Technology of reinforcement maintenance and blocking against water for large section chamber

The scheme and construction measurement of reinforcement and blocking against water for winder chamber after destroyed by mining influence have been introduced in this paper. The basic principle and advantages of bolting and grouting lining have been also listed. Bolting and grouting lining can increase the integrity and load-carrying capacity of supporting framework and it can assure the stability of supporting framework. It possesses not only the flexible and yielding capacity of bolting and shotcrete lining, but also the effect of rigid support such as metal support and brickwork, forming many kinds of support system, maintaining the stability of roadway together.

基于RSM的超细水泥注浆材料配比及性能优化模型

注浆堵水技术已成为水害措施防范向工程治理不可缺少的技术之一,超细材料的研究也成为了目前注浆材料发展的新方向。为了解决矿井水害注浆治理工程中注浆材料优选和配比优化问题,采用单因素试验与响应曲面法(RSM)相结合的方法进行超细水泥注浆材料优化配比研究。首先通过单因素试验对不同水灰比、硅灰(SF)掺量及高效聚羧酸减水剂(PCS)掺量条件下浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度进行分析,以确定RSM最佳基准水平,其次构建以浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度为响应目标的二次多项式预测模型,结合方差、残差及响应曲面分析各响应变量对响应目标的影响规律,确定注浆材料最优配比。通过单因素试验结果对比分析,发现最优水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为1∶1、35%及0.3%。通过RSM研究发现,浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度不仅受单一因素影响,且存在多因素交互作用。根据建立的二次多项式响应面回归预测模型可知,当水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为0.7∶1、38%及0.2%时,注浆材料性能最优,其回归模拟预测浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度分别为210.82 mPa·s、1.0%及12.22 MPa。通过室内试验,其结果与预测模型结果吻合度较高,进一步验证了模型的可靠性,证明了该模型能够用于注浆材料优化配比设计研究。

基于定向钻探技术的深部矿井突水点封堵方案优化

随着矿井开拓深度增加,深部突水点封堵难度高、工程量大等问题日益突出。地面多分支水平定向钻探技术是解决问题的有效手段,施工技术难点主要是井眼轨迹控制、井壁稳定控制和注浆效果提升。基于以上问题,以焦作矿区吴村矿为例,提出突水点的优化封堵方案;采用增加偏心垫块的方法改进螺杆钻具结构,以提高对井眼轨迹的控制;采用钾铵基聚合物钻井液体系优化处理剂配比方案,以改进井壁稳定控制;采用变频调速注浆泵及二次搅拌工艺,以提升注浆效果。结果表明:工程结束后吴村矿井筒水位最大降幅达6.53 m,堵水效果显著。

穿越河流输水隧洞工程地表灌浆阻水施工技术——以引绰济辽输水工程隧洞段为例

为探讨穿越河流隧洞工程地表灌浆阻水施工技术,以引绰济辽输水隧洞工程为背景,立足地表灌浆阻水施工的重难点,分析了地表灌浆阻水施工技术的应用要点及实践成效。实践得出,在穿越河流隧洞工程施工中如何有效阻水是施工成败的关键。地表灌浆阻水具有施工方便、阻水效果好等优势,在实际施工中需要切实把控好灌浆试验、钻孔质量、注浆方式等各地表阻水灌浆施工要点,地表注浆效果评定分析检查显示,芯样完整性较好,可见明显浆液结石填充痕迹。经验证,地表阻水灌浆技术在穿越河流隧洞施工中高效可行,能保障隧洞工程施工任务顺利完成,可为类似工程施工提供参考。

