基于电法CT和地震CT的烧变岩含水层帷幕注浆效果评价

烧变岩水害严重影响煤矿安全生产,采取帷幕注浆治理烧变岩水害是目前效果较好的方式。以柠条塔煤矿烧变岩水害帷幕注浆工程为例,采用钻探取心验证、高清视频、电法CT和地震CT手段,综合评价了烧变岩含水层的帷幕注浆效果。结果表明,5个取心检查孔中的4个在风化基岩段均见到水泥浆液充填薄层,J5孔在120.8~121.2 m烧变岩处见浆液充填,且检查孔施工过程中均未出现漏水、掉钻现象。高清视频结果显示,检查孔孔壁光滑,无明显裂隙,局部明显可见原地层裂隙被浆液充填密实,无残余裂隙。跨孔电阻率CT结果显示,注浆后地层电阻率明显升高,其中强风化砂岩的电阻率值升高最为明显;强风化层所对应的深度范围地层电阻率均提升2~4倍,所有剖面地层电阻率均明显有效提升。孔间地震CT结果显示,注浆前中、强风化层所对应的速度范围主要分布在1600~2800 m/s,且横向速度变化较大;注浆后速度范围集中在1800~3800 m/s,其中速度在1600~2000 m/s的范围明显缩小,且大部分区域速度均在2200 m/s以上。以上4种指标均反映了本次注浆工程的效果整体较好。研究成果可为类似条件下烧变岩水害治理工程的效果评价提供参考。

岩层变形与破坏电法测试系统研究

利用井下钻孔电阻率法可以动态获得煤层采动过程中上覆岩层变形与破坏发育规律,根据采动进度测取不同时期岩层电场变化特征,可对岩层变形与破坏规律进行全面的分析研究。受现场测试条件所限,顶板单一钻孔所测得的数据具有全空间效应,因此,对岩层破坏定位存在一定的影响,从而降低了对覆岩破坏发育规律的认识能力。通过模型试验及现场测试效果对比,改进单孔电阻率测试方法,采用孔-巷间电阻率CT测试系统,进一步提升了原单一钻孔电法系统数据采集约束性,为电阻率分布反演及"两带"高度判定奠定基础。实际应用结果表明,孔巷电阻率CT测试图像清楚,对岩层受采动影响的破坏特征反应灵敏,提升了对岩层变形与破坏发育的解释能力。

Gray weighted algorithm for variable voltage CT reconstruction

In conventional computed tomography （CT） reconstruction based on fixed voltage, the projective data often ap- pear overexposed or underexposed, as a result, the reconstructive results are poor. To solve this problem, variable voltage CT reconstruction has been proposed. The effective projective sequences of a structural component are obtained through the variable voltage. The total variation is adjusted and minimized to optimize the reconstructive results on the basis of iterative image using algebraic reconstruction technique （ART）. In the process of reconstruction, the reconstructive image of low voltage is used as an initial value of the effective proiective reconstruction of the adjacent high voltage, and so on until to the highest voltage according to the gray weighted algorithm. Thereby the complete structural information is reconstructed. Simulation results show that the proposed algorithm can completely reflect the information of a complicated structural com- ponent, and the pixel values are more stable than those of the conventional.

爆炸荷载作用下裂隙岩体内损伤范围的观测研究

通过电法CT成像技术,探测微量炸药爆炸前后裂隙岩体深孔之间电阻率的变化,查明探测切面内的岩体损伤裂隙发育形态和空间展布。通过实验可知:微量炸药爆炸后在裂隙岩体的炮孔深部可以形成一定范围、一定数量和一定宽度的裂隙,其中裂隙形成的区域主要集中在炮孔口深的2/3处,当炮孔深度3 m,装药量为330 g时,在眼深1.5～2.5 m处裂隙较为发育,炮孔间距为1.2 m～1.5 m时,可在岩体内部形成贯通裂隙。

小浪底水库下开采覆岩破坏规律研究

在借鉴国内外覆岩破坏研究经验和分析新安煤矿水文地质条件基础上,采用FLAC 3D数值模拟、钻孔漏失量监测和井下仰孔并行网络电法CT探测技术对小浪底水库下开采覆岩破坏规律进行了分析,并获得了回归关系式和全煤厚开采导水裂隙带分布预测图,为大型水库下防治水决策提供了科学依据。

隧道病害诊断中物探技术与应用

结合隧道病害诊断与治理的实践,介绍了地震CT、高密度电法、SSP地震散射技术在隧道开裂、突泥涌水、坍塌等病害诊治中的应用,包括物探方法的基本原理、工作方式、能解决的工程与地质问题,文章特别强调物探工作应该主动为病害整治方案服务。

陕北某煤矿采空区注浆效果检测

该文介绍了采用声波测井、高密度电阻率法以及超高密度电法井间CT等物探方法,并结合钻探等手段检测陕西某商住区下伏煤矿采空区注浆效果,并进行物探综合解释。结果显示注浆在含煤地层采空区聚集分布,钻孔周边区域填充量较大,注浆效果较好,向两侧逐渐减少。物探方法可以有效识别采空区注浆情况。区内钻探取芯表明,注浆体较完整。浆液结石体室内无侧限抗压强度测试满足设计要求。