雷公山隧道进口特浅埋段的施工

雷公山隧道进口有98m属于特浅埋段,最大埋深比开挖直径还小,施工单位对其中45m采用新奥法暗挖,取得成功,本文着重介绍暗挖段的施工情况。

昆仑山隧道特浅埋段施工技术

通过青藏铁路上第一个控制工程———昆仑山隧道的特浅埋段DK977+600^+660的施工过程,阐述了地表注浆加固、遮阳防冻融、拱部超前小导管预注浆、弱爆破、喷混凝土、监控量测等施工方法在高原冻土区的隧道同样所起的作用,同时介绍了在该段进行防冻害与防排水处理的施工工艺与冻土区地质加固的特殊措施———热棒措施。

高速公路隧道穿越特浅埋段施工技术

通过介绍赣崇高速公路尖峰岭隧道工程,总结并分析特浅埋且地表有山涧水流段所采用施工技术,为隧道穿越类似特浅埋地层施工提供有益参考。

牛田隧道穿越公路特浅埋段施工技术

特浅埋段工程地质条件复杂,围岩软硬不均,松散、破碎,地下水发育,机动车辆动载扰动大。针对牛田隧道特浅埋段(穿越公路)的施工实际,介绍了在该隧道施工过程中所采取的地表注浆固结,道路架设栈桥,洞内利用大管棚超前预支护、小导管、钢拱架和锚喷综合支护的施工工艺和技术,在保证安全、质量的前提下,提前穿过特浅埋段。

马凹隧道特浅埋段施工技术

马凹隧道中部有 110 m属于特浅埋段 ,最大埋深比开挖跨径还小 ,施工时对该段采用小导管注浆超前支护 ,环向无扰动开挖 ,取得了显著的效果。

特浅埋大断面隧道施工中支护变形的处理

某工地施工的大断面特浅埋隧道内,掌子面上正在施工超前小导管,突然掌子面顶部出现土层剥落现象,随后掌子面就发生了坍塌,继而引起掌子面后方20米左右的初期支护产生不同程度的变形,我们对此事故及时进行了处理,效果良好。

特浅埋大断面隧道施工中支护变形的处理

某工地施工的大断面特浅埋隧道内，掌子面上正在施工超前小导管，突然掌子面顶部出现土层剥落现象，随后掌子面就发生了坍塌，继而引起掌子面后方20米左右的初期支护产生不同程度的变形，我们对此事故及时进行了处理，效果良好。

浅埋特厚煤层下向分层膏体充填开采覆岩变形控制机理

浅埋煤层因其顶板结构特征、矿压显现特征的独特性而导致其岩层控制机理的差异性。针对浅埋特厚煤层分层膏体充填开采沉陷控制问题,下分层开采时顶分层充填体作为假顶,因充填体结构致密,且无节理裂隙,探究浅埋煤层分层充填体假顶条件下的覆岩控制机理意义重大。采用理论分析、数值模拟与工程实测等综合研究方法,构建了膏体充填开采直接顶力学模型,解析了直接顶断裂失稳临界条件,提出了浅埋煤层岩层控制的核心要素为充填率,揭示了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采覆岩变形控制机理,建立了浅埋特厚煤层分层膏体充填开采数值计算模型,探究了不同充填率下覆岩及地表移动变形特征,实测了充填体受力特征及地表移动变形量。研究表明:顶板岩梁极限跨距为17.9 m,与之相对应的挠度为0.54 m,上、下分层采高分别为4.65 m与3.65 m,计算得上分层充填率不低于88%,总体充填率不低于93%,可保证顶板不会断裂失稳;随着充填率提高,覆岩应力集中系数与变形量不断降低,充填体承载作用逐渐增强,地表移动变形量逐渐减小,当上、下分层的整体充填率达到98%,地表移动变形量均可满足建(构)筑物保护要求;上分层充填开采后,充填体所受应力逐渐增加并稳定于2.3 MPa左右,实测地表最大下沉57 mm,最大倾斜值0.82 mm/m,最大曲率值0.03 mm/m^(2),地表移动变形量均在Ⅰ级设防指标范围内,充填效果良好。

