ESR and U-series ages of coral reef samples from shallow drill holes in the South China Sea

The ages of coral reef samples from several shallow drill holes in the South China Sea are determined by ESR and U-series (230Th/234U) methods. The experimental results show ideal agreement between ESR and U-series ages and that the coral reefs were formed in the early Holocene. In the determination of natural total dose of coral reef by use of the additive dose method good results can be obtained by exponential fitting, no matter how the effect of dose saturation is. It was found that the ratio of the natural ESR signal intensity ( I0) to the ESR signal intensity at dose saturation ( Imax) of sample can reflect the significance of a irradiation efficiency-k value. Using the k value of sample determined by the formula given in this paper, the precision of ESR dating of marine carbonates can be improved.

掏土孔应力扰动法下的塑性区范围研究

针对普通浅层掏土法下倾斜建筑回倾速度慢、沉降不均匀的问题,提出掏土孔应力扰动法。在岩石力学的弹性圈和塑性圈应力解中引入修正系数,得到掏土孔应力扰动法下的塑性区半径计算公式。在进行现场掏土孔周应力扰动试验时,采用地锚反压的形式模拟上部建筑荷载,利用长钉在掏土孔周围进行深度为50 mm的螺旋扰动,通过测量应力扰动前后的孔周土体应力并结合有限元模拟结果,得到实际塑性区范围,验证了塑性区半径公式的正确性。结果表明:当掏土孔半径为100 mm,应力扰动范围为孔径的1/2时,塑性区范围扩大30%~40%,掏土孔应力扰动法对于扩大塑性区范围、加快建筑纠倾速度具有工程应用价值。

超浅层大位移水平井“三低”钻井液技术

针对东部超浅层水平井水平段钻井中降摩阻扭矩大、托压严重等问题,分析了该区块的储层特征,构建了“低摩阻、强携砂、防水锁”的思路,优选了低成本的关键处理剂,形成了低摩阻、低成本和低伤害的水基钻井液体系,评价了其主要性能,并进行了现场试验。研究结果及试验表明,羧甲基纤维素(CMC)增黏提切效果好,最优加量为0.3%~0.5%,聚丙烯酸钾(KPAM)降失水明显,最优加量为1.0%~1.5%,复合润滑剂中固体润滑剂(SH-2)和液体润滑剂(RY-838)最佳复配比例为3∶7,防水剂为0.5%F-113。该钻井液体系渗透率恢复平均值为85.38%,中压失水小于5 mL,泥饼粘滞系数为0.0524~0.0612,动塑比为0.52~0.55。现场应用1口井,未出现严重托压,较邻井钻速提高13.5%,钻井液成本降低5.3%,有效解决了超浅层水平井钻井难题。

某铜矿浅孔留矿嗣后充填法采场结构参数优化

某铜矿经过多年开采,采场结构参数未及时改进,导致矿山生过程中存在安全性差、开采效率低等问题。为了保证矿山采空区安全稳定,合理提升生产效益,通过拓展Mathews稳定图法及数值模拟对采场结构参数进行优化。结果表明:利用拓展Mathews稳定图法确定采场顶板稳定性水力半径为4.4 m,采场边帮稳定性水力半径为10.0 m。结合位移、塑性区云图,在间柱宽度为10 m时,内部塑性区存在连通现象,不利于采场长期稳定,间柱宽度应在12 m以上。采场长度为40 m、边帮高度为40 m时,建议采场宽度为10 m,间柱宽度为12 m。

基于BIM技术的浅埋双孔隧道地震响应规律研究

通过BIM软件Revit建立浅埋双孔隧道的信息模型,基于BIM信息模型,导入ABAQUS结构分析软件,基于无限元-有限元方法应用于浅埋双孔隧道进行力学行为分析的可行性和准确性,分析隧道衬砌的刚度和设置减震层对浅埋双孔隧道在典型地震波作用下的响应规律,找到适合该浅埋双孔隧道的减震层材料和厚度,为后续浅埋隧道地震响应规律的研究提供借鉴。

