大冶铁矿-360 m开拓巷道注浆治水技术研究

巷道涌水问题严重影响地下矿山安全高效生产,采用注浆技术可有效治理巷道涌水问题。针对大冶铁矿尖林山采区-360 m水平巷道开拓过程中出现的巷道底板少量涌水、联络道工作面大量涌水的情况,制定了在DS23B01联络道东侧20 m的巷道点(26#)浇筑挡水墙,选用水泥单液浆和水泥-水玻璃双液浆2种浆液作为注浆材料,在26#向东112.5 m处实施浅孔注浆、在-270 m水平废弃的电机车维修硐室口部安装地质钻机,实施超深孔注浆的施工方案。结果表明:涌水量较大的情况下,在合适位置施工挡水墙可以有效截断涌水及淤泥的持续流动;在巷道底板涌水点附近施工浅孔钻孔进行注浆,并将注浆终压设计为5 MPa,可以有效治理巷道底板涌水问题;采用超深孔注浆方法对工作面涌水量较大问题进行治理,并进行分段注浆,能有效避免同水平涌水对施工过程的干扰,治水效果明显。研究成果可为其他矿山开拓工程治理涌水问题提供技术参考。

浅埋暗挖隧道地层变形情况与超前注浆技术分析

为明确深孔注浆技术以及超前小导管注浆对浅埋暗挖隧道底层变形情况的影响,以兰州地铁1号线马滩站—土门墩站浅埋暗挖隧道工程实例为研究背景,依托于实际工程情况,采用数值模拟与分析的方式,对隧道断面开挖注浆后底层的位移、变形情况进行对比。可知注浆前后隧道拱顶最大沉降量分别为22.59 mm、16.65 mm;隧道拱底隆起高程分别为40.00 mm、14.24 mm;隧道拱腰左侧由左向右的位移数值为21.07 mm、18.18 mm;右侧由左向右的位移数值为18.54 mm、10.30 mm。基于实际工况验证了深孔注浆技术以及超前小导管注浆对暗挖浅埋隧道的加固效果。

采动扰动下深部巷道深浅孔注浆加固技术研究与应用

针对采动扰动下深部巷道围岩松动破碎,变形量大,常规支护手段下巷道失稳的情况,本文以云驾岭矿八采轨道下山为工程背景,在分析采动扰动下深部巷道围岩破坏特征的基础上,以改善巷道围岩力学性能、增强围岩可锚性为突破点,提出采动扰动下深部巷道深浅孔注浆加固方案。现场监测表明:深浅孔注浆加固能解决围岩岩石力学性能不均衡带来的注浆漏液、不易起压及渗透不充分问题,胶结后岩体结构完整连续,围岩整体稳定性得到提高,采动扰动下围岩总变形量减小且更快达到稳定阶段,实现对围岩的有效控制。

矿井深部大变形巷道注浆加固技术应用

西固煤业公司-120 m水平主运输大巷局部存在严重变形等问题,直接影响矿井的生产安全。拟运用注浆加固技术,即采取浅孔注浆及深孔注浆相结合的方式对大巷进行加固;在注浆60 d后,巷道顶底板移近量处于150 mm以下,两帮移近量处于230 mm以下,大巷围岩承载能力明显增强,巷道变形量得到有效控制。

破碎围岩浅深孔配合加固注浆工艺研究与应用

为了消除深部构造应力大破碎顶板冒落危险性,以焦作矿区下属某矿巷道注浆加固支护为研究背景,根据内外结构耦合平衡支护原理,研究并试验网格式注浅深注浆孔配合注浆方式,达到浅部注浆孔形成加固圈,深部注浆孔锚索锚固稳定岩层注浆工艺。

浅埋暗挖黄土隧道下穿铁路道岔区技术研究

研究目的:针对饱和黄土地区浅埋暗挖法隧道下穿国铁站场岔区工程遇到的铁路运营及隧道施工安全问题,通过工程类比与数值模拟分析手段,初步研究既有铁路道岔区沉降控制标准、地层改良加固、隧道支护措施及施工方法、道岔区轨道加固等诸多关键问题,为工程建设提供技术支撑。研究结论:(1)暗挖隧道下穿国铁站场道岔区地表沉降控制标准综合考虑可定为15 mm,铁路路面允许沉降速率标准为5 mm/d,对于非道岔区可适当降低标准;(2)道岔区段轨道加固方式采取分区分段的原则,非道岔区采用D梁加固形式,道岔区采用纵横梁加固体系;(3)通过全断面深孔注浆改良地层、配合CRD法施工及大管棚超前支护体系,可有效抑制掌子面前方地层的预收敛变形,有效控制地层沉降变形,确保饱和黄土地质隧道下穿道岔区安全;(4)本研究成果可为黄土地层隧道下穿铁路道岔区的施工提供借鉴与参考。

