信湖煤矿主井钻-注平行作业施工技术

信湖煤矿主井深1 009.5m,净直径6m,采用钻-注平行作业方式施工,S孔地面预注浆完全不占用建井工期。S孔地面布置避开钻井施工地面设施,在基岩段进入设计注浆范围,进行基岩段注浆。该井筒共注入浆液27 007.5m3,剩余涌水量3.5m3/h,实现了打干井。

跨孔电阻率CT技术在立井地面预注浆效果检查中的尝试

立井井筒在遇到含水层或松软破碎岩层时,地面预注浆是常用的堵水加固技术,但对于注浆效果的检查和评价一直没有可靠的手段。物探技术的飞速发展为地面预注浆效果检查带来新的希望。然而,迄今为止国内外尚未有通过物探手段对竖井地面预注浆效果进行检查与评价的报道。通过对物探技术的介绍,分析了常规底面物探技术无法在较深立井地面预注浆效果检查中应用的原因,阐述了超高密度跨孔电阻率CT技术的原理、方法和仪器,并在云南滇中引水工程香炉山引水隧洞新增竖井地面预注浆中进行现场尝试应用。结果表明,超高密度跨孔电阻率CT技术具有分辨率高、多解性低以及全自动、快速采集的特点。通过钻孔深入注浆地层进行测试,相比地面物探方法能更准确地反映地层物性参数变化情况,对较大尺度范围深部地面预注浆效果的定性检查评价是可行的,应进行更多的研究和尝试。

钱营孜煤矿新副井筒地面预注浆工艺设计与施工应用

为实现井筒安全快速掘砌,采用“上冻下注”方法施工,提出了井筒地面预注浆采用“内圈直孔+外圈S孔+分支孔”的施工方案。先直孔段地面预注浆结束后,而后井盘空间留给冻结及井筒掘砌施工,以期对富水基岩裂隙含水层进行注浆封堵,最终在井筒周边形成不透水的注浆帷幕。结果表明全井筒剩余涌水量5.443 m^(3)/h,满足设计要求注浆后井筒剩余涌水量≤6 m^(3)/h的条件,确保井筒快速施工及安全性。

浅埋大断面双连拱隧道地层变形控制技术

由于特殊的断面形态,浅埋大断面双连拱隧道的施工通常伴随较大的风险。厦门某双连拱隧道断面面积为498.8 m2,面对复杂的地质条件和敏感的周边环境,地层变形控制是关键。该工程采用全孔一次性帷幕注浆,双侧壁导洞法、3层支护结构、支护时机优化等变形控制关键技术,通过FLAC3D数值模拟和理论分析,研究施工过程中横向、纵向地表沉降,分析地层变形云图,结果表明变形均在安全范围内。

地面定向钻孔预注浆加固技术在断层带巷道围岩控制中的应用

针对巷道通过地质构造带时围岩破碎程度大,节理裂隙发育,常规支护手段难以有效控制巷道围岩变形,极易引发安全事故现状。本文以芦子沟煤矿东翼大巷为工程背景,分析了东翼大巷地质条件及穿断层掘进特征,提出了地面定向预注浆加固实施方案,通过实验验证了地面注浆加固技术的有效性。同时,基于断层地质构造对巷道围岩稳定性的影响特征,提出了“锚架+锚注+锚索梁补强”穿断层联合支护技术,并结合现场情况进行了工业性试验。试验结果表明:穿断层联合支护技术能有效保证巷道在穿断层过程中围岩的稳定控制,巷道围岩变形量得到有效控制,顶底板最大移近量约为118.3 mm,两帮最大移近量约为78.4 mm,支护形式安全可靠。

