帷幕注浆封堵寒武系灰岩导水通道效果定量判识

注浆堵水是煤矿水害防治常用的技术手段之一,而注浆效果定量判识是注浆工程中的关键环节。以平顶山煤田七矿寒武灰岩导水通道帷幕注浆封堵工程为研究对象,遴选注浆量、单位时间注浆量、延米注浆量、终孔压力、终孔层位及岩石力学强度变化为帷幕注浆堵水效果评价的指标体系。采用层次分析法、熵权法、组合赋权法确定指标因子的主观、客观及综合权重,应用模糊可变集模型定量判识了帷幕注浆堵水效果并进行了排序。研究表明,通道治理效果的综合排名为:6号通道最佳,依次是3号、2号、1号、5号和4号通道,所有钻孔和通道的注浆效果均达到合格或以上,总体表现良好。导水通道注浆封堵后,由于七矿与五矿之间水力联系较为紧密,导致两矿的水文情况显著变化。七矿动水补给量和五矿排水量在枯水期合计减少435.74 m^(3)/h,在丰水期合计降低809.98 m^(3)/h,帷幕注浆堵水效果显著。

风冷式热泵机组结构优化设计及散热性能研究

基于ANSYS ICEM软件对风冷式热泵机组进行物理建模和网格划分,在常规制冷工况下利用Fluent软件对运行机组进行温度场及速度场仿真模拟。分析其散热过程,并结合实验监测的方式进行研究。针对夏季高温风冷式热泵机组散热效率低下的问题,设计了一种辅助散热系统并进行结构优化,通过水帘预冷与雾化喷淋装置强化换热过程,提高散热效率、减少散热死区,并通过实验测试不同辅助装置对机组散热性能的影响。研究结果表明,增加辅助散热系统可有效提高机组散热效率。相同室外空气状态下,综合散热性能、蒸发效率以及经济性方面,雾化喷淋装置相比水帘预冷装置更有优势。

回风巷水幕除尘装置设计与应用分析

在对某矿综采工作面进行初步降尘作业后发现,粉尘浓度依然很高,无法满足规定要求,因此设计出一套水幕除尘装置,并在综采工作面回风巷道进行安装应用。通过对水幕除尘装置两侧粉尘浓度进行检测发现,除尘效率高达88%以上,有效降低了巷道粉尘浓度,确保了回风巷设备人员安全。

元宝山露天煤矿疏排水现状与帷幕截水实施效果

为有效保护地下水资源,减少矿坑疏排水量,元宝山露天煤矿打破传统的疏排降水治理思路,提出采用防渗膜垂向隐蔽铺设与抗渗混凝土浇筑充填的帷幕截水技术进行治理,优先在矿坑东南侧+452 m平盘建造了一座平面长度近3600 m、有效厚度大于0.8 m、墙体深度超过40 m的落底式截水帷幕。经帷幕墙实体开挖、钻孔取芯、声波透射、水位分析和水量对比等多种效果检验方法验证,帷幕墙截水效果显著,完全解决了矿坑东南侧第四系地下水入渗问题,保护了周边地下水资源,同时解决了元宝山露天煤矿生态环保和经济安全等方面的难题。

办公建筑内区余热回收利用研究

结合某工程案例,对呼吸幕墙通风系统进行设计,并利用HDY-SMAD V4.0软件对该工程采用的水环式变频多联式空调(热泵)机组利用冬季内区余热为外区供暖进行模拟和分析。结果表明,该呼吸幕墙办公建筑标准层在冬季只有约60 h需要采用辅助热源进行供暖,大部分时间回收建筑内区的热量即可满足空调使用要求,每年可节约天然气用量约1 033 m~3,减少碳排放约1 818.1 kg。

火山盆地强含水层下保水采煤可行性探讨——以锡林郭勒盟农乃庙井田为例

针对农乃庙井田过半数煤炭资源受顶板弱胶结强含水层突水溃砂灾害威胁、煤炭开发会破坏矿区水资源环境进而影响草原生态环境等问题,从开采技术条件入手,分析了井田构造特征、含水层与煤层赋存特征、水化学特征、岩石物理力学特征、生态环境特征等,提出了“帷幕截流—主动抽排水—水资源转储—煤炭开采”煤炭开发模式。聚煤盆地基底为阻水边界、盆地边缘基底埋藏浅、第四系底部存在稳定的隔水层等客观条件,使得构筑圏闭型落底式帷幕具有技术可行、经济合理性;闭环的阻水帷幕将平面无限延展的新近系含水层分划为帷幕内和帷幕外2部分,帷幕内含水层失去补给水源成为独立的水文地质单元,为疏干开采创造了条件,同时可避免弱胶结砂砾岩含水层水—砂混合突涌地质灾害;相较于井下疏排水,地面水源井主动抽排水对水质污染小,第四系含水层水和下部基岩水均为Ⅱ类水源,水化学性质相似度高,为转移新近系水源储存空间提供了水化学基础;第四系砂砾层具有厚度较大、渗透性好、储水能力强、开放性渗流边界等条件,为转移新近系水提供了储水空间条件;基岩水补给浅埋的第四系松散层水源,可以更好地涵养草场生态环境,一定程度上缓解当地干旱少雨的矛盾,创造出煤炭资源充分开发、水资源充分保护、矿井安全得到充分保障的环境友好型开发模式。

