上覆流沙层隧道开挖面稳定性分析与数值试验研究

为解决上覆流沙层隧道开挖面极易发生坍塌破坏的技术难题,以典型该地质条件下的青岛地铁M2号线啤苗区间(啤酒城站至苗岭路站)为研究对象,基于开挖面的实际破坏特征建立了开挖面失稳破坏力学模型,从功能转化平衡角度,进行了隧道开挖面稳定性上限分析,并利用强度折减与重力加载两种方式,提出了隧道开挖面安全系数,得到了不同开挖面土体黏聚力、摩擦角、重度、隔水层厚度及隧道开挖高度下的临界土体破裂范围及破裂模式。理论研究表明:随着开挖面土体黏聚力、摩擦角、隔水层厚度等参数的增加,开挖面安全系数不断增大,稳定性不断提高;随着土体重度、隧道开挖高度增加,开挖面安全系数不断减小,稳定性不断降低。通过建立不同工况的数值模型验证了理论研究的正确性,得到了上覆流沙层地质条件下开挖面的典型破坏模式和临界参数,并提出了相应工程建议。研究成果为青岛地铁M2号线的顺利贯通及该类地质条件下的隧道施工提供了理论指导和科学对策。

流沙层硬胶泡沫钻井技术

也门1区块上部地层250～750m井段存在大段的流沙层,钻进过程中存在井壁失稳、漏失严重、机械钻速低等问题,单纯依靠常规钻井加堵漏、清水盲钻、空气钻井或稳定泡沫钻井等方式得不到有效解决。因此,提出采用硬胶泡沫钻井方法解决该问题。通过硬胶泡沫钻井流体发泡剂室内优选试验,考虑泡沫质量、发泡剂抗污染性能、硬胶泡沫半衰期及经济效益,选择FMA-100为硬胶泡沫钻井流体的发泡剂,确定其最佳加量为0.3%～0.6%,并初步优选出钻井流体配方。根据硬胶泡沫钻井施工参数设计要求,以低返速降低井壁冲刷防塌、合适当量循环密度防塌防漏为目标,通过理论计算及分析,优选了施工参数、钻井配套设备,形成了适用于也门1区块流沙层的硬胶泡沫钻井方案。该方案在该区块Abyed-2井进行了应用,不但成功解决了大尺寸疏松流沙层井漏与井塌并存的钻井难题,还提高了流沙层的机械钻速,相比同条件邻井平均机械钻速提高3.2倍。该井的应用成功,也为流沙层安全快速钻进积累了经验。

流沙层非开挖铺管孑L壁稳定性分析

非开挖铺管钻进在钻遇流砂层时常发生坍塌垮孔，以致无法形成钻孔，严重地影响了施工进度。通过对流沙层非开挖铺管孔壁稳定性进行分析，得出相应的结论，为进一步开发出相应稳定液提供理论支持。

超厚流沙层斜坡道快速掘进支护新技术

根据安徽霍邱诺普矿业吴集铁矿的地质状况,应用三级治水固结方案和快速掘进支护新技术,成功穿越流沙层,并实现效率、安全和节能的多方面突破。

流沙层动水注浆扩散仿真研究

在地下工程施工中,常常会遇到流沙层,导致工程受阻。通过注浆胶结作用加固流沙层是目前广泛应用的施工方法。然而国内外对流沙层注浆的研究大多处在经验总结阶段。针对上述问题,为得到流沙层动水注浆三维扩散一般规律,基于流体两相渗流理论,建立了流沙层多孔介质中浆液-水的两相渗流公式,并应用有限元分析软件COMSOL进行了三维建模仿真。仿真结果表明:浆液在渗流场中大致呈钟形分布且存在逆水流扩散区域,浆液与水之间没有明显的分界面而是存在一个过渡区;浆液的粘度越低扩散范围越大,粘度越高扩散范围越小,注浆压力越大,浆液扩散范围越大。研究结果为加固流水层提供了科学参考。

高压旋喷在斜井井筒过流沙层施工中的技术研究

介绍在鄂庄煤矿副斜井井筒施工过程中,在过流沙层中,利用高压旋喷帷幕注浆成功的完成了副井井筒的施工,使高压旋喷管桩应用范围得到了进一步发展,保证了安全快速施工,是一项值得推广和应用的技术。

