护措施,获得了极好的稳定控制效果。

高频振动沉桩的离散元模拟分析

应用平面颗粒离散元软件PFC2D对高频振动沉桩过程进行数值模拟分析,在细观颗粒运动层面上研究高频振动沉桩的机理,得到了桩侧摩阻力的分布变化规律,分析了贯入深度和贯入速率随时间变化规律,提出了"贯入平台期"的概念,并从能量传递和能量平衡角度分析了出现的原因,研究总结了桩周土颗粒的运动规律。结果表明:贯入度一定时,侧摩阻力随深度增加,到一定深度趋于定值;贯入度变化时,同一深度处侧摩阻力随最终贯入度增加而退化。高频振动沉桩贯入速度快,最大贯入速率能达到0.38 m/s,其中贯入平台期的出现是由于振动锤系统传递到桩的能量不足以克服贯入阻力并引起土颗粒共振。高频振动沉桩引起桩周土颗粒运动按区域分布各有特点。

新立副井井塔不均匀沉降分析

通过对新立金矿副井井塔的沉降观测数据和沉降曲线的观察分析,发现井塔出现了不均匀沉降现象,进而对产生不均匀沉降的相关因素进行研究分析,得到了引起不均匀沉降的原因主要有冻结壁的融化造成的冻土融沉、荷载偏心(承载中心与荷载中心不重合)和地下水疏降造成的地面沉降。副井井筒表土段施工采用了冻结法施工技术,由于在海水条件下,冻结温度场低,冻结壁范围大,而冻融速度慢,使得融沉周期较长。冻结法施工结束后,冻土产生缓慢的融沉效应,而且副井井塔基础采用摩擦型灌注桩,因此,冻土的融沉效应使得井塔产生不均匀沉降,它引起的沉降量占到总沉降量的69.5%,是造成不均匀沉降的最主要原因。

PVC塑料切缝管在聚能爆破中的应用

PVC塑料切缝管聚能爆破,是利用切缝的聚能效应改变炮孔内的能量分布,实现对岩石的切割作用,从而达到更好的爆炸效果。通过对其地面试验效果及井下巷道试验前后爆破的对比分析,明显看出PVC塑料切缝管聚能爆破取得了较好效果;为提高生产效率、降低生产成本提供了依据,并对其今后在煤矿生产中的广泛应用积累了经验。

软土地基堆载预压沉降特性及智能化预测研究

针对软土地基含水量高、压缩性高及抗剪强度低的特点,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,从力学机理探讨了堆载效应与软土地基沉降的关系。软件FLAC3D数值模拟表明,随着地基深度的增加,地基的竖向沉降不断减少,并且其递减幅度随深度的增加而增大,最大水平向位移发生在堆载物边缘以下的深部地基土中;随着水平距离的增加,地基竖向沉降也不断减少,并且其减少的幅度较均匀,当水平距离增加到一定值,其沉降值维持在某一个恒定值。以现场监测资料为基础构建动态模糊神经网络,获得了准确度和可靠度较高的预测结果,表明动态模糊神经网络具有较强的网络稳定性和泛化能力。

砂岩夹薄页岩层马头门加固技术

彭庄煤矿副井马头门在施工中发生较大变形甚至大范围冒顶,通过对马头门的破坏原因分析,根据已有的工程加固治理经验,结合国内外先进的支护技术,研究并提出彭庄煤矿副井马头门加固技术和施工方案。马头门施工完成后,围岩稳定,无明显变形,随后进行收敛变形测试,马头门两帮和顶底板总的变形量分别为4mm和5mm,有效地提高了马头门及其相连井筒、管子道支护结构的整体性和承载能力,控制住了围岩的变形,保证了巷道的长期稳定。

海底金属矿床安全高效开采工业试验

三山岛金矿新立矿区属于中国第一个海底开采的金属矿山。矿区开采的关键是确保在开采过程中海底不产生非均匀沉降、裂缝和塌陷。根据新立矿区开采技术条件,选择了63#、71#和79#3个具有代表性的试验采场。71#采场选择了高进路充填采矿法,79#采场选择了房柱式分层充填采矿法,对海底矿床安全开采进行全面的研究。试验结果表明,高进路充填采矿法具有作业安全、贫化损失小等显著特征;房柱式分层充填采矿法具有作业面多、单位面积开采强度大、采矿效率高等显著优点,大幅度提高了采矿生产能力。这2种开采技术方案对海底矿床开采具有重大意义,是实现海底矿床高效、低贫损开采的关键技术。

高压富水岩溶区特长隧道注浆堵水综合技术研究

国内外在高水压、富水、岩溶地段修建特长隧道的技术还不成熟,地层加固和堵水及岩溶的处理技术有待发展,充填型溶洞的注浆理论需要不断探索,在高压、富水、岩溶区修建特长隧道是一种具有挑战性的世界难题。因此,针对圆梁山隧道高水压、富水、岩溶的特点,结合周围环境条件,深入开展了高水压、富水、岩溶特长隧道注浆堵水技术研究,提出高压、密孔、超细材料、反复检查、渐进注浆的地层综合加固和堵水技术,解决了圆梁山隧道1~#、2~#、3~#溶洞和4~#岩溶管道注浆加固的难题,在理论上有创新和突破,在技术上具有独创性和开拓性,实际应用效果良好。

超细水泥浆液流变性能试验研究

基于超细水泥的基本物理力学性质,对其浆液的流变性能进行试验研究。得出了水灰比和高效减水剂对超细水泥浆液粘度的影响规律、超细水泥浆液粘度时变性特点以及减水剂对时变性的影响规律。

深井高应力软岩中央泵房稳定性控制技术研究

龙固煤矿中央泵房埋深855 m,所处地质构造极其复杂,围岩松动范围较大,支护结构极易失稳破坏。为保障中央泵房支护结构的稳定性,龙固煤矿通过优化高强让压锚杆、注浆锚索、锚注等综合支护措施加固中央泵房,实现了对中央泵房的稳定性控制。

唐口矿风井井筒围岩压水扩缝复合注浆堵水工艺研究

井筒井壁注浆是广泛用于矿山凿井的特殊工艺,解决了井壁裂隙涌水的问题,但是在一些特殊条件下,井壁微裂隙的可注性极差,导致注浆效果并不理想。文章主要研究微裂隙压水扩缝复合注浆工艺在唐口矿的应用,对此工艺进行理论和试验的深入研究,解决了微裂隙注浆的难题,使注浆效果达到预期。

高压富水岩层井巷综合治水技术研究

郭屯煤矿副井井筒采用围岩、壁后、壁内综合注浆技术堵水;井底车场采用高压注浆锚杆锚注的方案治水;临时水仓采用停止掘进,设置止浆垫注浆堵水等方案。这3种治水方案取得了良好的治水效果,对深井治水具有开创性的意义。

沂源隽家峪滑坡稳定性分析

降雨是土质边坡失稳的最大诱因,研究降雨对土质边坡的稳定性影响具有重要意义。雨水渗入土体,水在边坡内富集,软化滑带,使滑带土层的粘聚力、摩擦角减小,力学强度降低,从而导致滑体土沿滑动带滑动。通过对唐庄滑坡的破坏分析,采用不平衡传递系数法计算滑坡稳定性系数和剩余下滑力,计算结果说明土质边坡在无降水的情况下保持基本稳定。降雨后,滑坡区域的各项岩体力学指标发生改变,滑坡区域的整体稳定性变差。