对冲燃烧锅炉防高温硫腐蚀改造的数值研究

针对某600MW超临界对冲燃烧锅炉在低氮技术改造后侧墙壁面出现明显的还原性高温硫腐蚀现象,采用在侧墙添加贴壁风装置方案,并对添加贴壁风装置前后工况进行了全炉膛数值模拟,分析了侧墙壁面附近的烟气成分分布以及贴壁风对炉内燃烧和高温硫腐蚀的影响.结果表明:未添加贴壁风装置的原始工况下,壁面附近CO主要集中在侧墙中心,且O2体积分数较低,模拟所得还原性区域与实测腐蚀位置吻合良好;添加贴壁风装置后,侧墙CO体积分数明显下降,O2体积分数明显升高,壁面的还原性气氛得到有效改善,且此方案对炉内燃烧和污染物排放的影响较小.

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。

通化桃园水利枢纽工程特殊坝段帷幕灌浆工艺技术

主要论述在坚硬的石英岩层,节理极其发育,涌水压力达0.2 MPa,涌水量达20 t/h的施工条件下,采用特殊钻头全面钻进不提钻、稳定浆液灌浆并适当提高灌浆压力(把涌水压力考虑进去)的边固边灌,在涌水严重孔段采用适当延长屏浆时间等措施,取得了满意的效果,满足了设计的要求。

东河湾铁矿井下涌水治理研究

武安东河湾铁矿 3Fe2 矿体 ,井下涌水量 15 0 0m3/h ,在疏干排水影响相邻单位用水的情况下 ,采用井下帷幕注浆堵水方案 ,使井下涌水量降至 40 0m3/h。很好地解决了井下排水地面闹水荒的矛盾 ,并为本矿采矿生产创造了良好的条件 ,投产

水冷壁清扫、检测爬壁机器人防尘密封系统的研制

气幕密封技术是水冷壁清扫、检测爬壁机器人的关键技术之一。在此介绍了机器人气幕密封系统的设计和理论分析 。

复杂水文地质条件下大型帷幕截流工程效果数值仿真分析

朱仙庄煤矿水文地质条件复杂,其8煤开采受到奥灰和太灰强富水含水层的补给影响,严重威胁煤矿的安全开采。提出了建造大型帷幕截流墙、切断它们之间的水力联系、进行疏水降压的水害治理方法。针对前人单点局部检验帷幕效果的不足,为预测大型帷幕墙的整体截流效果,在井下开展了三阶段放水试验,以此为基础,开展了朱仙庄煤矿多层、复杂接触、复合边界的水文地质条件下大型帷幕截流工程数值仿真分析。结果表明:放水试验期间,帷幕墙内“五含”水位呈现“平盘式”下降现象,墙内外水位差明显,放水试验末期墙内外水位差约200 m,“四含”水位变化出现“滞后”现象,判断了它们之间水力联系微弱,确定了“五含”和“四含”的参数分别为4个和2个分区。针对朱仙庄煤矿复杂的水文地质模型,通过将第2和第3层赋值为相同参数概化了“四含”和“五含”的高角度不整合接触关系,奥灰与“四含”的接触带概化为变水头边界,同时将太灰与“四含”,奥灰、太灰与“五含”的接触带概化为源汇补给项,建立了420行×260列×3层的大型帷幕截流工程的大型数值模型,运用MODFLOW软件的WHS求解器进行模型计算。由于研究区复杂的地层接触关系,数值模型在计算中容易出现不收敛现象,通过动态调整算法的阻尼系数在0.8~0.5可以很好地控制模型的收敛性。帷幕截流墙的数值仿真分析发现,帷幕截流墙整体渗透性能较差,整体渗透系数为0.6 Lu(折合渗透系数为0.005 m/d)。预测了“五含”水位疏降至安全水头-350 m时的残余水量为91 m 3 /h,截流率达95%以上,综合分析帷幕墙截流效果非常明显。本次计算方法和技术可为类似的复杂水文地质条件下大型数值模型的构建、计算及快速收敛提供参考,同时丰富了煤炭精准开采背景下的矿井地质保障技术。