砂卵石地层隧道深孔预注浆试验研究

砂卵石地层是一种结构松散、无胶结、成拱性差、渗透性强、自稳能力低的地层,目前在此类地层浅埋暗挖隧道施工中所采取的施工工艺和方法仍不尽完善,如施工时与之配套的深孔预注浆成孔工艺、注浆材料选择、浆液配比、注浆压力及注浆量参数等均无成熟的经验供施工借鉴和参考。基于北京地铁九号线工程浅埋暗挖试验段的工程背景,进行砂卵石地层条件下的深孔预注浆试验,对比分析五种成孔方法、两种注浆方式——前进式和后退式注浆方式,在钻进成孔效果、钻孔效率、注浆压力、注浆量、浆液配比、注浆加固效果等方面的规律和不同特点,提出适合砂卵石地层条件下的深孔预注浆方法。研究成果为北京地铁九号线工程的后续施工以及类似地层深孔预注浆施工提供了有益的借鉴和参考。

淤泥质地层超浅埋暗挖隧道下穿房屋施工技术

详细讲述了超前深孔注浆施工要点及控制隧道在淤泥质地层中整体沉降的技术措施,并通过现场实践验证了深孔注浆及小导管施工等施工技术措施处理淤泥质地层的效果,为今后类似项目施工提供了参考。

穿楼房群地段暗挖地铁隧道施工技术

介绍了深圳地铁世界之窗站后折返线区间隧道施工方法及采取的措施,成功地解决了浅埋暗挖软弱地层区间隧道施工技术难题,指出该文所采取的超长大管棚及洞内深孔预注浆等措施克服了富水软弱地层防沉降施工技术难题。

煤岩注浆加固技术与高性能无机注浆材料研发

基于煤矿井下不同现场注浆加固工程对注浆材料性能的需要,研发了新型无机双液及单液注浆材料。前者具有突出的快凝、早强特性,2种组分混合后5～15 min固化,1～8 h强度可达8～15 MPa。该材料主要应用于叠加应力、构造区、动压等复杂条件下具有较强时效性要求的大变形巷道浅孔注浆加固工程;后者具有突出的高渗透、高强特性,其细度达2 000目(6.5μm),在(0.6～0.8)∶1水灰比下,最终强度可达50～70 MPa。该材料主要应用于采煤工作面防片帮深孔注浆加固工程。

富水砂层浅埋地铁隧道深孔注浆扰动机理研究

针对青岛地铁隧道穿越富水砂层施工过程中存在的涌砂、涌水等不稳定性问题所采取的深孔注浆加固措施,文章结合地铁3号线某区间富水砂层隧道工程实例,通过FLAC3D数值计算与现场实测手段进行了富水砂层地区地铁隧道施工中深孔注浆加固扰动机理研究。研究结果表明:(1)注浆深度和注浆压力对地层扰动变形影响显著,应综合考虑、合理选取,青岛富水砂层地区宜采用1.4~1.5 MPa的注浆压力;(2)地表持续隆起时,双线隧道上方的地表地层呈现M状隆起,隧道中线部位注浆压力对地层扰动影响明显,隆起最大位于拱顶部位;(3)地表在注浆初期迅速隆起,掌子面开挖至监测断面前-3D范围内时地表开始快速沉降,-2D范围内沉降放缓,开挖通过监测断面后至1D范围内地表较快沉降,然后逐渐趋于稳定;(4)注浆施工对建筑物的影响程度要小于单纯的地表抬升,上方建筑物随地层的M状变形出现正曲率变形,损害建筑物结构时,建筑物墙体一般会形成倒八字裂缝;(5)隧道内拱顶沉降和净空收敛均在下穿监测断面时变形较快,当开挖至距监测断面2D范围后,变形趋势逐渐减小,至3D范围后逐渐趋于稳定。

大涌水高温条件下千米深井的施工实践

冬瓜山主井是一条深达 112 0m的竖井 ,穿过多个含水层 ,井筒涌水量大 ,随着井筒深度的增加 ,地温也随之升高。文章在介绍井筒地质概况的基础上 ,阐述了解决井筒掘砌施工、治水、通风、降温等技术问题的作法。

近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎机理及加固技术研究

为解决近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎、支护体失效等问题,以沙坪煤矿为工程背景,采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法,分析了近距离上组煤采空区下底板岩层的应力分布规律及下组煤回采巷道变形破坏特征;在此基础上,提出了以注浆加固为主,锚杆支护为辅的深浅孔层次全断面注浆与锚杆联合控制技术,并成功应用于工程实践。工程实践结果表明:所提出的深浅孔注浆与锚杆联合控制技术实现了近距离煤层下组煤回采巷道的全方位加固,试验区域内顶板累计变形量在50mm左右,两帮累计变形量在140mm左右,巷道围岩结构较为完整,无松动破坏,有效地解决了近距离煤层下组煤破碎围岩巷道支护难题。

耦合注浆加固机理及围岩力学参数位移反分析

为了揭示深浅孔-高低压耦合注浆加固的作用机理,获得了王家岭煤矿12101工作面运输巷破碎围岩耦合注浆加固后的围岩参数,利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立了围岩注浆加固的流固耦合模型,分析了普通注浆与耦合注浆的不同作用效果,确定了进行位移反分析的计算范围;然后,基于Mohr-Coulomb准则利用FLAC3D数值模拟软件对超前来压作用下的12101工作面运输巷相关参数进行位移反分析研究,得到了耦合注浆加固后的围岩参数;最后将反演的参数应用于预测12322工作面运输巷的位移情况,并与实际监测数据进行了对比分析,获得了较好的预测结果。

