RESEARCH ON MATCH BETWEEN PRESSURE AND DELIVERY OF A PUMP IN THE TECHNOLOGY OF GROUTING INTO SEPERATED STRATA

Based on hydromachanics and the law of conservation of energy by means of the Bernoulli Equation, the matching relation of a pump pressure and delivery, losing energy of the magma when it flows along the pipes are researched. This thesis provide the theoretical basis for equipment selection and selection of pipeline.

基于定向钻探技术的深部矿井突水点封堵方案优化

随着矿井开拓深度增加,深部突水点封堵难度高、工程量大等问题日益突出。地面多分支水平定向钻探技术是解决问题的有效手段,施工技术难点主要是井眼轨迹控制、井壁稳定控制和注浆效果提升。基于以上问题,以焦作矿区吴村矿为例,提出突水点的优化封堵方案;采用增加偏心垫块的方法改进螺杆钻具结构,以提高对井眼轨迹的控制;采用钾铵基聚合物钻井液体系优化处理剂配比方案,以改进井壁稳定控制;采用变频调速注浆泵及二次搅拌工艺,以提升注浆效果。结果表明:工程结束后吴村矿井筒水位最大降幅达6.53 m,堵水效果显著。

定冷水泵电动机异常振动原因分析及处理

【目的】某电厂#1发电机定冷水泵A和冷水泵B的电动机振幅都超过了规定的标准值,且振动不稳定,振幅有抬升趋势,对设备安全、稳定运行造成了极大的隐患。为消除设备异常振动,使设备安全稳定运行,须对设备进行振动监测和分析。【方法】经振动分析仪监测和分析,认为电动机地脚螺栓松动,电动机台板变形和基础未有效灌浆是导致电动机振幅超标的原因。【结果】对电动机地脚螺栓进行了紧固后,定冷水泵B电动机各个方向振幅均降到了标准范围内。由于机组暂时没有停机计划,无法对电动机基础进行灌浆、更换台板,因此创造性设计了紧固组件。【结论】该紧固组件可有效解决因台板变形和基础未灌浆导致的振动超标问题。

智能双液注浆泵关键技术研究及应用

为解决传统双液注浆设备注浆配比精度低、达到指定配比时间长、注浆流量稳定性差、注浆压力不可控等问题,设计一种由2套独立的液压系统控制、可实现双液浆任意配比注入的智能双液注浆泵。其采用双联齿轮泵组设计,保证了液压系统的高效性和稳定性,提高了双液浆注入的稳定性,使双液注入配比精准度显著提升,配比误差控制在10%以内;通过PLC控制程序的设置,缩短了达到指定配比的时间,时间控制在25 s以内;通过设置梯次注浆程序,使注浆压力可控并保证了注浆质量。通过注浆模拟试验证明,该泵能够实现双液浆配比的精细化控制,同时具备“梯次注浆工艺”自动化控制的性能特点。经过现场的应用对比可知,该智能双液注浆泵能够提升双液注浆质量,降低注浆材料的消耗。

抽水蓄能电站上水库趾板灌浆工程施工技术

依托洛宁抽水蓄能电站上水库趾板开挖阶段至有盖重阶段各类钻孔灌浆工程,针对施工过程中遇到斑状花岗岩低波速带的地质问题、履带钻孔设备爬坡及钻孔安全问题、帷幕灌浆钻灌作业平台问题、灌浆工程污水“零排放”问题,提出并形成了一系列抽水蓄能电站上水库趾板灌浆工程施工关键技术,提高了上水库河谷地段岩体的整体稳定性和防渗性能,确保了固结灌浆和帷幕灌浆安全、快速、经济并且保证工程质量,真正实现了灌浆工程污水“零排放”。