新大瑶山隧道砂岩区高压突水的注浆技术

新大瑶山隧道穿越砂岩段揭露一高压出水点,出水点压力为3～4 MPa,流量为430 m3/h左右,水头喷射距离达47m,在突水治理中采取了引排水、施作止水墙、顶水注浆和全断面帷幕注浆综合技术措施,成功地封堵了高压突水,取得了理想的技术经济效果。文章介绍了新大瑶山隧道的工程概况、工程地质及水文地质条件,以及涌突水情况和治理措施。

中关铁矿堵水帷幕模型的建立及其稳定性分析

为保护地下水资源,合理开发矿产资源,采用全封闭的注浆堵水帷幕堵截地下水是保证大水矿山正常开采的一种有效的技术措施。在井巷施工及矿体开采过程中,需对帷幕内围岩进行疏干排水,随着疏干排水的进行,势必会在帷幕内外形成一定的水力梯度,这将对帷幕的稳定性产生很大的不利影响。结合中关铁矿注浆堵水帷幕工程,根据矿区的水文地质资料、工程地质资料和钻孔资料,建立堵水帷幕区域的三维地质模型、三维可视化模型和三维力学计算模型,并对帷幕内围岩疏干排水引起的应力响应进行分析。结果表明:疏干排水使堵水帷幕区域的应力场发生了明显的改变,疏干排水对西侧和西南侧帷幕的扰动较为明显。

水电站气垫式调压室应用现状和主要设计问题

世界上已建的10座地下气垫式调压室的水电站均位于挪威。近年来,为解决环保问题和节约工程投资,我国已在四川自一里、小天都两座水电站设计中采用了气垫式调压室方案。气垫式调压室的主要设计问题包括设计准则、布置设计、气体体积及尺寸的估算、水幕设计、防渗处理等方面内容。

象山隧道岩溶突水涌泥原因分析及处理措施

龙厦铁路象山隧道施工中,右线隧道距离进口4 468 m处的掌子面(YDK24+158)发生了大规模、长时间的突水、涌泥,导致地表发生大范围的沉降、塌陷,出现了典型的岩溶地下水突出所引发的地质灾害。结合象山隧道工程地质、水文地质条件,对隧道岩溶突水涌泥原因进行分析,结论是:本隧道具备了发生岩溶突水地质灾害的典型地层特征。为此,借鉴国内岩溶隧道设计施工经验,结合本隧道的地形地质条件,提出在隧道洞身地表相应位置设置深孔,通过深孔进行投料、注浆的方法,封堵掌子面溃口、加固溶腔内的充填物,同时在洞内掌子面进行帷幕注浆、设置高位支洞排水等综合处理措施,达到了预期效果。

回风巷断面突然扩大段风流净化水幕喷雾系统的设计

针对贵州省六盘水矿区实际降尘情况,在喷雾的雾化及湿式除尘理论的基础上,利用回风巷断面突然变化降尘方法,根据六盘水矿区响水煤矿W134综采工作面回风巷的具体特点,剖析构建液滴捕尘效率和喷雾除尘效率的计算模型,并在不同水压下运用Matlab7.0仿真,得到在不同喷嘴孔径条件下的喷雾除尘效率曲线,设计了回风巷断面突然扩大段水幕喷雾系统。

带有空气混浊度检测的矿井除尘水幕自控装置的设计

针对矿井生产过程中产生的大量煤尘和岩尘对矿井安全生产的影响,文章设计了一种带有空气混浊度检测的矿井除尘水幕自控装置,详细介绍了该装置的主要电路设计和安装调试时应注意的问题。该自控装置采用传感器和集成运算放大器组成空气混浊度光电检测电路,对空气中煤尘或岩尘的含量进行实时检测,实现了对除尘水幕的自动控制与自动报警的功能。

我国金属矿山防治水技术的现在与未来

我国大量的有色金属资源赋存于广泛分布的石灰岩溶地区,这些地区的岩溶水对矿山生产与安全带来严重的威胁。因此,矿山防治水工作显得格外突出和重要。多年来,业已采用的防治水技术有矿床疏干技术和帷幕注浆技术。单一的疏于技术已被我国金属矿山广泛应用;而采用疏、堵结合的大规模综合治理方案,在岩溶地区的一些大水矿山也逐渐推广应用。实践证明,帷幕注浆技术的实施既可减少矿井的涌水量,又可有效地保护环境,因而是一种具有良好发展前景的治水方案。

气垫式调压室设计中的主要问题研究

气垫式调压室在我国属于新技术,具有保护环境及节省费用等优点。首先简单介绍了气垫式调压室的工作原理、应用情况与优点;然后根据已有的工程实践,较详细地阐述了气垫式调压室在设计中的一些主要问题。内容包括设置条件、尺寸设计、气漏补救措施、水幕设计、调压室优化设计方法等;最后对今后的研究方向提出了一些建议。