深井风化基岩带施工实践

针对赵楼矿井深井风化基岩带施工遇到的大角度裂隙、低温爆破与施工、大直径井筒爆破掘进等问题进行了分析和总结,并结合现场实施情况,提出了改进意见,取得了较好效果。

基于测井约束反演的基岩风化带含水层富水性分析

反演是瞬变电磁资料解释的重要手段,而由于缺乏足够的高低频信息,常用的反演方法存在横向连续性差、纵向分辨率低、对数据的控制力差等缺陷,对地层的空间刻画能力较低。为了提高反演精度,基于Occam算法和测井曲线建立了约束地质模型,充分利用测井信息细化反演细节,以陕北某煤矿为研究对象,将传统光滑模型与测井约束模型进行对比。研究结果表明,2种模型与实测数据均有较高的拟合度,但光滑模型易受曲线尾支跳变点影响从而失去真实的地质信息;测井约束模型能充分利用区内各地层电性特征从而减少突变,使得横向连续性增强,同时对于纵向分辨率也有一定提高,反演结果与实际情况吻合,可作为反演常用手段以提高资料解释精度。

孙疃煤矿7_211工作面基岩风化带特征

煤层顶板基岩风化带特性决定了其隔水能力的强弱。通过分析孙疃煤矿7211工作面72煤层顶板基岩风化带的岩性特征、矿物成分、水理性质及物理力学性质、风化带分布特征等因素,表明:该工作面基岩风化带岩屑矿物主要为石英和长石;古地形对风化带的发育厚度变化影响较明显;风化带具有一定的隔水能力,具有抑制冒落带与导水裂隙带向上发育的作用,这对缩小防水煤岩柱、合理留设安全煤岩柱高度和回采上限十分有利。

基岩风化带性质对顶板突水溃砂的影响研究——以赵固一矿为例

基于赵固一矿上覆巨厚冲积层多含水层(组)薄基岩的特点,冲积层下部砂砾含水层水压达到4.0 MPa,为高水压含水层。为确定基岩性质对顶板突水溃砂的影响,保证多含水层(组)薄基岩区的正常回采,对水文勘察孔所取基岩岩样进行点荷载、干燥饱和吸水率和室内崩解试验,通过分析岩样各项试验指标随深度的变化曲线,确定基岩性质及其对留设防砂煤柱的影响。试验表明:基岩风化深度超过20 m;距离冲积层底界面0~6.5 m垂深范围内的泥类岩干燥饱和吸水率大于15%,遇水崩解多呈泥状、碎岩片和碎块泥,隔水性能良好,可以有效弥合采动裂缝,可以作为防水煤柱的保护层;冲积层底界面下部0~11.4 m的风化泥岩强度低于4.0 MPa的冲积层下部细砾含水层水压力,防砂煤柱的保护层不能全部由风化泥岩构成,提出防砂煤柱保护层厚度需要大于11.4 m;砂岩耐崩解性强,干燥饱和吸水率远小于泥类岩,阻隔水性能较差,防水煤柱保护层不可以全部由风化砂岩构成。风化砂岩强度大于4.0 MPa的冲积层下部砂砾含水层水压,可以有效抵御上覆水头压力。

潘谢矿区薄基岩风化带特征及压架机理分析

在隐伏煤田浅部薄层基岩综采过程中,时常遇到覆岩下工作面发生综采支架被压事故,造成严重安全威胁和巨大经济损失。通过对潘谢矿区薄基岩风化带岩性特征、分布特征,以及含隔水性及物理力学性质等因素进行分析,结果表明古地形、构造、水流作用等因素对风化带厚度影响显著;强富水性厚风化带是导致工作面压架的主要因素之一。

基岩风化带的工程地质特征与缩小防护煤柱机理的研究

以大量实验数据和现场测试资料为依据,研究了隐伏煤田基岩风化带岩体的分布特点及工程地质特性,重点论述了邻近风化带开采的覆岩破坏和矿山压力显现规律以及缩小防护煤柱的机理,对类似矿井的资源回收与安全开采具有重要的参考价值。