大直径超长灌注桩泥浆重复利用及分布式压浆施工技术

针对黄河湿地自然保护区环保要求高、应用分布式后压浆工艺、传统拔除钢护筒方法难以实施等一系列桩基施工难题,采用泵吸反循环施工,创造性研发出泥浆自循环系统,实现泥浆零污染零排放。使用分布式后压浆技术,压浆管、声测管双管合一,桩侧、桩端同步压浆,显著提高桩基承载力,并运用智能化建造技术对压浆过程进行实时监测和控制,压浆量、压浆压力自动采集并实时上传。通过采用空压机气顶技术拔除钢护筒,施工方便、环保经济,最终实现主桥72根桩基施工。

阳江抽水蓄能电站高压固结灌浆现场试验设计及参数优化

以阳江抽水蓄能电站水道高压固结灌浆为研究对象,系统设计了现场固结灌浆试验,研究了10 MPa超高压灌浆的可行性,并对灌浆参数进行了优化。试验结果表明:受岩体不均匀性影响,相同类别围岩的不同试验单元,高压水泥灌浆时的灌浆量差异显著,化学灌浆封堵水泥颗粒无法进入的微细裂隙是采取的必要措施;采用较高压力时的灌浆效果更优,灌浆孔入岩大于2 m段采用8 MPa~10 MPa压力水泥灌浆、再采用8 MPa压力原孔扫孔化学灌浆补强可行;Ⅱ、Ⅲ类围岩分别采用2.5 m和2.0 m排距合适;采用湿磨细水泥浆液与普通水泥灌浆相比,灌浆效果差别不明显。

引水隧洞复杂裂隙围岩高压灌浆浆液扩散过程研究

随着我国抽水蓄能电站的大量兴建,超高水头引水隧洞逐渐增多,高压固结灌浆是保证隧洞围岩稳定的一种有效技术措施,其中灌浆参数的取值对于工程设计至关重要。本文利用COMSOL多物理场耦合软件平台,采用蒙特卡洛方法,结合MATLAB进行二次开发生成三维随机裂隙,基于浆液流变理论、流体连续性方程和对流扩散运动方程,以阳江抽水蓄能电站引水隧洞围岩高压灌浆为例,研究了不同水灰比、灌浆压力、灌浆时间对于三维网络裂隙岩体的浆液扩散过程的影响。模拟分析结果表明:水灰比对浆液扩散影响较大,浆液扩散距离和水灰比成正比;灌浆起始阶段水泥颗粒运移距离与灌浆历时呈正相关,但灌浆范围内的裂隙达到饱和后颗粒运移距离不再随时间延长而增加;在灌浆过程中需要逐步提高压力,以保证浆液充分渗透到裂隙内部,当灌浆压力超过一定数值,水泥颗粒运移量受灌浆压力影响较小。本研究可为同类型灌浆数值模拟开发和灌浆工程设计提供参考。

某电站下水库面板及趾板混凝土裂缝处理

某抽水蓄能电站下水库面板及趾板混凝土施工期出现了较多裂缝,裂缝以深层缝、渗水缝为主,裂缝长度1.1~13.2 m,裂缝宽度0.03~1.12 mm,其中面板裂缝基本为规则横向,趾板裂缝垂直于趾板延伸方向,有极少数斜向裂缝、X型裂缝、Y型裂缝,初步分析裂缝的产生主要与混凝土干燥收缩、温度变形、基础约束等因素有关。针对Ⅰ~Ⅳ类不同类型的裂缝,分别采用了表面封闭、封缝无损贴嘴+表面封闭、切线槽化学灌浆+表面封闭、凿槽封缝后化学灌浆+表面封闭等不同方法进行处理。蓄水前压水试验检查结果表明,裂缝处理效果良好,缝内填充密实,裂缝隐患得到有效消除。蓄水运行后未见明显渗漏,下水库运行状况稳定。

