基于综合物探的承压开采回采工作面底板注浆治理效果分析

为了验证承压开采回采工作面底板注浆治理效果,本文以霍州煤电汾源煤业5-104工作面底板注浆工程为例,注浆前采用多种(多次)物探技术手段,对承压开采回采作面内部及底板构造赋存、含水层富水性等情况进行综合探查;工作面需要开展多次注浆,每次注浆后采用物探手段进行验证,指导下一次注浆,为注浆治理工作提供“靶区”;将注浆前后综合物探数据进行对比分析,检验注浆治理效果,保障回采工作面安全回采。

基于模糊综合评判法的区域治理效果评价方法研究

区域治理技术目前已广泛应用于华北型煤田深部煤层底板隔水层加固,治理效果评价主要采用突水系数方法,没有考虑治理工程质量。采用九分度法建立了治理效果评价的4个一级评价指标和15种二级评价指标的权重,并且给出了治理效果评价的模糊综合判别等级标准,大于等于0.63为合格,小于0.63为不合格。将评价方法应用于邢东矿-980m以深区域奥灰探查治理效果评价,综合评价等级M的量值为0.947,评价等级为合格,与实际矿井涌水量观测结果结论一致。

高承压非均质岩溶裂隙含水层精准注浆加固技术研究

煤层底板高承压非均质岩溶裂隙含水层突水是煤矿安全生产的重大灾害之一,消除其突水威胁对矿井安全生产具有重要意义。以梁北矿32021工作面为例,在综合分析工作面地质与水文地质条件的基础上,利用多种物探方法查明了煤层下50、70、90 m深度上的富水裂隙集中分布区域,为煤系底板受构造破坏的导水或富水裂隙的注浆加固施工提供靶向区域,结合牛顿流体和宾汉姆流体在裂隙内渗流相关理论和类比分析,得出了在8 MPa注浆压力条件下密度为1.1 kg/m^(3)的水泥浆的扩散半径约为30 m,在此基础上对工作面布置了注浆加固钻孔。结合注浆前后物探结果、钻孔单孔涌水量分析、注浆量合格率和注浆改造前后突水系数等评价划定工作面水害危安区,用于指导矿井安全生产。

130203综放工作面综合防灭火技术研究与实践

130203工作面采用走向长壁综采放顶煤采煤法,所采2#煤层属于易自燃煤层。为预防在回采期间工作面出现自燃发火的现象,结合130203综放工作面实际开采情况,采用预测、治理及效果监测的全过程研究方法,确定了自燃发火预测预报,封堵采空区漏风,工作面上、下段采空区灌注防灭火材料,采空区灌浆、注惰性气体等综合防灭火技术方案,并制定了近距离、远距离、小面积、大面积应急灭火方案。经实践证明130203综放工作面回采期间,工作面煤层未出现自燃迹象及险情,达到了预期的防治效果,保障了工作面的安全生产。

引水隧洞塌方段综合支护技术研究与应用

分析了左江治旱驮英水库及灌区工程驮楼~广沙隧洞在开挖过程中出现的塌方问题,认为其主要原因为复杂地质条件下的岩层破碎带和支护不足。为确保施工安全,提出了综合支护技术方案,包括堆渣堵孔护坡、围岩变形监测、大小管棚支护、钢拱架支护、塌方清运、底板软基清理及垫层混凝土施工和回填灌浆等。通过循环进尺施工方法,有效控制了施工过程中的安全性和稳定性,确保了工程的顺利进行。

综合止水技术在地铁暗挖隧道初期支护结构渗漏中的应用

北京地铁6号线区间采用矿山法施工,区间结构顶板埋深18.21~27.65 m,由于部分隧道段处于粘土层,粘土层上方存在滞水,且粘土层具有吸水、存水的特性,使得隧道段像被“水囊”包裹,导致初期支护结构持续出现渗漏水现象。传统单一的注浆堵漏已经不能满足要求,且造价成本过高。经方案实践分析,采取以背后注浆+防水砂浆抹面+深孔注浆+引流管导排(导排至渗水井)的综合止水方案,有效地解决了现场初期支护结构的渗漏问题,为后续工作的开展奠定了坚实的基础。