凡口铅锌矿宽大裂隙帷幕注浆堵水施工技术探析

凡口铅锌矿水文地质条件复杂,依靠矿山帷幕注浆工程有效治理了地下水,封堵了过水裂隙。本文依托凡口铅锌矿第6段帷幕注浆工程-独立工矿区建筑区塌陷治理工程中子项A-A’帷幕施工项目、新风井注浆项目,在仔细研究矿区地质概况、水文地质条件的基础上,结合施工具体情况,探析凡口铅锌矿宽大裂隙在帷幕注浆过程中封堵宽大裂隙采用的技术措施,为同类型的岩溶注浆工程提供参考。

采空区注浆堵水材料性能分析及应用实践

工作面涌水的有效治理对于保证煤矿安全生产意义重大。以山西省A矿为试验矿井,研发了新的堵水材料并进行了工程应用。研究结果表明:新材料凝结时间最短可达45 s,随着水灰比的增加,抗压强度逐渐降低,最大值超过16 MPa,浆液泌水率小于5%;岩样的颗粒流失率最大为0.6%,最小为0.2%,材料抗分散性好,裂隙充填区域能够很好地胶结到一起;采空区注浆堵水后,实现了安全开采。

北京地铁某车站渗漏水治理措施探讨

分析了北京地铁某运营线路车站通道渗漏水类型和渗漏原因,对变形缝渗漏采用注浆止水、安装内装可卸式止水带和接水盒处理。顶棚渗漏采用疏水性聚氨酯灌浆材料注浆并加装防水塑料板处理,侧墙渗漏采用水泥浆注浆、增设离壁沟处理等措施。上述综合治理措施有效解决了车站通道渗漏水问题。

富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆变形机理及控制研究

【目的】为进一步揭示富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆浆液扩散规律以及地层加固、防渗止水原理。【方法】以莞惠城际GZH-4标暗挖隧道穿越人工湖底全风化岩层为工程背景,通过现场取样及数值计算分析,对全断面帷幕注浆隧道的掌子面变形、岩层取芯率、地层水平收敛及地表沉降等进行探讨,深入分析隧道帷幕注浆浆液扩散规律及地层加固、防渗止水原理。【结果】结果表明:注浆浆脉构成的浆脉骨架可与周围岩体相黏接形成结石体,能有效提高岩体强度及地层抗渗透性能;高压注浆导致掌子面易于鼓胀或开裂,精准控制注浆初始条件和超前预测,可有效避免这一现象的发生;隧道的全断面帷幕注浆可增强岩体自承载能力,能有效抑制隧道的水平净空收敛变形;全断面帷幕注浆对富水软弱地层隧道开挖时的地表沉降有很好的抑制作用。【结论】研究成果揭示了富水软弱围岩隧道全断面帷幕注浆的变形机理,并提出了相应的控制方法,可为类似地质环境下岩体注浆提供理论支撑与技术指导。

水泥基矽土(CIS)新型材料在隧洞堵水灌浆中的应用

滇中引水工程石鼓水源工程冲江河左岸进水隧洞,位于山体地下水位线以下的富水地层,地下水水量丰富。洞身穿越断层破碎带、溶缝(穴)、岩溶管道等不良地质段,地下水沿溶缝、溶洞等通道股状出涌,冲刷通道内充填物,形成空腔,对洞身稳定造成不利影响,存在安全隐患;洞内涌水还将阻碍洞内施工,影响施工进度和施工质量。隧洞施工过程中需针对不同的涌水情况确定堵水方案,保证施工安全和质量,采取水泥基矽土(CIS)新型材料堵水灌浆施工方案,取得显著成效。

