超深基岩基坑分段支护及底板抗浮控制技术

超深基岩基坑具有岩层种类多样、破坏形式复杂、裂隙水丰富等特点。青岛国际院士研究院南延项目超深基岩基坑深度达32.2m,基坑地层自上而下为素填土+粉质黏土及强、中、微风化花岗岩。中风化花岗岩区域设计了灌注桩+锚杆和钢管桩+锚杆2种支护形式,运用有限元软件ABAQUS模拟分析2种支护形式的侧向刚度差异。结合分析结果,现场基坑支护采取复合土钉墙、灌注桩+锚杆及钢管桩+锚杆组合支护方案。考虑到岩层裂隙水影响,结构底板抗浮设计了一种主动与被动相结合的抗浮方案,主动抗浮措施采用肥槽回填时设置的永久排水系统,被动抗浮措施采用传统抗拔锚杆,效果良好。

深基岩冻结井筒封闭不良冻结孔水害治理技术

为解决我国西部地区深基岩冻结井筒封闭不良冻结孔涌水水害的难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,将地质分析、数值模拟、综合探测试验及实时监测等技术手段有机地结合为一体,提出一种在上覆含水层下方稳定岩层中沿冻结圈外沿掘进小断面环形截水巷道,并在截水巷道内探测、揭露冻结管进而封堵冻结孔,对截水巷回填混凝土形成一个环形隔水体,彻底隔断环状导水通道,防治深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害新技术。应用表明,该技术相比射孔注浆治理措施节省治理费用近千万,并提前3个月投产。

一种深基岩冻结井筒冻结孔水害治理技术

针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,在分析冻结孔环状导水通道生成及涌水机理的基础上,提出一种在选定稳定岩层中沿冻结圈外沿掘进小断面环形截水巷道,在截水巷道内探测、揭露冻结管进而封堵冻结孔,对截水巷回填混凝土形成一个环形隔水体,彻底隔断环状导水通道,从根本上治理深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害的新技术。以胡家河矿主立井井筒冻结孔水害治理项目为工程实例,采用理论分析、现场试验、数值模拟、现场监测等方法手段对环形截水巷合理布置层位、距井壁的距离、巷道断面、掘进及支护方式等关键参数进行研究,采用探地雷达、电法探测及管线定位仪探测技术准确探测冻结管位置,变形及沉陷监测结果表明截水巷围岩稳定,经工程实践验证该技术能从根本上治理深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害。

西部侏罗系深基岩立井冻结温度场实测与分析

为掌握西部侏罗系地层深基岩立井冻结温度场发展规律,根据新街矿区红庆河煤矿二号风井井壁厚度及混凝土强度等级的不同,布设各监测水平,对冻结法凿井期间井壁与冻结壁温度进行现场实测,得到了该地区在特定条件下的温度场变化规律。结果表明,壁座大体积C70混凝土浇筑后,30-36h内水化热达到峰值,测到的最高温度为71.32℃,升温速率基本为40℃/d,降温速率为4℃/d左右。外壁温度变化可分为3个阶段,即线性急速上升阶段、非线性快速下降阶段和趋于稳定阶段。混凝土配合比决定了水化热的升温强度,井壁厚度决定了水化反应的时间跨度。

西部侏罗系深基岩立井井壁冻结压力实测与分析

为掌握西部侏罗系地层深厚含水基岩段井筒外壁荷载 ,采用振弦式传感器 ,对新街矿区红庆河煤矿二号风井基岩冻结压力进行现场实测分析,得到外层井壁冻结压力变化规律.研究表明：冻结压力发展趋势表现出阶段性特征 ,即在混凝土井壁浇筑后的12 d内,急速增大 ,达1. 286~1. 371 M Pa ,为最终稳定值的70% ~88% ;随后缓慢增长、降低并趋于稳定.受多种因素及原位测试影响 ,冻结压力在同一层位 ,呈现出非均匀分布的特点.侏罗系软岩地层实测冻结压力最大值为1. 872 M Pa ,远小于中东部冲积层冻结压力上限值 ,也小于西部基岩段冻结压力最高经验值 ,为保证冻结凿井施工安全提供了依据.

引流注浆封堵深基岩冻结井筒冻结孔涌水技术

针对我国西部地区深基岩冻结井筒冻结孔涌水水害技术难题,以胡家河矿主立井冻结孔水害治理项目为工程背景,在分析封闭不良冻结孔环状导水通道生成及涌水机理基础上,创新性提出一种引流注浆封堵深基岩冻结井筒冻结孔涌水技术。工程实践验证分析研究结果正确,该技术能高效快速治理冻结孔涌水水害。

浅埋深薄基岩厚煤层综放开采防充水溃砂技术研究

以新疆伊犁四矿为研究对象,对21103工作面21-1煤厚煤层在浅埋深薄基岩条件下综放开采的防溃砂技术进行了研究,通过对煤层顶板含水层赋存规律进行总结分析,根据含水层的赋存特征对工作面进行块段式划分,提出了以控制覆岩破坏发育高度为主要原则的限厚开采方案,实现了矿井的安全开采。

浅埋深薄基岩地表水体下重复开采危险性分析

煤层重复采动的覆岩破坏规律较为复杂,尤其是面临浅埋深薄基岩层下地表水体下的安全开采。以某矿实际地质情况为基础,通过构建数值模拟模型及现场实测反演确定出2-3煤层开采时的覆岩力学参数,在此基础上,进行3-1煤层重复开采的数值模拟分析,最终确定了重复采动影响下的覆岩破坏高度,并论证了该区域的重复开采的安全可行性。

