轨道交通采空区隧道施工难点及技术

地下采空区问题是困扰轨道交通工程的棘手问题,易影响新建隧道的施工安全和结构稳定性,要求施工单位采取科学可行的施工技术,确保隧道的安全建设和正常运营。基于此,论文以某隧道工程为例,根据采空区分布规律及塌陷特点,分析采空区隧道施工风险,探讨隧道穿越采空区的处治方案,做好前期勘察、注浆加固、初期支护等相关工作,通过科学合理的组织安排,最终顺利完成采空区隧道的施工,隧道施工安全和施工质量达到设计要求。

孤岛工作面窄煤柱掘巷过临空硐室治理技术

延安市禾草沟煤矿50113工作面为孤岛开采,50113工作面南侧50115工作面回风巷施工期间,倒车硐室布置于工作面保护煤柱内。考虑到孤岛开采所存在的冲击危险,采用窄煤柱沿空掘巷使巷道处于邻近工作面采空区侧向应力降低区以内,从而降低冲击地压危险。50113回风顺槽窄煤柱掘进期间过临空硐室段存在揭露采空区、区段煤柱变窄导致“临空硐室”附近瓦斯积聚、超限,有毒有害气体涌出异常及“临空硐室”段水害、支护困难等问题。通过采用超前瓦斯抽放、超前探放水、超前注浆等方法,实现水与瓦斯超前治理、保证临空硐室充填的密实度强度,确保工作面安全生产。

小煤柱沿空掘巷过邻空硐室段巷道综合治理技术

针对小煤柱沿空掘巷过邻空硐室段巷道治理问题,以中煤塔山煤矿30517工作面回风巷掘进为例,针对性提出了综合治理技术措施,现场采用了加强支护、注浆充填或注浆加固煤柱、辅助强化支护等技术手段,成功解决了承压、治气、防水问题,实现了巷道安全施工,验证了技术方案的可行性,为类似条件下工程施工提供了实践经验。

水泥-黄土注浆充填材料的试验研究

采空区危害巨大,目前主要采用注浆充填方式进行处置。水泥-粉煤灰浆液在采空区治理中得到了广泛的应用,但在一些采空区治理工程中,由于缺乏粉煤灰,需要寻找其他低成本的注浆材料。水泥-黄土浆液具有就地取材、工艺简单等优势,是替代水泥-粉煤灰浆液的首选。本文以陕西泾阳、甘肃兰州、山西吕梁黄土为研究对象,通过大量水泥-黄土浆液黏度、结石率、凝结时间、结石体强度等性质的试验,研究了水泥掺量、水固比、黄土类型、水玻璃掺量等因素对水泥-黄土浆液性质及其结石体强度的影响。试验结果表明:随黄土掺量的增加,结石体强度、浆体流动性降低,而凝结时间延长;水泥-黄土浆液结石体早期强度较低,而后期强度增长较大;黄土的地域性分布,造成水泥-黄土浆液性质差异较大,黄土的粒径越粗,结石体的强度越高;与离石黄土浆液相比,马兰黄土浆液性能稳定,强度较高,更适宜于采空区充填注浆;水玻璃的掺入,使浆液黏度增大,结石率提高,凝结时间缩短,强度减小。本研究成果为采空区注浆设计和施工提供了新的思路。

深孔多孔球状药包爆破一次成井技术应用

为了治理地下采空区,采用多孔球状药包爆破一次成充填井的方法充填采空区。为克服多孔球状药包爆破一次成井技术中夹滞性对成井深度的限制,从孔位参数、起爆方式、分层高度等多个因素改进设计,并在栾川洛钼集团三道庄矿区1354水平台阶面,进行现场对比试验,爆破一次成井深度成功突破到32 m。试验结果表明,所采取的减小夹滞性的优化方法是可行的,可有效减小成井中夹滞性的影响,提高爆破一次成井深度。

西合高速公路采空区稳定性评价及其治理方案

西合高速公路采空区位于丹江河谷二级阶地区,主要是人工在基岩顶板上的卵石中挖沙金废弃的矿洞,埋深较浅,严重影响高速公路的建设和运营。在分析其形成及分布特点的基础上,结合工程物探资料,采用结构力学方法、极限平衡法对采空区进行了稳定性评价,并针对西合高速公路下伏采空区的具体特点,提出了开挖回填、钻孔灌浆及在路基中铺设土工格栅的治理方案,可为同类型采空区的治理提供参考。

瓦斯抽放系统下伏多层采空区充填注浆治理技术

为了保证地面瓦斯抽采系统建(构)筑物基础的长期稳定性,通过验证孔钻探和钻孔电视技术对场地下伏采空区物探成果进行检验,综合确定了采空区治理范围。采用地面充填注浆技术对下伏3层采空区进行治理,共布置注浆钻孔34个;地面充填注浆采用下行式分层治理方式,并共用注浆孔;注浆材料主要为水泥粉煤灰浆液,外围孔采取投骨料、添加速凝剂等方式控制浆液扩散距离。注浆结束后,检查孔取芯及压浆试验结果表明,采空区及覆岩裂隙充填效果良好,为采空区建筑物基础稳定性评价及治理提供参考。