红透山铜锌矿浅孔爆破参数优化方案研究

红透山铜锌矿原有的爆破参数已经不再适应当前的机械化开采方案,为了实现安全、经济、高效的开采目标,通过理论分析和现场工业试验相结合,从矿石大块率、凿岩效率、炸药单耗、经济效益等方面对爆破参数进行了优化。结果表明:炮孔三角形排列方式优于矩形,炮孔网度确定为1.5 m×1.3 m,该网度下矿石大块率降低,凿岩效率提高3倍,炸药单耗降低27%,同时提高了经济效益。

大冶铁矿-360 m开拓巷道注浆治水技术研究

巷道涌水问题严重影响地下矿山安全高效生产,采用注浆技术可有效治理巷道涌水问题。针对大冶铁矿尖林山采区-360 m水平巷道开拓过程中出现的巷道底板少量涌水、联络道工作面大量涌水的情况,制定了在DS23B01联络道东侧20 m的巷道点(26#)浇筑挡水墙,选用水泥单液浆和水泥-水玻璃双液浆2种浆液作为注浆材料,在26#向东112.5 m处实施浅孔注浆、在-270 m水平废弃的电机车维修硐室口部安装地质钻机,实施超深孔注浆的施工方案。结果表明:涌水量较大的情况下,在合适位置施工挡水墙可以有效截断涌水及淤泥的持续流动;在巷道底板涌水点附近施工浅孔钻孔进行注浆,并将注浆终压设计为5 MPa,可以有效治理巷道底板涌水问题;采用超深孔注浆方法对工作面涌水量较大问题进行治理,并进行分段注浆,能有效避免同水平涌水对施工过程的干扰,治水效果明显。研究成果可为其他矿山开拓工程治理涌水问题提供技术参考。

武宁县大湖塘南区钨矿浅孔留矿法治理采矿的二次贫化做法

实践证明,浅孔留矿法开采二次贫化的主要原因是围岩崩落,其原因是江西巨通实业有限公司武宁县大湖塘南区钨矿的地质和开采条件所致。采取调整采场参数、优化爆破参数、锚杆加固围岩、回采时固定漏斗出矿、采空后治理采空区、治理采掘二次贫化等控制措施,对矿山进行二次贫化改造。

三软煤层条件下工作面浅孔注水钻孔设置方式探索

针对告成煤矿三软煤层生产过程中,煤尘比较突出、劳动作业环境恶劣和容易诱发煤尘事故等问题,在23041综采工作面进行了工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法的试验和探索,并将该方法与现用的注水垂直钻孔设置方法进行了对比试验。实践证明,工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法可减少综采工作面生产过程中粉尘的产生量,对促进安全生产具有重要意义。

引洮二期工程八干渠饱和浅埋土塌方洞段处理方案比选

引洮二期工程八干渠后段地质条件较差,施工过程中经常发生掉块、塌方等地质灾害,特别是八干渠22#隧洞。文章对工程实例进行对比研究,得到了切合实际、经济可行的处理方案。文章针对引洮二期工程八干渠后段22#隧洞新增斜井上游浅埋饱和洞段运用对比分析法讨论洞顶浅埋洞段塌方处理的几种方案,通过分析得到适合该地质条件、投资上经济、技术上可行、效果更佳的施工方案。研究结果表明浅埋饱和土塌方洞段适合运用高压旋喷桩方案处理。文章可为今后类似工程的施工提供有效的参考。

浅埋暗挖隧道地层变形情况与超前注浆技术分析

为明确深孔注浆技术以及超前小导管注浆对浅埋暗挖隧道底层变形情况的影响,以兰州地铁1号线马滩站—土门墩站浅埋暗挖隧道工程实例为研究背景,依托于实际工程情况,采用数值模拟与分析的方式,对隧道断面开挖注浆后底层的位移、变形情况进行对比。可知注浆前后隧道拱顶最大沉降量分别为22.59 mm、16.65 mm;隧道拱底隆起高程分别为40.00 mm、14.24 mm;隧道拱腰左侧由左向右的位移数值为21.07 mm、18.18 mm;右侧由左向右的位移数值为18.54 mm、10.30 mm。基于实际工况验证了深孔注浆技术以及超前小导管注浆对暗挖浅埋隧道的加固效果。