深孔基岩原位载荷试验方法

本文介绍了“传力柱法”基岩载荷试验方法及其应用经验,通过比较说明了该方法更具科学性和实用性。

横波勘探在基岩埋深调查中的应用

横波勘探法具有高频特性好,干扰波少,反射能量强的特点,因此可以有效探测第四纪松散层厚度,已经被广泛运用于工程勘查领域。用横波法对实际工程场地进行探测,经过有效的数据处理并进行解释。结果表明,被探测区域下部地层构造平稳,推断出基岩埋深,经钻孔验证,结论可靠,说明横波法能有效确定基岩埋深。

浅层折射波法在基岩埋深探测中的应用

以金沙江某地两岸的覆盖层、基岩岩性及物性统计资料为基础,运用浅层折射波法地震勘探技术,对采集的地震数据进行处理,利用相遇时间曲线对覆盖层与基岩进行划分。结合高密度数据,对处理后的地震数据进行对比,进而获得比较可靠管线基岩埋深的解释成果。

浅埋深薄基岩煤层大采高综采工作面切眼支护优化研究

针对红柳林矿5-2煤切眼现有支护结构和支护技术设计的锚杆、锚索支护密度偏高,部分复杂生产条件下的支护效果难以达到设计要求,支护体实际受力常常远低于杆体强度的现状,采用联合支护的思想,结合现场测量,数值模拟,工程实践的方法对浅埋深薄基岩煤层大采高综采工作面的切眼支护进行了优化设计,确定了初步支护方案,将初步设计方案应用于现场,并对围岩支护效果进行监测分析。通过对浅埋深薄基岩大采高工作面切眼支护优化研究,形成了一套完善的支护设计体系,在保证安全的前提下有效的提高了切眼的掘进速度及支护效益,有效的降低了巷道工程的综合成本,经济和社会效益显著。

关于基岩埋深较好的区域采用框架式生态沉箱的探讨

生态文明建设纳入中国特色社会主义事业总体布局。建设生态文明,关系人民福祉,关乎民族未来。为保护生态环境,国家严格围填海管控,过去适应于岩基等较好地质的沉箱码头已经不能满足国家对环境保护的需要,为此开发了新型透空式码头结构——框架式生态沉箱码头结构。该结构将重力式沉箱和桩基两种码头结构优点结合在一起,可适应岩基等较好地质(一般强风化在-30 m以上,无断裂带)、提高上部水体交换能力、利于底栖生物的恢复及生长、适应国家政策对生态环保的要求。新结构沉箱与上部桩柱整体预制、出运,施工快捷高效,实现了码头构件的大型化、装配化。本次针对生态沉箱码头结构开展了波浪整体物理模型试验,对码头上水、透浪及受力情况进行了监测,试验结果可为该类型生态结构设计工作提供科学依据。

浅埋深、薄基岩、厚松散含水层下煤层综合机械化开采防治水技术应用

神东煤炭公司大柳塔矿12404工作面煤层埋深浅,上覆基岩薄、松散含水层厚,且地表有河流横过(工作面长度240m,推进度3900m,其中薄基岩富水段150m),为了减少工作面搬家次数提高生产效益,采取了地面抽排水、井下泄放水及地面注浆固沙等有效的防治水措施,工作面安全通过了母河沟,该防治水方法的应用改变了以往类似情况进行留煤柱跳采的方法,取得了浅埋深薄基岩厚含水层下煤层综合机械化安全开采经验,比停产跳采节省搬家费用2400万元,获得了显著的经济效益。

浅埋深薄基岩厚煤层充填开采方案比选浅析

随着采矿技术的发展,采用膏体充填开采技术解放建筑物下压煤得到煤炭企业的广泛关注,并在山东、河南、河北、两淮等矿区均得到成功应用。基于三元煤业浅埋深薄基岩厚煤层地质条件,选择不同的充填开采方案,得出了适合该区域的充填开采技术方案,为类似地质条件充填开采方案比选提供了参考。

大直径矿山充填孔潜孔锤深孔施工技术

本项目施工采用大直径矿山充填孔潜孔锤施工技术,先施工导向孔、后分级扩孔的方式进行施工,钻孔终孔直径1000mm,终孔孔深350m,这个成绩创造了大直径基岩空气潜孔锤钻进最大深度的全国施工记录。本钻孔的成功施工,为后期大直径基岩深孔钻探积累了丰富的施工经验,总结了存在的问题和不足、需要改进的方向,为以后施工同类矿山救生孔、通(抽)风孔、充填孔等大直径基岩深孔工程提供了可靠的技术支持。

用地震横测线差值法测基岩埋藏深度

本文意在拓宽地震勘探初至折射波法在工程地质勘察中不利地形、地物条件下的应用。文章就横测线差值法（表层剥去法）的基本原理、试验实例的资料解释、波路计算以及对该法的几点看法作了较详尽的阐述。

浅埋深薄基岩平顶拱形棚支护应用

薛虎沟煤业2#煤层为浅埋深薄基岩煤层,为保证回采期间两巷超前支护的安全可靠,设计采用平顶拱形棚支护,在直壁三心拱29U型钢棚基础上,棚梁顶部变为平顶,棚梁与棚腿搭接处保持原先弧度。支护后,巷道最大位移量变化在10 mm以内,变化量均在设计范围内。结果表明,在浅埋深薄基岩的顶板条件下采用平顶拱形棚支护效果较好。

矿区浅埋深薄基岩上覆厚松散层水文地质灾害治理研究

伴随我国矿区工程建设日益完善,浅埋深薄基岩上覆厚松散含水层作为我国矿区急需解决问题之一,其重要性不言而喻。通过研究发现,上覆厚松散层水文地质灾害治理的科学性与创新性对矿区稳定运行、安全生产影响颇大。本次研究将矿区浅埋深薄基岩上覆厚松散含水层水文地质灾害治理进行具体研究,为下一步工作开展提供依据。