急斜煤层上覆基岩风化带受力与变形分析

为了研究基岩风化带在急倾斜煤层开采的影响下的移动规律,运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC3D)对急倾斜煤层开采下基岩风化带进行数值模拟,重点分析了基岩风化带的顶部和底部的应力与变形。得出了基岩风化带的最大下沉值以及水平移动都偏向于煤层的上山方向,但随着岩层运动的向上发展,受急倾斜煤层开采的影响也开始减弱,在基岩风化带顶部的变形与受力的最值都相对底部向采空区正中间偏移。

基岩风化带顶板综放面切顶压架机理及防治措施

针对榆神矿区千树塔煤矿12303综放工作面切顶压架现象,采用现场观测、数据分析、理论分析等方法,分析了该类事故的发生机理并提出防治措施。研究结果表明:千树塔煤矿12303综放工作面局部顶板切顶压架不仅与支护工况相关,而且与关键层的破断回转运动紧密相关。综采放煤后,在支架上方的顶煤及后方基岩风化带岩体被放空,造成较大面积的悬顶,受工作面回采扰动影响,覆岩关键层发生破断形成“悬臂梁”结构,其破断块体后方无有效的侧向支撑力,难以形成稳定的自稳结构,产生拉破坏,形成架前切顶;当支架的初撑力不足以支撑关键层破断冲击产生的额外荷载和自重作用产生的作用力时,造成立柱急速下降,出现部分支架立柱无活柱和结构件损坏。这是导致12303综放工作面在较薄覆岩条件下产生压架和支架损坏的主要原因。由此提出了以水力压裂预裂顶板的方式,防止关键层“悬臂梁”结构破断块体切顶压架的施工方案。在现场取得了良好的应用效果。

湖区含水基岩风化带下提高开采上限实测

为提高湖下压煤安全开采上限,在确保开采引起的覆岩导水断裂带不波及地表水体且保证地面建(构)筑物稳定性和对生产生活不产生影响的前提下,解放湖下压煤,减少煤炭损失,以某矿63209工作面为工程背景,设计断裂带高度观测方案并现场实测工作面导水断裂带最大发育高度,在考虑矿井地质条件基础之上,根据规程要求设计西六采区保护层厚度,确定了西六采区3下煤层湖下开采上限。整理分析现场实测结果可得,63209工作面导水断裂带最大发育高度为57.97 m。西六采区含水基岩风化带为11.5 m,设计保护层厚度13.2 m,最终确定开采上限为-137.67 m。

五沟煤矿基岩风化带的工程地质特征研究

详细研究了五沟煤矿基岩风化带的工程地质特征,重点探讨了风化带厚及分布规律、岩石的岩性特征和矿物成分等,为合理确定回采上限和留设防水煤(岩)柱提供科学依据。

司家营铁矿区基岩风化带物质特征

应用钻孔勘探、岩土薄片显微镜分析、粒径分析、土的物理性质测定等方法,开展了基岩风化带分层、风化带物质来源分析、风化带土的工程分类、土渗透变形类型判别等性能研究。研究结果表明,研究区发育的震旦系大洪峪组石英砂岩与前震旦系片麻岩地层全风化形成石英砂岩风化残积土层与片麻岩全风化土层,一般均为粉质砂土,富含粉粘粒,孔隙发育不均匀,具低渗透性,为管涌土。采动影响下,风化土层可能产生渗透变形,导致隔水层渗透性增强,从而使矿山充水强度增强或导致露天矿边坡破坏失稳。