坚硬顶板工作面初采深浅孔耦合三维定向水力致裂技术研究

针对坚硬顶板下工作面初采阶段顶板难以自行垮落造成的采空区悬顶面积大、漏风严重以及悬顶突然大面积垮落带来的冲击力对设备和人员造成危害等问题,提出了初采深浅孔耦合三维定向水力致裂弱化顶板技术方案,通过理论分析、数值计算和现场观测等方法,对比工作面切眼未水力致裂及新工艺水力致裂初次来压数据,研究了初采深浅孔耦合三维定向水力致裂技术对厚煤层综放面坚硬顶板结构控制机理。结果表明,深浅孔耦合三维定向水力致裂使1012工作面基本顶初次来压步距从58m缩短为16.3m,大大改善了坚硬顶板工作面初采期间的安全生产条件。

双巷掘进留小煤柱护巷下深浅孔组合爆破卸压技术研究

为防控双巷掘进留小煤柱护巷布置下邻空巷道大变形及强矿压灾害,以赵庄煤业为工程背景,提出了深浅孔组合爆破卸压技术。通过开展小煤柱护巷顶板力学结构和深浅孔聚能组合爆破机制研究,揭示了邻空巷道挠度和采空区顶板L的关联性,并确定顶板倾向断裂位置,明晰深浅孔组合双层位爆破消冲护巷的作用机制和深浅孔组合导向力学作用机理;并通过铰接块体等理论计算和现场试验确定了爆破方案参数。工程实践表明:深浅孔组合爆破卸压技术能够弱化坚硬复合顶板介质的储能蓄力属性,优化采空区边界顶板三角块结构,同等尺度下顶板积聚能量密度降低4000 J左右;1313工作面回采后采空区边界顶板及时垮塌,降低顶板对煤柱挤压作用,煤柱不同深度测点处应力集中系数分别为1.38和1.29,应力集中程度明显减小;邻空巷道扇形窥视结果表明低位岩层裂隙发育明显,高位岩层呈现逐步损伤、断裂状态,在顶板倾向上组合爆破能够缩减岩块B悬顶长度,破坏基本顶铰接结构,减弱岩块的回转下沉作用;13163巷顶底板、两帮最大移近量分别为440 mm和205 mm,爆破措施有效抑制了巷道变形,且未发生片帮冒顶等动力现象,达到了深浅孔组合爆破施工目的。

羊场湾煤矿巷道围岩冷却圈测定及分布规律研究

利用深孔、浅孔测温技术对羊场湾煤矿13采区的岩温进行测定,确定了13采区回风下山937 m高程巷道和13采区辅运下山430 m高程巷道的冷却圈范围,并利用COMSOL软件分析其围岩温度分布状况,根据测温结果验证了地面钻孔测温数据的可靠性;结合地面钻孔测温数据和深孔、浅孔测温结果,明确了地温梯度及热害区域,为后序的热害治理提供了依据。