大纵坡长斜井富水软岩地层地面高压预注浆施工方案

滇中引水工程太安2号施工支洞(斜井)处断层破碎带内且剩余洞段赋存距离长,面临“无水变形、溜渣,有水变形、突泥”复合型地质灾害侵扰的困境,碎粉岩可灌性差,采用“洞内超前加固”治理耗时长、灌浆费用高昂,直面不良地质安全风险大;为打破困局,引进石油行业定向钻技术、煤炭行业高压预注浆技术,结合该技术在该工程涌水突泥深孔高压预注浆实施成效(太安1号洞),以及深大新增竖井极富水复杂井筒防治水经验(新增27竖井),采用分类治理,复杂问题简单化,将隧洞“超前加固+超前堵水”综合治理需求简化为“超前堵水”,降低治理难度。在地表布设钻场施工“L”型钻孔,对目标洞段周边地层进行超前注浆堵水加固,形成帷幕固结圈,根据开挖揭露情况辅以洞内超前灌浆,在帷幕圈内进一步针对性的灌浆补强,加固围岩从而提高隧洞开挖支护效率,使得工期和投资能够满足工程要求。

断层破碎带深部区域地表预注浆加固应用与分析

为提高巷道穿越断层破碎带区域围岩强度,解决巷道坍塌失稳问题,并为后期巷道锚固支护提供基础,利用地表预注浆对顾北煤矿巷道穿越F104断层破碎带深部区域局部岩体进行加固。注浆前期表现出泄压特征,注浆压力无法上升;采用分段–间断–重复注浆策略,可使前期注入浆液固化充填大开度的吸浆通道,防止浆液过度扩散,并为浆液注入较小裂隙创造了条件,实现对目标区域充填密实度的最大化。注浆后断层破碎带中心段浆液结石体呈丝络状分布,偶见水泥结石体粗脉;两侧边缘岩芯的浆液结石体呈脉络状分布。注浆增加了围岩完整性,加强了破碎岩体的相互镶嵌作用,提高了巷道掌子面稳定性;地表注浆对区域围岩裂隙进行充填胶结,减少了裂隙自由面空间,泥岩渐近泥化得到有效遏制,间接提高围岩强度;极破碎围岩注浆后浆–岩结石体表现出类混凝土状特征。地表预注浆使巷道稳定性得到有效保证,极大提高了岩体的自身承载能力及抗变形能力,开挖成型巷道表面收敛位移及收敛速率显著减少。

地质雷达在预应力梁钢绞线孔道注浆质量中的研究

预应力梁钢绞线孔道注浆饱满程度直接关系到桥梁的安全和使用寿命,对其施工工艺的控制和注浆效果的检测越来越受关注。运用时域有限差分法(FDTD),采用广义完全匹配层(GPML)作为吸收边界,对常见注浆孔道缺陷进行二维正演,结合工程开窗验证,总结缺陷的雷达图像特征和规律,为地质雷达法检测注浆饱满度提供依据。

探地雷达在预应力梁钢绞线孔道注浆质量检测中的应用

混凝土桥梁波纹管的注浆饱满程度直接关系到桥梁的安全和使用寿命,目前还没有能够准确检测波纹管注浆质量的方法。使用广义完全匹配层(GPML)作为吸收边界,依据时域有限差分法(FDTD),对钢绞线注浆孔道中同埋深不同大小的空洞进行二维正演,并结合工程进行开窗验证,总结不同缺陷的雷达图像特征及其规律,为探地雷达法检测波纹管注浆饱满度提供了理论依据。

地面L型定向分支孔注浆加固煤层顶板厚风氧化带技术研究

针对薄基岩、厚风氧化带下综采工作面顶板压力大,易形成出水、压架事故的工程问题,采用一种新型L型定向分支孔结构对顶板厚风氧化带进行了地面预注浆,设计了合理的注浆参数和施工技术措施。工程实践结果表明:采用地面多渗透源的注浆方式加固顶板风氧化带,注浆压力大,改善了上覆围岩结构的力学行为,封堵了砂岩裂隙水和上部含水层的导水通道,配套高强液压支架,实现了安全回采,为同类地质条件下工作面开采提供了一种新的技术途径。

含夹矸厚煤层地面定向钻预注浆围岩改性及巷道支护技术研究

为解决复杂地质条件下,巷道掘进期间施工难,工序复杂等问题,以淮北矿业信湖煤矿818里机巷为工程背景,提出了利用地面定向钻预注浆技术对巷道围岩进行掘前治理的方案,运用FLAC^(3D)软件模拟了注浆前、后巷道开挖后围岩变形特征,并在现场注浆试验后,通过钻孔窥视的手段,观察了浆液在围岩中的扩散情况;结合巷道的地质条件及施工特点,确定了夹矸顶板巷道的支护形式,并对注浆区域与非注浆区域进行长期持续性的矿压监测。结果显示:同一支护形式下,治理区域相较于非治理区域,两帮移近量和顶板下沉量分别降低了31.82%、36.77%,证明了地面定向钻预注浆围岩改性技术,对加强围岩自承载性能,提高巷道稳定性具有良好效果。