关于泉州地区沉积岩类基岩风化带的工程地质特征和含水性分析

通过对沉积岩类基岩风化带的工程地质特征和风化带泥化性及水理性分析,获得了风化带岩石的一些特定属性。

七台河矿区基岩风化带工程地质特征

分析了七台河矿区基岩顶部普遍存在着风化带和风化岩的地质待征以及在工程建筑设计施工中的研究利用。

基于FAHP-GRA法的风积沙覆盖风化带潜水富水性评价

我国西北地区煤炭资源总体埋藏浅,厚度较大,煤层顶板充水受到地表水、风积沙潜水、基岩风化带水等综合影响,目前对于这一相对复杂含水系统的富水性评价研究仍不足。为了对该地区富水性做出综合评价,以东胜煤田转龙湾煤矿为依托,结合该区域的特殊地质情况,选取第四系砂层覆盖厚度、岩心采取率、单位涌水量、渗透系数、风化带厚度、砂岩岩性系数、地表地形和地表岩性作为顶板第四系及基岩风化带含水层的富水性影响因素,通过FAHP的方法以ArcGIS为平台,结合GRA灰色关联度将本矿区富水性等级划分为:弱、中等、较强,并依据等级从客观方面确定了富水性划分的阈值。结果表明:FAHP-GRA法得出的矿区潜水含水层相对富水性较强区与实际探放水资料中水量较大的孔位基本吻合,验证了该模型评价矿区综合富水性的准确性。

风化带下煤层覆岩破坏规律研究

为了有效解决松散含水层基岩风化带下煤层开采问题,本文以许疃煤矿为例,基于理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了风化带划分依据及其岩石力学特性,采用Plaxis软件研究了松散含水层基岩风化带下3_2煤层开采岩体应力、变形与破坏规律,并对煤层顶板与风化带间距离分别为60 m、50 m、40 m、30 m、20 m时B—B断面竖向沉降进行了模拟。结果表明:3_2煤层顶板与基岩风化带底板距离为30 m;随着工作面开采个数的增加,上方岩体产生岩(土)拱效应,岩体内剪应变增加,先开采的工作面位移量逐渐增加,上部岩体松动范围变化不大。

杨村煤矿风化破碎带成因分析及造孔施工技术

针对杨村煤矿地质条件复杂,有近百米的风化带,地层裂隙发育,破碎严重,成孔困难,塌孔严重的问题,为了探明强风化带的形成原因和结构特点,保证钻孔顺利通过该段地层,顺利完成注浆堵水施工,从地质构造作用及断层分析的角度入手,着重对穿过杨村煤矿工业广场内的DF30、DF33、SF40三条断层进行考察,综合分析了其基岩风化破碎带的成因,同时结合地面预注浆工程注浆孔造孔施工中出现的问题,采取穿越风化破碎带的施工措施,确保了注浆施工顺利进行。

黄土高原缺水的地质环境及找水途径

文章分析了黄土高原地下水形成的地质环境 ,认为降水量、地形地貌、岩性构造和地下水循环是造成黄土高原严重缺水的主要因素 ,地层岩性和新构造运动是影响地下水富集的决定性因素。指出黄土高原基岩风化带潜水的相对富水岩组和富水地段 ,提出研究含水层的岩性和构造 ,寻找基岩风化带潜水是解决黄土高原局部地段缺水的较好途径。

榆神矿区强松散含水层下采煤隔水岩组特性的研究

榆神矿区萨拉乌苏组为强松散含水层,但底部发育有一层黄、红土层,根据对萨拉乌苏组强松散含水层底部土层和基岩风化带的分布、性质、水文地质等特征分析,认为该土层与基岩风化带一起构成隔水岩组,因此合理利用其岩组的隔水特性开采煤层,对保护浅部的萨拉乌苏组含水层及防止矿井地质灾害具有重要意义。

临涣矿区井筒破裂影响因素浅析

从水文地质与工程地质的角度出发，分析了临涣矿区破裂段位于基岩风化带内井筒破裂的影响因素，指出基岩石地形的不稳定性，基岩风化带的水文工程地质性质恶劣及地下水动力场等是影响这类井筒破裂的重要因素。

基于高密度电法的水利工程枢纽区隐伏断层探测

高密度电法是工程勘察中应用较为广泛的一种物探方法,由于其具有成本低、效率高、精度高等优点,因此其被广泛应用于水利水电工程、环境地质工程以及工程地质勘察等诸多领域.应用高密度电法对哈尔滨市某区水利工程枢纽区的基岩起伏及存在的隐伏断层和基岩风化带等地质结构进行探测,并在结合钻探资料和区域地质资料的基础上进行分析推断,并取得了理想的勘察效果.查明水利枢纽区存在的隐伏断层及基岩起伏,为坝区选址和工程施工提供了重要的地球物理依据.另一方面,物探结果也可用于指导以后的钻探孔位布置和调整,减少钻探工作量,节省大量的人力物力.