大纵坡长斜井富水软岩地层地面高压预注浆施工方案

滇中引水工程太安2号施工支洞(斜井)处断层破碎带内且剩余洞段赋存距离长,面临“无水变形、溜渣,有水变形、突泥”复合型地质灾害侵扰的困境,碎粉岩可灌性差,采用“洞内超前加固”治理耗时长、灌浆费用高昂,直面不良地质安全风险大;为打破困局,引进石油行业定向钻技术、煤炭行业高压预注浆技术,结合该技术在该工程涌水突泥深孔高压预注浆实施成效(太安1号洞),以及深大新增竖井极富水复杂井筒防治水经验(新增27竖井),采用分类治理,复杂问题简单化,将隧洞“超前加固+超前堵水”综合治理需求简化为“超前堵水”,降低治理难度。在地表布设钻场施工“L”型钻孔,对目标洞段周边地层进行超前注浆堵水加固,形成帷幕固结圈,根据开挖揭露情况辅以洞内超前灌浆,在帷幕圈内进一步针对性的灌浆补强,加固围岩从而提高隧洞开挖支护效率,使得工期和投资能够满足工程要求。

南水北调暗挖工程复杂地层加固技术探析

南水北调工程作为我国重要的水资源调配项目,在工程实施过程中,面对复杂的地质条件和暗挖工程的技术挑战,地层加固成为关键问题。本文通过对地层特征、地质问题及暗挖工程技术进行分析,探讨了注浆技术、锚杆技术和混凝土截渗墙等加固技术,从不同角度解析了技术面临的挑战及未来发展方向,旨在为暗挖工程地层加固提供理论指导和技术支撑。

岩溶管道涌水的注浆防控技术研究

岩溶隧道涌水地质灾害严重妨碍正常施工,文章以封堵齐岳山隧道底板岩溶涌水为工程实例,对注浆堵水防控技术进行了研究。在充分了解岩溶涌水区域水文地质特征的基础上,树立了注浆区域探测先行的防控理念,借助高精度无损探测技术和高密度地质钻孔手段,掌握了被注介质管道分布和岩溶水径排路径,使注浆孔设计和浆材选择有的放矢。在实际的注浆工作中,总结了浅层化学注浆的失败经验,优化了化学注浆浆液的功能,及时调整注浆设计和实施方案,最终采用水泥浆液进行深层注浆并取得了堵水成功,注浆过程及方案调整对类似隧道工程的底板涌水具有借鉴意义。

含高承压水黄土层中注浆堵水的理论与实践

在高承压水黄土层中掘进井筒，使用冷冻法似乎已成了工程定例，但其高昂的施工费用常令建设者望而却步，而运用廉价的普通注浆的方法进行堵水并能保证井筒安然通过，国内外鲜有成功的先例。作者在河北矾山磷矿西风井施工过程中，依靠科学的分析、正确的判断和打破常规的施工工艺，最终用普通注浆的方法安全顺利地通过了压力高（０８５ＭＰａ）、水量大（１０４ｍ３／ｈ）的第四系含水粘土层，创造了类似地质层中井筒施工的成功范例。通过实验研究，掌握了西风井粘土的主要特性。通过对圆孔扩张问题的讨论，充分论述了劈裂注浆产生的机理、条件和可能性。详细描述了西风井注浆堵水的设计及其原则，首次提出了“反向注浆”的新的概念。

一种典型的岩溶隧道衬砌压裂突水灾害成因与防治

通过季家坡隧道衬砌压裂突水工程实例分析,研究隧址区岩溶发育特征,提出高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造形式,分析其形态、充填物性质和致灾机制;采用裂隙封堵、周壁注浆、排水泄压、结构置换、信息化注浆效果评估的水害处治措施治理隧道衬砌压裂突水。高陡倾充填型岩溶裂隙蓄水构造呈高角度裂缝状产出,降雨后,极易在其裂隙空间内积水形成高水压;此外,由于其通透性较差,沉积物运移速度慢,易于在其底部堆积,在自重应力和高水压压实作用下,充填介质沉积、胶结成坚硬与半坚硬状,透水性较差,开挖揭露初期,不出水或仅少量涌水,易于被忽视;但揭露后一段时间,裂隙内充填介质不断流失,最终导致充填物产生管涌、流土或被整体挤出,进而将上方暗河水、溶腔水或地表水等导入隧道,造成衬砌压裂、隧道突水等灾害。研究成果不仅成功应用于季家坡隧道突水灾害处治,对于避免类似突水事故的发生和灾害防治亦有较强的借鉴意义。

