德盛煤矿20107上顺槽声波超前探测技术研究

巷道掘进过程中误揭导水构造是造成突水事故的主要原因之一。对20107工作面地质条件和声波超前技术进行分析,认为可以利用声波探测20107上顺槽掘进头前方的地质构造发育情况;在20107上顺槽通尺180 m处实施超前超声波探测,圈定了掘进头前方94~102 m(即巷道通尺274~282 m)段存在一个弱反射界面区;结合相邻的20106工作面揭露的地质资料以及20107上顺槽通尺240 m处施工的2个探查验证钻孔,确定该异常区为2F22断层在20107工作面范围内的延伸,并且富水。此研究为其他区域实施声波超前探测地质异常区和指导矿井的安全生产提供了依据。

综采顶板砂岩富水性多元信息预测评价

为预防矿井顶板水害的发生,针对现有方法对顶板砂岩富水性预测存在的问题,着重研究了多因素对富水性的影响,并提出了富水性综合分析预测评价方法。在指标选取上更注重科学性和实用性,最大程度的利用了资源勘探孔的资料进行富水性预测。并以济宁二号井为实例,进行应用验证,为煤矿顶板含水层富水性预测评价提供了一种新方法。

大瑞铁路大柱山隧道高压富水断层处理技术

大理—瑞丽铁路大保段大柱山隧道地质构造复杂,断层密集,岩性繁多,软弱破碎,岩溶发育,高压富水,地下水压力最高达3 MPa。在平导施工穿越燕子窝断层时发生了严重的突泥涌水事件。针对富水高压断层处理问题,文章开展了注浆加固堵水技术研究,在反复试验的基础上探索总结出了高压动水分段引排、超高压聚合注浆施工技术,并详细阐述了注浆加固技术方案、施工设备配置、关键工艺参数以及施工组织管理要点等,对类似工程具有良好的借鉴意义。

分层开采工作面底板注浆加固条件与效果研究

以我国富水矿区焦作矿区九里山矿14141工作面为工程背景,统计分析大量底板注浆钻孔揭示的地质和水文地质信息与参量,分析了工作面注浆加固条件,得到了评价注浆效果的方法。研究得如下结论:根据注浆钻孔涌水量对工作面底板突水危险区进行划分;得到钻孔涌水量和水压呈现正相关关系;通过分析不同深度出水次数和总的涌水量,表明L8灰岩含水层富水性弱于L2灰岩含水层富水性;指出断层对底板富水性和注浆有着明显的影响。综合分析涌水量、水压、注浆量三者之间的动态关系,并发现随着注浆的持续进行水压呈现整体增大的现象,反映了底板岩层中的裂隙得到有效封堵,含水层局部密闭性增加。低水压、低涌水量和低注浆量为注浆效果良好的标志。

电阻率测深法在煤矿水害探测中的应用

为解决煤矿断层导水和奥灰水的水害问题,以五沟煤矿作为研究对象,通过比较瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、高密度电法和直流电阻率测深法4种物探方法的优缺点,最终选用抗干扰能力强的直流电阻率测深法在该区进行了探测工作。研究结果表明,在地形相对平坦、接地条件好、但存在一定地电干扰的矿区采用直流电阻率测深法能够较好地探测断层的富、导水性和奥陶系灰岩顶界面地层的富、含水性。断层富、导水表现为沿断层带有低电阻率异常条带反映;奥陶系灰岩顶界面地层富、含水表现为低电阻率异常区、带反映。依据各剖面图和平面图上视电阻率变化综合反映这两种水害的表现形式,为煤矿水害探测提供了新思路和技术。

断块油藏油水过渡带油井部署界限研究

断块油藏油水过渡带储量丰度小,井网控制程度低,储量较难有效动用。通过研究断块油藏油水过渡带含油饱和度分布、油井产出规律,考虑经济因素的影响,提出了确定油水过渡带油井投产经济技术界限的方法,理清了油水过渡带产油能力、储量丰度等地质条件与投产经济技术界限的关系。基于实际油田特点和开发要求,建立不同条件下油井投产经济技术界限图版。该图版可以指导断块油藏油水过渡带调整井部署。