大倾角综采面过断层综采技术的应用分析

为了提升华盛能源集团6134大倾角工作面过断层作业的安全性,决定在井下采用物探+注浆加固+卧底留顶过断层的联合综采作业技术。在井下首次采用了马丽散做注浆料提高破碎围岩的强度,首次采用卧底留顶过断层法,提高了过断层稳定性。通过实际应用效果分析,新的综采技术方案能够有效保证过断层回采的安全性,为其他矿过断层回采提供了一定的借鉴。

多物探技术在湘桂铁路岩溶路基注浆检测中的应用

针对铁路既有线岩溶路基注浆效果检测的复杂性和局限性,结合湘桂铁路二塘站岩溶路基注浆效果检测,通过研究分析注浆前后波速变化对注浆效果进行综合评价。结果表明:在地表应用多道面波法可以全天候、高效、可靠地进行注浆检测工作;在井间应用弹性波CT法可以精细刻画地下目标体形态,两者配合,既可以快速查明异常范围,又可以精准查明异常形态。

陕北地区煤矸石处理方案对比研究——以小保当煤矿为例

煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,其危害性巨大。为了有效处理小保当煤矿大量的矸石,结合该矿煤矸石特性等情况,对比分析目前已有的煤矸石综合利用和处理方法的特点、处理效率和适用条件等,提出适合该区域的煤矸石高效规模化处理技术,即建议优选井下充填方案。根据煤矿地面现状、地质情况、开采地质条件、地下空间分析等进一步进行适宜性评价,表明地面钻孔对采空区注浆充填是可行的。该方案能够科学合理的利用煤矿地下空间来解决矿井固废处理难题,从而消纳大体量煤矸石,解决煤矿面临的煤矸石处置难题,还能够为其他矿井提供重要借鉴。

柳盛路综合管廊施工过程中塑模快拆体系的技术研究

文中针对地下综合管廊施工过程中的模板发展历程进行了简要介绍,针对柳盛路综合管廊工程施工复杂环境下质量要求高、施工周期短、施工作业场地受限等难题,运用了具有支架体系简单、面板重量轻,环保性好、混凝土表面质量好的塑料模板配合快拆体系,通过设计并验算,采取合理的施工工艺及方法,解决了该工程施工过程中材料用量大、安装周期长、施工场地受限制的问题,从工程效果来看,混凝土施工的光面效果质量好。

基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术研究

对于缺乏开采保护层条件的矿井,底板岩巷条带预抽煤层瓦斯是主流瓦斯治理方法。分析指出底板岩巷在实际应用中存在空间层位选择差异较大、穿层冲孔致煤巷围岩稳定性差、底板岩巷掘进造价高且利用效率低等问题。以底板岩巷为基础,考虑整个煤炭生产过程中的瓦斯问题,提出了基于底板岩巷全生命周期瓦斯治理技术,形成了“层位优选-穿层冲孔-穿层注浆-采动抽采-矸石回填”五位一体的瓦斯综合治理模式。以首山一矿为例,通过测定采煤工作面地层的岩石力学性质,基于数值方法分析了巷道掘进和工作面回采条件下底板岩巷的稳定性,根据围岩损伤特征和采动围岩应力分布,确定了将底板岩巷布置在采煤工作面运输巷下部16 m、与上部运输巷内错1 m位置。对底板岩巷穿层水力冲孔钻孔布置进行优化,设定了组间距6.4 m、每组按单双号交错打孔的方案,通过测定水力冲孔钻孔残余瓦斯压力得出水力冲孔有效影响范围超过4 m,钻孔瓦斯浓度较高、衰减较慢,条带预抽效果良好。通过穿层注浆技术改善上部破碎煤体性质,钻孔窥探显示经过穿层注浆加固后的煤体强度提高、破碎程度降低,巷帮变形量监测结果表明巷道围岩整体稳定性较好、煤层强度提高,钻屑量监测结果表明注浆加固范围超过5 m,有效降低了巷道掘进的突出危险性。通过底板岩巷穿层钻孔,对工作面回采期间采动卸压瓦斯进行抽采,发现采动有效影响范围为采煤工作面前方50 m,采动影响区内瓦斯抽采效果良好,采煤工作面风流瓦斯体积分数降低至0.45%以下,有效降低了采煤工作面瓦斯浓度。回采结束后,设计了底板岩巷矸石回填方法,以降低矸石出井成本,提高巷道利用效率。