浅埋特厚煤层采空区自燃“三带”分布规律研究

为了研究浅埋特厚煤层综放工作面采空区自燃“三带”分布规律,以中煤平朔井工三矿39204工作面为研究对象,通过现场监测、数值模拟、理论分析等多手段相结合方法,基于氧气浓度划分标准对采空区自燃“三带”分布特征和最低推进速度进行了研究。结果表明:现场监测所得采空区自燃“三带”分布范围和数值模拟试验结果相近,相对误差较小,其中进风巷散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~31.5 m、31.5~80和80 m以上,回风巷的散热带、自燃带和窒息带长度分别为0~20.5 m、20.5~55.9 m和55.9 m以上,依据所得采空区自燃“三带”划分结果和最短自然发火期,计算确定了39204工作面每天推进长度应大于1.02 m,每月应大于30.6 m,可避免采空区遗煤发生自然现象,若推进长度小于计算值则需采取相关措施进行自然发火预防。

隧道通过特浅埋段施工技术

本文以赣崇高速尖峰岭隧道通过特浅埋段施工为实例,介绍一种软弱围岩地段浅埋隧道的施工方法。实践证明施工方法合理,取得了较好的单位效益和社会效益,为类似施工提供了借鉴。

浅埋双硬特厚煤层放煤规律分析及参数研究

新疆地区煤炭资源埋藏较浅、煤层较厚、煤层与顶板坚硬而导致顶煤冒放性较差,无法实现安全高效放顶煤开采,并且目前针对浅埋双硬特厚煤层综放工作面高效放煤的相关研究较少。针对上述问题,以榆树岭煤矿110501综放工作面为工程背景,对浅埋双硬特厚煤层放煤规律进行研究,从而确定合理的采放比及放煤工艺,提高采出率。采用FLAC3D软件分析了综放工作面回采过程中煤岩破坏规律,以设计合理采放比。结果如下:①随着工作面采高不断增大,顶煤及煤帮的屈服破坏系数不断增大,且工作面煤帮超前支承应力峰值和影响区域逐渐增大。②综合考虑顶煤、煤帮的稳定性和冒放性,设计采高为4.0 m,放顶煤高度为4.6 m,采放比为1∶1.15。利用PFC2D软件分析了综放工作面顶煤冒放规律,以设计合理放煤工艺(包括放煤步距和放煤方式)。结果如下:①“一采一放”含矸率比“两采一放”“三采一放”高,但由于放煤步距较小,整体放出率高于“两采一放”“三采一放”,因此选用“一采一放”的放煤步距。②单轮放煤相比于2轮放煤,放煤速度高,但含矸率较大,放出率较小;2轮间隔放煤与2轮顺序放煤相比,放出率较高,因此选择2轮间隔放煤方式。将设计的采放比和放煤工艺应用于110501综放工作面工程实践,结果表明:该工作面顶煤放出率为82%~87%,平均放出率大于82%,放煤效果较好。

浅埋中硬特厚煤层综放工作面覆岩运动破坏规律研究

以酸刺沟煤矿为试验矿井，采用深基点和数值模拟试验对采动覆岩运动破坏规律进行研究。数据结果表明：酸刺沟煤矿综放开采覆岩两带高度分别为49m和133m；从煤层至地表，随着埋深的减小，岩层起始运动时间滞后，且除部分基点外，基点的绝对位移量整体呈降低趋势；覆岩运动时期，基点多呈现1～4个不等的波峰值，其中，3个钻孔中，ZS1钻孔覆岩运动绝对速度值最大，约1480mm／h，说明工作面覆岩存在短时间急剧下沉形式和长时间阶段非均匀下沉2种形式。

浅埋特厚煤层综放开采区段煤柱合理宽度的确定

针对串草圪旦煤矿浅埋特厚煤层综放开采区段煤柱合理宽度的确定问题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合,研究了浅埋特厚煤层开采采动支承压力分布规律,区段煤柱的受力分布特征,以及煤柱塑弹性区域分布状态,得出了工作面合理区段煤柱宽度范围。保证了工作面的安全生产,提高了煤炭资源的回收率。