高压大流量地下水隧道开挖超前帷幕注浆参数研究

锦屏水电站锦屏山隧道开挖中面临高压大流量地下水、且富水地段长(约占隧道全长的40%)的难题。为安全、可靠地进行隧道施工,以注浆材料的适应性、超前帷幕注浆的参数及工艺为研究对象,对浆液做了大量配合比试验,分析其流动性、物理力学性能和凝结时间。研究结果表明:用纯水泥进行单液浆帷幕注浆,其可注性好,可大大地提高注浆加固效果;纯水泥+双液浆对局部小的渗漏水具有很好的封堵效果。对于低于2 MPa的压力水,注浆压力取2~3倍的静水压力;对于高于5 MPa的压力水,注浆压力取净水压力加2~3 MPa。对于在2~5 MPa之间的压力水,注浆压力可灵活选取,但不宜超过7 MPa,注浆应采用孔内循环灌注的方式。地下水发生在断层破碎带时,超前帷幕注浆宜采用全断面帷幕;若出水段以溶蚀裂隙、断层、管道为主宜采用有针对性的局部超前帷幕注浆。该技术成功解决了锦屏山隧道高压大流量地下水封堵的难题,对富水地层地下隧洞施工具有重要参考价值。

断层影响下顶板突水定量化评价

为了对断层影响下的煤层开采顶板突水危险程度进行定量化评价,以AHP模型为基础,在采用构造发育程度、含水层厚度、砂泥比3个指标对岩层富水进行定量化评价的同时,依据断层规模、断层围岩岩性、断层力学性质3个指标对研究区内断层的导水性进行定量化评价,然后综合地层富水性和断层导水性建立顶板突水危险性评价模型,得出顶板突水指数,并依据顶板突水指数大小对顶板突水危险性进行分区。

围岩加固注浆技术在软弱富水大断层施工中的应用与研究

齐岳山隧道F11断层纵向长235 m,断层处主要为高压富水软弱围岩。施工中通过改变原有的注浆施工理念,将原帷幕注浆"柱加固模式",优化为"桶状加固模式";通过不断的技术优化,在保证注浆施工质量和开挖施工安全的前提下,将原全断面帷幕注浆192个孔优化为102个,将注浆工期从288天提前为133天。实践证明,围岩加固技术在投资、工期等方面较全断面帷幕注浆法具有比较明显的优势。

软岩巷道过断层预注浆加固技术及效果评价

为了预防上海庙矿区掘进巷道遇断层突水,以新上海一号煤矿治理FD5断层破碎带为例,说明了断层和巷道掘进区域顶底板水害问题,提出了“垂向钻孔超前预注浆+连排隔水帷幕”的治理思路,针对胶结疏松的的弱富水软岩岩体结构对注浆改造方案进行比选,择优选择了地表垂向钻孔预注浆方案;根据巷道掘进区域煤层和断层的空间关系布置了3排钻孔形成连排隔水帷幕。参考东部岩溶隔水帷幕经验,变更设计了适合此矿区的钻孔结构等施工工艺和各项注浆参数。注浆结束后采用单位吸水率、注浆终压、抽水试验水位观测、注浆体取芯和注浆量变化等方法对注浆效果进行综合评价。结果表明,对于侏罗系煤田弱富水软岩中断层预注浆,垂向钻进注浆改造方案可以有效保证巷道掘进的安全,减弱涌水强度。

义安煤矿F_(29)断层富水性研究

为了弄清F29断层的富水性,采用井上下瞬变电磁探测、井下钻探探查等方法,并结合地面钻孔资料,通过对比分析研究,在进一步认定F29断层性质和特征的同时,对其富水性也有了明确的分析和验证,得出了F29断层弱富水这一结论,为矿井的防治水工作提供了依据。

皮家山隧道基于水环境保护的帷幕注浆施工

皮家山隧道进口通过长达262 m的高压富水断层带,在施工中采取帷幕注浆固结堵水的施工措施,成功的通过了大断层,并保护了水环境,对以往隧道施工中地下水“以排为主”的施工原则是一种理念上的革新,对相似隧道施工具有一定的借鉴价值。

基于IE-PCA法的白象山铁矿断层裂隙富水规律探索

针对白象山铁矿断层裂隙富水的实际情况,通过现场调研、收集资料、理论计算等手段,分析了该矿断层裂隙富水的影响因素,建立了综合评判指标体系,运用信息熵法(IE)和主成分分析法(PCA)对各影响因素进行综合评判,得到了各影响因素的权重值。结果表明:白象山铁矿裂隙富水规律的主成分为地应力构造因素,水力特性因素次之,物理化学特性因素的影响程度较弱。采用的IE-PCA主成分分析法,为裂隙富水规律研究提供了一种计算灵活、结果直观、准确度高的判断方法。