浅孔爆破切顶卸压在厚硬顶板沿空留巷中的应用研究

针对厚硬顶板沿空留巷大面积悬顶、巷旁充填体大变形等问题,浅孔爆破切顶卸压是优化沿空留巷围岩结构的有效途径之一。以三河尖煤矿厚硬顶板为工程背景,采用LSDYNA数值模拟和理论计算方法分析了浅孔爆破切顶卸压机理,确定了合理的沿空留巷切顶卸压参数。研究结果表明:相邻炮孔可以起应力导向和叠加效应,裂隙产生以拉伸断裂破坏为主,破碎区和裂隙区为厚硬顶板断裂提供了弱面,厚硬顶板及时垮落,消除大面积顶板突然垮落产生急增压和冲击破坏的危险。采用浅孔爆破切顶卸压+巷旁充填体相结合的留巷围岩控制技术,建立了浅孔爆破切顶卸压沿空留巷力学模型,确定了炮孔深度为5000 mm、孔径为42 mm、装药不耦合系数为1.3、炮孔间距为900 mm、炮孔向采空区侧倾角为80°、充填体支护阻力为7.73 MN/m的切顶参数。研究成果成功应用于三河尖煤矿72207工作面沿空留巷切顶卸压工程实践,留巷围岩保持完整,维护效果较好。

典型急倾斜薄矿脉浅孔回采工艺优化

浅孔留矿法适用于急倾斜薄至中厚矿体的回采,具有开采成本低、工艺简单等特点,但也存在安全风险高、人员长期在暴露顶板下作业等问题。珊瑚矿矿体属于典型的急倾斜薄矿体,在使用浅孔回采过程中,存在爆破块度大、采场结构参数不合理、顶板稳固性差等问题。通过理论分析、工程类比等方法及手段,优化采场结构参数、凿岩爆破工艺、支护工艺以及出矿设备,现场试验表明,优化后各项技术经济指标均得到较大的提升,为类似矿山提供良好的工程实践及理论基础。

浅孔留矿采矿法在内蒙古某矿山的应用

矿区地处内蒙古自治区,全矿床共获得资源/储量矿石量500万t,金属量24 t。为了使有限的采矿技术资料得以有效开发和合理使用,必须选取经济上合理、科技上有效的采矿方法作为研究重点。通过阐述浅孔留矿采矿法在内蒙古某矿山的实际运用,分析了该采矿方法所对应的采准切割工程,得出浅孔留矿采矿法在本矿山的使用较为合理的结论,并为同类矿山采矿方法的选用提供了借鉴。

矿井深部大变形巷道注浆加固技术应用

西固煤业公司-120 m水平主运输大巷局部存在严重变形等问题,直接影响矿井的生产安全。拟运用注浆加固技术,即采取浅孔注浆及深孔注浆相结合的方式对大巷进行加固;在注浆60 d后,巷道顶底板移近量处于150 mm以下,两帮移近量处于230 mm以下,大巷围岩承载能力明显增强,巷道变形量得到有效控制。

采动扰动下深部巷道深浅孔注浆加固技术研究与应用

针对采动扰动下深部巷道围岩松动破碎,变形量大,常规支护手段下巷道失稳的情况,本文以云驾岭矿八采轨道下山为工程背景,在分析采动扰动下深部巷道围岩破坏特征的基础上,以改善巷道围岩力学性能、增强围岩可锚性为突破点,提出采动扰动下深部巷道深浅孔注浆加固方案。现场监测表明:深浅孔注浆加固能解决围岩岩石力学性能不均衡带来的注浆漏液、不易起压及渗透不充分问题,胶结后岩体结构完整连续,围岩整体稳定性得到提高,采动扰动下围岩总变形量减小且更快达到稳定阶段,实现对围岩的有效控制。

采煤工作面地质构造发育区瓦斯治理技术研究

采面开采范围内地质构造发育时容易引起瓦斯集聚,预先布置的瓦斯抽采钻孔在构造影响下抽采效果不佳,采面回采至地质构造发育区,容易出现瓦斯超限问题。以31102综采工作面地质构造发育区瓦斯治理为工程背景,在原有本煤层抽采、采空区埋管等瓦斯治理措施基础上,通过综合使用区域排查、面内探测和浅孔注水等措施,进一步对构造影响区煤层瓦斯进行治理,并提出具体的瓦斯治理技术方案。现场应用后,采面在地质构造发育区内回采时,瓦斯涌出在正常范围内,回风巷及回风隅角瓦斯浓度均在安全范围内,采面可保持较快速度回采,取得了较好的瓦斯治理效果。