上海地区地埋管换热孔注浆回填料热传导特性研究

地源热泵系统是上海浅层地热能开发利用的重要方式,而地埋管换热孔的回填料及其性质对地源热泵的运行效率有影响。本文将7:3比例的黄砂和膨润土作为空白对照组,研究了水灰比0.4、0.5两种工况下,添加外加剂和掺合料对膨润土基回填料性能的影响。试验结果表明:掺粉煤灰型和掺超细矿渣粉型的砂浆析水率较低,两种砂浆析水率分别为2.8%和3.6%,砂浆最稳定;掺粉煤灰型和掺超细矿渣粉型的回填料砂浆稠度高、流动性好,具有较高的导热性,符合高性能回填料的标准,也在实际回填过程中展现出良好效果。并改进了一款连续注浆装置,加快了回填速度,改善了回填质量,提高了回填效率。

基于围岩破坏特征的穿层钻孔“三堵两注”封孔效果研究

针对单一低透气性煤层底抽巷穿层预抽钻孔存在抽采浓度衰减快、有效抽采时间短的问题,采用理论分析及数理统计相结合的手段,考察了底抽巷围岩变形特征与穿层钻孔抽采衰减规律并分析了其相关性,认为巷道成型、钻孔施工等一系列过程中存在后期发育的围岩裂隙,提出了基于巷道围岩变形的“三堵两注”封孔工艺,探讨合理的二次注浆时机。结果表明:首次注浆后抽采浓度随围岩变形逐渐衰减,与常规“两堵一注”封孔工艺抽采效果类似;二次注浆进一步封堵钻孔围岩后期发育的裂隙,抽采浓度较注浆前显著提高。以中马村矿3901地区为例,确定穿层钻孔合理二次注浆封孔时机应为巷道围岩变形稳定,即钻孔施工后约2个月,为类似矿井安全高效开采提供借鉴。

基于纯压式灌浆的压力控制系统设计

地铁灌浆维修施工主要用于隧道渗水处理,其基本结构为基于纯压式灌浆的泵控无回浆模式。系统的关键在于实时精确控制灌浆压力,使压力接近但不超过设定压力,从而保证高效灌浆并且避免破坏地层结构。压力的自动控制可以提高灌浆效率和可靠性。整个控制系统由主控制器、压力传感器、变频器和柱塞泵灌浆机构成。主控制器使用单片机为主控单元,对传感器数据进行分析处理,向变频器发送控制命令,完成主要控制功能。使用压力负反馈变结构PID控制策略,通过控制变频器,实现泵控灌浆流量控制,进而通过水泥砂浆的流量变化,控制管道内的压力。实时检测流量与压力之比和压力偏差,自动调整PID控制参数,达到优化控制效果的目的。引入变结构PID调节算法后,压力波动有减少,长时间运行的稳定性有提高。针对纯压式灌浆的泵控无回浆地铁隧道施工灌浆系统可以长时间稳定运行,满足现场实际施工要求。

底板裂隙发育低透气性煤层瓦斯治理技术研究

坦家冲煤矿2463区域瓦斯抽采钻孔底板岩层段裂隙发育,主采的6煤坚固性系数仅为0.17,瓦斯压力1.62 MPa,瓦斯含量18.38 m^(3)/t,煤层透气性系数0.002242~0.037755 m^(2)/(MPa·d)。就此类工程地质条件的瓦斯抽采问题,根据圆形钻孔周边塑性区域扩展深度理论和瓦斯解吸方法的新进理论及技术研究成果,针对岩层段钻孔裂隙发育的特点,实施了“两堵一注”+大长度封孔+带压封孔注浆的气密性保障措施,针对煤层段钻孔低透气性的特点确定并实施了水力造穴增透技术。综合技术方案实施后,各钻孔连续抽采115 d后的瓦斯浓度仍然能保持在35.6%左右,而之前的钻孔抽采10 d内瓦斯浓度即接近于0。

某泵站渗透破坏原因分析及处理措施

以某透水砂基上的泵站渗透破坏为例,分析了该站渗透破坏产生的原因,给出了相应的防渗加固处理措施。通过对加固前后地基渗流有限元计算,分析了水位差增加及排水孔封堵对渗流规律的影响,验证了高压摆喷防渗墙在透水砂基泵站防渗处理中的可靠性,可为类似工程提供借鉴。