煤矿采空区顶板防控技术研究

提出了通过建立密闭墙和释放井的方法对采空区进行处理的采空区顶板控制方法,并通过实例介绍了密闭墙结构的确定方法,并对密闭墙进行了受力分析。同时对释放井的直径也进行了设计计算。

采空区埋管抽放治理上隅角瓦斯技术研究

为了有效治理上隅角瓦斯超限,针对目前采空区埋管抽放瓦斯浓度低、纯量小的特点,设计了采空区埋管抽放的技术方案,通过现场考察抽放负压与抽放纯量的关系,得出了合理的抽放负值,在此基础上,建立了采空区瓦斯运移的数值计算模型,并通过fluent软件对采空区埋管抽放效果进行了模拟。

老窑复合采空区下煤层安全开采技术研究

针对房采采空区下近距离煤层开采时上覆煤柱易失稳,易引发大面积顶板整体垮落灾害的问题,研究了房采采空区下煤层顶板破断特征,并以山西元宝湾煤矿为工程背景,分析了复合采空区下6#煤层顶板大面积垮落的可能性,研究了元宝湾煤矿复合采空区下煤层开采顶板致灾机理。在此基础上,以工作面安全回采为前提,为最大程度地降低顶板处理工程量,提出了以"采前预处理、采中监测分析跟进处理"为原则的顶板处理方案,为相似煤层开采提供借鉴。

井筒施工中采空区合理充填参数的确定

对井筒穿越采空区时的充填范围和充填材料力学参数的合理确定等理论技术问题进行了探讨。给出了采空区扰动的边界效应概念,揭示了采空区导致的岩层移动变形的特征规律。认为：大同矿区条件下采空区的合理充填范围以15~25 m为宜;采空区充填物的力学性质应与采空区顶、底板岩层力学性质接近,通常以单轴抗压强度20 MPa、弹性模量15000 MPa为宜。

赤峪矿沿空留巷底鼓机理分析及治理

从顶板结构、充填体受力、底板特性方面对沿空留巷的底鼓机理进行了分析,富有新意地提出了省力"杠杆"的充填体受力原理,很好地解释了底板受力集中破坏的现象,并制定了相应的底鼓防治措施。

资源整合矿井掘进过老空区有害气体防治技术研究

针对资源整合矿井掘进期间揭露旧巷或采空区时,有害气体短时间大量外泄导致作业地点有害气体超限的问题,根据旧巷或采空区不同的特点,经过多次实践总结运用了局部增压法和负压牵引洗巷法,现场应用结果表明:以上方法施工周期短、费用和风险低且效果显著,为资源整合类矿井在老空区有毒有害气体治理方面提供了参考。

浅埋深上覆采空区封闭工作面火区治理技术

阐述了1W301工作面CO异常情况,分析了工作面CO异常产生的原因。在地面利用测氡法探测采空区高温区域,在井下采用钻探法通过测温和气样标志气体分析判断高温区域。设计采用堵漏风、注浆(胶)、注氮、注液态CO_2等综合防灭火措施对不同位置的高温区域进行火区治理,为制定封闭火区治理方案提供了一种新思路。

白石隧道下伏采空区的地质问题及处理对策

在论述白石隧道下伏采空区工程地质特征的基础上 ,结合工程实际 ,阐述了采空区的发育特征和对工程的危害性 。

浅谈东沟钼矿3号井570m水平采空区处理

针对东沟钼矿3号井570 m水平采空区现状以及周边环境特点,对采空区处理方案进行了探讨,确定采用地表中深孔崩落法分5次对采空区进行处理。结合超前探测、凿岩穿孔及深孔爆破等技术,确保了采空区围岩成功崩落。

采空区注浆处理技术在既有建筑加固中的应用

从晋城煤业集团凤凰山矿南风井地基处理的实践证明,注浆法在防止采空裂隙发展,进而影响周边工民用建筑正常使用方面是一种行之有效的地基处理方法。

采空区治理工程中深覆盖厚卵砾石层钻进施工

以汾柳高速七里滩村办煤矿采空区治理工程为例 ,论述了在第四系覆盖层很厚且下伏卵砾石层也较厚的特殊地层中 ,如何进行快速安全钻进的问题 。

近地表采空区处理及残矿开采技术研究与应用

某铅锌矿采用分段空场嗣后法开采,由于充填系统建设滞后导致近地表开采区域遗留大面积采空区及矿柱。针对采空区及残矿赋存现状,运用中深孔顶板及矿柱联合崩落的方式,崩落近地表采空区顶板隔离层及矿柱。采空区顶板及矿柱崩落后利用井下现有出矿系统集中出矿,出矿结束后对采空区进行充填。该技术方案有效消除采空区垮塌的安全隐患同时回采矿柱残矿,为同类矿山采空区处理及残矿回采提供技术参考。

采空区注浆地基处理方案的设计与施工

以盂县水神山道路工程第五合同段秀水河桥项目为工程实例,从工艺原理、设计方案确定、施工工艺、工程质量控制、处理效果等方面对采空区注浆地基处理施工技术进行了阐述与分析,从具体的治理效果来看,压力注浆在治理由采空区引起的路基塌陷是非常成功的。