主客观组合赋权的TOPSIS-RSR注浆效果综合评价方法

注浆效果评价是注浆防治水工程的重要环节之一。随着注浆技术手段的成熟,传统注浆效果评价方法主观性强、客观性不足导致评价结果偏离实际的缺陷日益显著。以山东省白庄煤矿8901工作面注浆工程作为背景,结合已有研究与现场经验,选取注浆终压、渗透系数、吸水率以及吨水干料数作为评价指标,建立了注浆效果综合评价体系;依据综合评价理论提出一种以层次分析法(AHP)结合CRITIC客观赋权法的主客观综合赋权方式,通过组合主观与客观权重提高了指标赋权的客观性;基于组合赋权方式建立了以优劣解距离法(TOPSIS)进行排序、秩和比法(RSR)辅助分档的注浆效果综合评价模型;将评价结果转换为可视化分区图,与工程实际评价结果及注浆后检测工序结果进行对比,结果显示该模型具有较高的准确性与合理性。

尖山磷矿采坑积水勘查及治理研究

尖山磷矿地下水位标高1 910 m,现已经开采至地下水位之下,采坑涌水量较大,随着开采深度的增加,采坑积水或将威胁整个矿区的安全生产。对采坑积水情况进行现场勘查后,对矿区水文地质情况进行了分析,确定了矿区边界条件和充水因素,设计出合理的治理方案,提出了尖山磷矿采坑“疏、截、排、堵”的综合治水方案,且能满足综合考虑安全环保、治水效果达标和节约防治水费用原则,对其他类似矿坑积水治理具有一定的参考价值。

底板岩溶水害治理效果综合评价模型及应用

注浆是解决煤矿底板岩溶突水问题的重要手段,而客观评价注浆效果对煤矿岩溶水害防治具有十分重要的意义。以注浆评价效果为研究目标,结合具体注浆工程,从钻探质量、注浆过程以及效果检验等3个方面,选取了套管质量、固管质量、钻井液质量、平面轨迹偏差、钻孔跟层率、注浆终孔压力、注浆结束泵量、注浆结束稳定时间、注浆材料、浆液性能、压水试验吸水率、P-Q-T动态曲线、岩屑录井和单位吸浆量等14个评价指标。采用模糊数学方法,构建了多指标、多层次注浆效果综合评价模型,通过层次分析法和灰色关联度法确定权重和隶属度。依据评价模型结构,设计、编制了注浆效果综合评价模型程序,应用于顾北南一1煤采区和潘二矿西四采区注浆工程实际,对所选孔组注浆效果进行验证,结果与实际相符。

基于模糊综合评价的岩溶帷幕灌浆效果分析

针对岩溶帷幕灌浆效果评价存在控制因素多、难以统筹定量分析、现行方法具有片面性等问题,提出了基于模糊综合评价法的灌浆效果评价模型。首先构建了模型因素集U、评价集V、评价矩阵R,然后确定了基于层次分析法的权系数向量D,通过模糊合成算子得到了决策集E,实现了灌浆效果多维度定量评价。并以构皮滩水电站为例对模型进行了验证分析,分析结果表明:提出的灌浆效果评价模型与现行传统评价方法具有较好的同步性,但相较于现行方法,该模型不仅可反馈灌后岩体透水率,也可诠释灌后岩体完整性和岩溶封堵程度,具有更高的评价维度和更全面真实的评价体系,具有广阔的行业推广前景。