超前管棚预支护法在通过流沙层中的应用

以太原西峪煤矿行人斜井过流沙层的施工实践为例,叙述了超前管棚预支护方法的支护原理、管棚支护设计、施工工艺以及二次支护的形式等。

金属井圈法过流沙层井筒施工技术

利用金属井圈沉井法施工过流沙层,解决了冻结法施工工期长、费用高的技术难题,为今后立井井筒施工过流沙层提供了借鉴经验,对凿井技术的发展将起到积极的推动作用。

立井井筒过第四系流沙层沉井技术应用

根据株柏煤矿第四系地层工程实际、水文地质特征和安全高效需求,在原有沉井工艺的基础上,进行升级优化,并在新立井沉井段实现了安全、高效、快速、理想的效果。采用组合式箱式沉井模板不拆模、导向装置系统和预留注浆管注浆技术,加大了施工进度,具有一定的应用和推广价值。

复合沉井法过流沙层井筒施工技术

为解决陕北松散层立井井筒施工问题,提出了采用井外疏干降水与沉井法相结合的复合沉井法,并以小纪汗煤矿为例介绍了复合沉井法过流沙层井筒施工工艺。通过计算确定了井点施工降水量、井点数,管井施工后完成了井外疏干降水施工;通过刃脚施工、挖土下沉、观测与控制、浇筑完成沉井施工,实现了小纪汗煤矿中央回风立井井筒安全通过松散含水层,减少总体建井工期2个月,节约工程费约500万元。复合沉井法能使井筒施工快速、高效通过松散含水层,为类似矿井井筒施工提供了有益参考。

流沙层和高回填区域旋挖成孔灌注桩的施工工艺分析

在高回填区旋挖成孔灌注桩的施工过程中,由于回填土较为松散且分层碾压效果不佳,往往导致成孔过程中出现孔径缩小、孔壁坍塌等问题,在地下水的作用下还易出现淤泥、流沙等问题。流沙地层以细沙为主,水分多,在外力作用下会出现液化以及流动等现象。流沙地层及高回填区域这些特殊的地质容易对桩基施工产生不良影响,故文章以云南省东川港一期建设项目为例,就流沙地层和高回填区域桩基施工技术进行讨论,对该工程施工条件下成孔设备的选择情况、流沙地层和高回填区域旋的桩基施工技术在工程实践中的具体运用进行初步分析。

斜井明槽自然冻结法过流沙层

七煤集团向阳煤矿一井设计生产能力30万吨/年,斜井开拓方式,平行布置,主、付、风三条井筒,长各460米,倾角25度。主井居中,主副井中心相距15米,主风井中心相距30米。该工程于1998年7月开工,因遇流沙层,采用降水疏干法和板桩法施工没能成功,被迫于1998年10月停工。

用掩护支架法在泥石流和流沙层中掘进成巷

本文介绍了在柿竹园有色金属矿烟冲沟尾矿坝排洪道掘进中,用掩护支架法通过泥石流和流沙层的施工经验。

竖井掘进过流沙层的关键技术及其应用

中关铁矿南风井在竖井掘进至33.6 m时遇到流沙层,为了顺利通过该流沙层,综合运用金属背圈板桩法、预注浆等施工方法,缩短了掘进工期70 d,节省了施工费用731万元,取得了良好的经济技术效益。

市政降水工程处理流沙层设计方法的思考

市政降水工程经常会在实际施工中遇到流沙层,在明排外抽无法满足施工作业时如何切实有效的继续降水。本文以市政水环境治理项目一体化泵站的截水、降水专项工程中遇到的实际情况,提出了经实践验证切实可行的设计解决方案。

板石煤矿斜井井筒过流沙层方案及施工方法总结

板石矿主井井筒施工中,于18m处进入流沙层,涌水涌沙量很大,淤积速度快,迎头及两帮压力较大。为避免出现塌帮冒顶,板石一矿采用管棚、管桩法及地面打降水井抽水等施工方法,顺利地通过的流沙层,使工程进度、工程质量都达到了较为理想的效果。

定向钻施工中泥浆在流沙地层的运用——流沙层风险控制不是个困难的问题

本文以介绍了定向钻穿越流沙层如何控制流沙层施工风险。

流沙层置换注浆施工技术

立井井筒施工中,遇厚度30 m、水压1.5 MPa、单孔最大涌水量153.9 m3/h的流沙层,采用二次置换注浆加强支护强度,钢筋作为骨架加固井筒周边形成结石体帷幕,孔涌水量超标加注脲醛树脂化学浆液,采用小段高掘砌施工方式,顺利通过流沙层。

斜井流沙层段的支护设计与施工

针对煤矿钻掘斜井时遇到流沙层的情况 ,分析了当前采用的施工与设计方法。根据实践提出了经济可行的过流沙层的常规施工方法 ,并指出了施工中应注意的关键问题。