隧道工作井深基坑管涌事故分析及处理技术

在深基坑施工过程中,因降水或围护结构施工存在缺陷而引起的基坑管涌事故时有发生。若不能及时处理事故或处理技术不当将严重影响基坑的施工安全,甚至导致基坑报废和危及周边环境安全,造成重大的损失。文章以南京纬三路过江通道工程N线南岸盾构工作井施工为例,结合理论计算和现场调查,分析了基坑施工过程中出现管涌事故的原因,并对常规基坑管涌事故处理技术进行了分析比较,最终选择了以注浆堵漏为主,辅以高压旋喷桩封堵的处理方案,采用该方案成功解决了深基坑管涌问题,确保了工程顺利进行。

高水材料的基本特性及其在港口工程中的应用

对高水材料的水化机理、物理力学性能及其在港口工程注浆加固和抢修抢建中的作用进行了较详细和全面的分析研究。

关角隧道突涌水防治技术体系研究

关角隧道修建长达7年时间,隧道突涌水是制约施工的主要难题。为解决隧道施工中探水精度不高,高压动水条件注浆困难,长距离、大流量抽排水难度高等技术难题,研究建立了一套突涌水防治技术体系。通过综合采用调查统计、经验总结、理论分析与数值分析等方法,提出了关角隧道突涌水水文地质模型和突涌水模式,揭示了关角隧道突涌水机理,为关角隧道突涌水处治提供了理论依据;建立了突涌水预报方法,其预测准确率达76%;提出了高压富水地层分类注浆及顶水注浆综合治理技术,为不同突涌水模式的注浆堵水提供了解决方案;采用地表导流方式大大减少了地表水对洞内突涌水的水源补给;提出了高扬程长距离反坡排水技术,在高海拔地区实现了抽排水量30万m^3/d。研究成果是重要的工程实践经验积累,可为类似工程提供借鉴,具有很高的推广应用价值。

海底隧道全断面注浆渗流场分析

围岩的注浆效果直接影响到海底隧道的施工安全。采用数值计算方法对固定水头的海底隧道在不同注浆圈厚度、注浆圈渗透系数以及排水方式下,隧道的涌水量和衬砌外水压力进行计算与分析。并将数值模拟的结果与轴对称解析解结果进行对比,结果表明:(1)不同的隧道防排水方式对衬砌外压有着明显的影响;(2)注浆圈的径向加固范围对隧道涌水量和衬砌外水压力产生一定的影响,但其效果并不明显;(3)注浆圈的渗透系数对隧道的涌水量和衬砌的外水压力有较大影响。

核桃峪煤矿主斜井井筒注浆堵水技术

核桃峪煤矿主斜井井筒施工时,要穿越多个涌水量较大的裂隙含水带,影响井筒正常施工。从经济和技术方案分析比较,决定采用工作面注浆堵水结合壁后注浆堵水的施工技术,同时对水泥、水玻璃在不同配比下的凝胶时间进行了大量实验,为注浆材料的选择提供了依据。实践证明,该技术注浆堵水效果良好,可为同类地质条件下的工程施工提供借鉴。

赵固二矿地质体改造注浆防治水技术及应用

介绍新型煤矿注浆系统在赵固二矿防治水中的应用。该矿采用地质体注浆改造系统对太灰、奥灰含水层进行注浆充填,封堵透水裂隙,把含水层改造成弱含水层或隔水层。系统采用水泥-黏土混合浆液,密度1.12～1.4 t/m3,泵送注浆,流量34～250 L/min,选用内径41～50 mm地质管作为注浆管。自2009年系统建成以来,2年内共向煤层底板注入水泥3 000多t,系统运行平稳可靠,注浆效果良好,完全满足矿井防治水工作需求,创造经济效益1 159.20万元。