松软厚煤层留顶煤动压巷道支护技术研究

针对松软厚煤层留顶煤动压巷道,在前期巷道地质力学参数测试基础上,分析巷道变形破坏的影响因素,通过围岩应力数值模拟分析,提出了针对性的松软厚煤层留顶煤巷道的高预应力注浆锚杆锚索支护方案。井下实践表明,采用高强度、高刚度、低密度的注浆锚杆锚索组合支护技术,可有效地控制巷道围岩变形,实现工作面安全回采。

主动支护技术在综放工作面回采巷道超前支护中应用

通过对153307综放工作面回采巷道采用增加注浆锚索+锚索的主动超前支护加强形式代替单体液压支柱的加强支护形式,将被动支护变为主动支护,巷道顶板应力在垂直及水平方向上分别降低了32.1%与7.2%,顶板下沉值减少了107 mm,塑性区范围减小了1 m。使用主动支护对围岩整体性进行加固,实现了矿山安全、高效生产,同时为相似条件矿山提供科学指导。

水利枢纽工程坝体横缝渗水成因综合检测研究

为解决水利枢纽工程溢流坝边墩横缝渗水问题,保障工程安全稳定运行,利用钻孔内录像、抽注水试验、压水试验、声波CT、水下摄像等手段对溢流坝段边墩横缝渗水成因进行了综合检测分析。检测成果表明:边墩横缝上游铜止水在155.0~157.5 m高程之间、下游铜止水在159.0 m高程附近存在破损,边墩坝体在160.5 m高程附近存在明显的层间缝,且与横缝和上游面联通。分析结果表明:横缝上、下游止水破损是边墩横缝渗水的主要原因,坝段混凝土存在的层间缝是横缝渗水的次要原因。渗水原因明确后,采用化学灌浆对渗水部位进行处理,处理后横缝止水效果显著,验证了渗水成因检测手段科学合理,检测成果可靠,处理措施可行,可为类似工程渗水成因检测及处理提供借鉴与参考。

15117综采工作面综合防灭火技术应用

为防止15117工作面回采过程中采空区发生煤炭自燃,保证工作面安全生产,结合工作面实际开采情况,制定采空区灌浆、喷洒阻燃剂、预测预报相结合的综合防灭火技术措施。结果表明:15117工作面回采及停采期间,采空区内的CO浓度处于16×10-6以下,未出现过自燃现象。

轨道交通枢纽深基坑开挖对紧邻运营地铁保护工程实践

深圳前海综合交通枢纽建设过程中,由于紧邻该工程西面是一直在运营的深圳地铁前海湾地铁站,涉及深圳地铁11号、5号、1号线三线换乘,同时枢纽基坑工程与深圳地铁11号线前海湾地铁站共用支护桩,深圳地铁11号线前海湾站基础为桩基础,深圳地铁5号和1号线前海湾站均为筏板基础。经过研究枢纽基坑和原深圳地铁11号、5号、1号线前海湾站结构型式与地质条件,设计单位考虑地铁保护措施,总包单位基于枢纽深基坑开挖对地铁保护实施措施,深基坑开挖工艺与基坑降排水,深基坑土方开挖预判地铁风险分析和防范,总包单位针对地铁保护结合原设计提出的建议和措施,以及基坑施工全周期地铁和基坑监测数据。实践证明,深基坑土方开挖施工到正负零结构封顶全过程,深圳前海综合交通枢纽深基坑和运营的深圳地铁11号、5号、1号线车站及轨行区均安全可靠。