浅埋特厚煤层巷道顶板锚索支护参数优化

为了分析近年来浅埋深特厚煤层顶板事故频发原因,以上榆泉煤矿1003工作面为工程背景,对锚索的支护参数进行研究。实验表明,10号煤层的平均抗压强度是12.3 MPa,平均抗拉强度是0.8 MPa。现场调查表明,顺槽支护初期变形量小,后期会逐渐出现巷肩片帮及顶板整体下沉的情况。窥视表明,顶板煤层存在大量的垂直裂隙,煤岩交界处较完整,锚索锚固在煤层是可行的,锚索的设计宜采用悬吊理论。锚索优化结果是锚固剂增加一卷CK2350;锚索间距为2 m,每排2根,排距为2 m。本研究可为类似地质条件顺槽顶板的锚索支护提供参考。

浅埋特厚煤层采空区煤自燃危险区域立体分布特性研究

为了研究浅埋特厚工作面采空区自燃危险区域分布特征,以五家沟煤矿15304工作面为研究对象,通过理论分析、实验测试和现场观测相结合的方法,研究了基于氧气浓度划分的采空区煤自燃立体“三带”分布规律。结果表明:15304工作面采空区煤自燃上、下限氧浓度分别为18.05%,5.95%;采空区水平进风侧氧化带分布在45~158 m,回风侧分布在14~75 m;垂直方向进风侧氧化带分布在6~42 m,回风侧分布在4~37 m。采空区氧化带在倾向上是不对称的,氧化带区域在进风侧距离工作面下隅角较远,在回风侧距离工作面上隅角较近;在水平与垂直两个方向上,进风侧的氧化带宽度均大于在回风侧的宽度。工作面最小安全推进速度为1.64 m/d,当工作面推进速度小于该速度时,应当强化防灭火措施。

沟谷及坡角对浅埋特厚煤层顶板导水断裂发育规律影响研究

以不连沟煤矿F6201采区为工程背景,采用沟谷坡角60°的模型试验和数值分析相结合的方法,研究沟谷坡角对浅埋特厚煤层开采顶板覆岩运移及导水裂隙发育规律的影响。结果表明:顶板覆岩运移规律受主亚关键层控制:工作面推进112.5 m时,亚关键层1发生5次周期性垮落,垮落高度15 m,与大采高经验值(16.5±2.2)m相符;工作面推进120 m时,亚关键层2发生垮落,垮落高度37.5 m。此时,主关键层与亚关键层3同步发生垮落,整体垮落高度64.5 m;沟谷两侧导水裂隙发育高度分别为63、81 m;导水裂隙发育高度随沟谷坡角的增大而增大,以沟谷坡角≤30°和≥30°为界限划分为两区域,沟谷坡角60°的导水断裂带发育高度95 m,与试验垮落总高度102 m相吻合。

浅埋深特厚煤层综放开采覆岩破坏规律研究

浅埋深特厚煤层综放开采有可能使采动裂隙导通地表,对地面及井下作业构成威胁。通过综放开采覆岩破坏高度的理论计算和计算机数值模拟,以国投哈密一矿7#煤层为典型案例,对浅埋深特厚煤层综放开采覆岩的移动破坏规律进行研究,为相似条件下特厚煤层综放开采的安全实施提供借鉴。

浅埋深分层综放工作面超前支承压力特征

研究浅埋深特厚分层综放工作面开采超前支承压力的分布范围和强度,可指导工作面超前支护参数选定与优化。实测18041综放工作面的超前支承压力分布具有整体相对平缓,应力集中系数相对较低,影响范围小等特征。原因是煤层埋深比较浅、表土层较厚,基岩相对薄、顶板比较软,采动引起老顶及整个上覆基岩和表土层变形破坏,地面出现类似台阶式下沉,老顶在综放工作面推进方向上所能承受和传递上覆来压的下降,工作面前方的超前支承压力应力集中系数不断减小。

研究放顶煤在中硬自燃特厚浅埋煤层中的应用

对放顶煤在中硬自燃特厚浅埋煤层中的应用案例进行概述,并对其在实际应用过程进行分析研究,结果显示:放顶煤不但可以显著提高煤矿开采效率,而且具有高效、安全的特点,因此与传统的分层开采技术相比,放顶煤采煤法在实际的应用过程中不仅开采效率高,而且对巷道的掘进量较小,特别适用于我国的中硬自然特厚浅埋煤层。