深浅孔-高低压耦合注浆加固机理与应用

以王家岭煤矿20101工作面胶带巷破碎围岩加固为工程背景,利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立围岩注浆加固的流固耦合模型,确定工程中深浅孔-高低压耦合注浆加固的合理注浆压力.建立平面裂隙岩体模型,揭示耦合注浆加固的作用机理,分析深浅孔-高低压耦合注浆加固与普通注浆加固的不同支护效果;对使用耦合注浆加固的实际工程进行监测分析.针对20101工作面胶带巷开采过程中所面临的超前来压作用下破碎围岩加固的工程问题,利用FLAC3D数值模拟软件对原支护方式与深浅孔-高低压耦合注浆加固方式的支护效果进行对比分析.结果表明:耦合注浆加固能够更好地控制围岩变形和维持巷道安全.

砂卵石地层浅埋暗挖超前支护施工技术

以北京地铁6号线西延工程廖公庄站暗挖工程为背景,针对砂卵石地层自立性较差及浅埋暗挖的自身风险,通过方案对比,确定采用二重管WSS后退式深孔注浆进行砂卵石地层超前支护,并介绍了深孔注浆的浆液材料、机具选择、注浆压力及工艺方法等,给类似工程提供一些经验和参考。

浅埋暗挖隧道下穿次高压燃气管保护方案

地铁施工中经常会遇到地下管线近接的问题,尤其是燃气管道,极大地影响了地铁暗挖隧道的施工安全和施工工期。深圳地铁2号线东延线土建2222标安-侨区间施工中,隧道下穿次高压燃气管道时采取了"水平旋喷桩+深孔帷幕注浆地层加固及管线悬吊"的综合保护方案,有效地控制了燃气管的沉降,确保了隧道施工中燃气管道的安全。文章论述了保护方案的比较与实施以及效果分析。

不同加固方式对小净距隧道地表沉降影响分析

以北京市某4线并行小净距地铁隧道为依托,采用有限元和现场检测相结合的方法,对在并行小净距隧道修建过程中所引起的地表沉降进行了深入的研究。通过对深孔注浆加固、深孔注浆+径向注浆加固、对拉锚杆加固、深孔注浆加对拉锚杆加固4种加固方式在不同净距条件下对地表沉降的影响进行了模拟,得出对地表沉降的控制效果由小到大为:无加固措施<对拉锚杆加固小于深孔注浆加固<深孔注浆+对拉锚杆加固<深孔注浆+径向注浆加固。Ⅵ级围岩下的4线并行小净距隧道,其地表沉降曲线呈现单峰值形式,且最大值位于2、3号洞室中心附近,2、3号洞室拱顶沉降值>1、3洞室。该研究数值模拟与现场实测规律基本吻合,表明有限元模拟计算方法预测小净距隧道施工过程中对地表沉降影响具有指导意义。

复杂地层浅埋暗挖地铁区间隧道近距离下穿地下商业街设计及施工关键技术

青岛地铁2号线五四广场站—浮山所站区间采用浅埋暗挖法施工，因线路埋深受限，区间隧道需以1．68～1．86 m 的净距要求下穿一处两柱三跨11．8 m ×4．5 m 矩形框架结构的地下商业街。为确保工程安全，克服上半断面富水砂层、下半断面坚硬岩层这一差异性较大的上软下硬复杂地层，以及在近距离下穿条件下选取合适的支护参数和技术措施成为工程的关键。实际施工过程中，综合采用了深孔注浆地层预加固、一次性打设90 m 超长管棚预支护、减震爆破和自动化实时监测等综合技术手段，辅以数值计算模拟分析，在控制地下商业街及其周边软弱地层沉降、保障地下商业街的日常运营和降低隧道施工风险等方面取得了较好的工程效果。

突出煤层穿层钻孔增透强化瓦斯抽采消突技术及效果考察

针对低透气性突出煤层瓦斯抽采困难、消突时间长等问题,以淮南矿区某矿6-2煤层具体瓦斯地质条件为例,采用深浅孔带压注浆技术措施封堵巷道及钻场深浅部围岩裂隙,改善瓦斯抽采效果;采用中深孔松动爆破技术措施使煤体裂隙充分发育,提高煤层透气性和瓦斯抽采率.工程实践表明：深浅孔注浆技术提高钻孔瓦斯抽采浓度7.4～10.5倍;中深孔松动爆破后平均抽采瓦斯纯量提高了9.2倍,抽采达标时间85d,比传统方法缩短了4个月.深浅孔注浆是提高瓦斯抽采浓度的关键措施,中深孔松动爆破增透是提高钻孔抽采量、缩短抽采达标时间的基础措施,该技术还可保障矿井正常采掘接替.