某抽水蓄能电站渐变段钢衬鼓包处理措施

抽水蓄能电站以高水头小流量发电,机组尾水支管钢衬渐变段所承受压力为最薄弱位置,若发生隧洞内水外渗,导致外部压力超过设计值,容易造成尾水支管渐变段钢衬发生鼓包、扭曲、破坏。通过浅析某抽水蓄能电站4^(#)机组尾水事故闸门上游侧尾水支管渐变段钢衬鼓包产生机理,对钢衬鼓包进行受力、变形分析,在不同工况产生的变形、最大变形处,对钢衬鼓包提出具体的处理方案和可行性处理措施,详述了处理方案和措施的具体实施过程,从而使某抽水蓄能电站钢衬恢复原设计体型和保障电站安全稳定运行。

超高水头钢筋混凝土衬砌水道高压固结灌浆设计参数优化

为优化超高水头钢筋混凝土衬砌水道高压固结灌浆设计参数,结合高压隧洞裂隙岩渗透稳定研究,在抽水蓄能电站利用1∶1原型试验洞,系统性开展高压灌浆试验、安全监测和岩体力学试验。结果表明:不同围岩类别固结灌浆参数得到优化,提出断层带的最优加强灌浆方式和Ⅱ类围岩化学灌浆的必要性。该研究可为超高压隧洞围岩稳定性分析、支护和防渗处理及超高水头钢筋混凝土水道合理设计提供参考。

邻既有地铁地下结构抽排承压水的影响分析

抽排地下承压水对周边敏感建筑物一直是比较忌讳的,一般情况采取封闭式进行。但若仅基坑局部落深处抽排承压水,涉及范围较小,盲目地采取全封闭止水帷幕必然会造成较大的经济浪费,明显是不合适的。以邻近南京地铁11号线基坑工程为例,为降低基坑落深区承压水抽排对已建地铁地下结构产生影响,当抗突涌安全系数与允许值相差较小时,提出了落深区注浆压重取消抽排;当抗突涌安全系数与允许值相差较大时,必要时可设置降压井,但水头降深严格按实际需求设置。通过Visual MODFLOW软件计算分析发现,承压水降压范围和降深较小时,开放式抽排承压水对临近敏感建筑物影响相对可控,可为类似工程提供一定的借鉴。

自动化注浆系统在断层水防治中的应用

为解决注浆泵站依靠单一人力进行上料制浆效率低的实际问题,利用传感器、监控视频、无线网络技术等建立地面自动化注浆系统,可实现远程操控和无人值守状态,同时满足井下钻孔全天候连续注浆的作业需求,极大提升制浆效率和注浆效果。通过对某矿F29断层的注浆治理验证,检查孔实际涌水量达到11.4~15.7 m3/h,终孔水压为0.8~1.7 MPa,取得显著加固治理效果。

天荒坪抽水蓄能电站高压输水道放空大修

天荒坪抽水蓄能电站投运20年后,在6台机组球阀升级改造期间放空输水系统,对输水道等进行了大修,以消除安全隐患。大修过程中,创新漏水处理方式,首次利用智能无人机检查深斜井,采用化学灌浆和水泥灌浆治理集中射水点,免立模修复混凝土掉块缺陷,为类似工程提供参考。

灌浆套筒的施工现场灌浆技术

装配式混凝土结构中,预制构件的钢筋套筒灌浆技术是关键施工技术之一。结合灌浆套筒的施工现场灌浆的经验,采用创新的套筒结构、灌浆料的搅拌、灌浆填充方式,介绍了填充材料的搅拌混合和温度控制、施工现场灌浆的两种填充方式及操作要点,具有质量稳定可靠、节约材料、绿色施工等优点,为施工现场灌浆提供参考。