山谷地带浅埋大跨隧道地表竹管注浆地层预加固方法

以京珠复线长沙至湘潭高速公路邓家湾隧道为依托,针对该隧道左线进口端位居山谷地带、开挖断面大、覆盖层薄、围岩破碎等特点,提出在洞身开挖范围内采用地表竹管注浆,而在边坡外侧采用倾斜地表钢管注浆预加固方案。暗挖实施效果表明:通过地表注浆预加固,改善了围岩的物理力学性能,缩小了开挖变形产生的松弛区范围,加快了施工进度,确保了施工安全,取得了较好的经济和社会效益。

地面预注浆技术在汉水泉三号煤矿副井中的应用

介绍了汉水泉三号煤矿地层条件,结合行业标准及以往施工经验,设计了副井井筒地面预注浆技术方案。根据现场施工情况,总结了注浆压力、注浆量、吸水率等参数,分析了汉水泉三号煤矿副井中生代侏罗系地层注浆质量,论证了地面预注浆技术在汉水泉侏罗系地层中的可行性,为地面预注浆技术在西部中生代地层中的应用提供了参考。

朱集矿副井井筒含水层涌水特征及治理对策

针对朱集矿副井井筒第1含水层(二叠系红层基岩孔隙含水层)采用地面预注浆、凿井涌水后工作面注浆等措施后仍不能满足涌水治理要求的现状,分析了该含水层突水特殊性的原因。结果表明,二叠系红层含水层为基岩孔隙含水层,在原始围岩压力下,基岩孔隙骨架和孔隙水之间有极大的吸附力,渗透系数10-5～10-3m/d;当围岩压力突然降低时,渗透系数激增数百倍,由弱含水层急剧转变为持续出水的强突水含水层。因此采用地面强预注浆及针对性的注浆均无法根治,需采取冻结等其他治理措施。

富水软弱地层地铁隧道浅埋暗挖施工技术

浅埋暗挖法在深圳地铁一期工程 2 3标区间隧道施工中成功运用 ,其中地表降水、旋喷止水帷幕、天桥基础托换和地质超前预报等技术都在含砂、含水、软土地层中成功实施 ,隧道顺利通过富水软弱含砂地层及两座人行天桥 ,施工进度、安全性和施工质量都得到保证 ,并有效地控制了地表沉降 ,取得了很好的经济效益。对各项技术措施、施工工艺及技术难点进行了分析 。

地面注浆堵水技术在矿山建设中的应用

介绍了白象山铁矿风井在处理淹井巷事件所采用的地表预注浆堵水技术、工艺及堵水过程,施工后取得了良好的治水效果,并得到了实际验证,可供类似工程参考。

老采空区上方拟建高层建筑物稳定性评估

针对老采空区建设高层建筑物稳定性差的难题,利用理论分析和数值模拟对老采空区拟建高层建筑物稳定性进行评估,得出9#煤层垮落带最大高度为12.4m,导水裂缝带高度为54.4m。10-2#煤层垮落带最大高度为9.2m,导水裂缝带高度为35m。高层建筑物建成后会造成9#煤层采空区二次活化,10-2#煤层采空区也会受到叠加活化效应的影响;待建立18F高层建筑物后,地表发生二次沉降,地基下沉最大值为56.5mm;9#煤层、10-2#煤层采空区注浆充填后,地表沉降减小至6.58mm左右,表明采用地面预注浆工艺能够保证18F高层建筑物的稳定。

地面土层注浆管路的设置与计算

为防止注浆时注浆管在注浆压力作用下从钻孔中冲出,要对注浆管采取一定的固定措施。根据岩土工程的注浆加固实践,归纳出单层管、双层管和三层管三种基本的注浆孔结构形式。对这三种形式的管路埋设方式进行了介绍,并提出了其埋设固定计算方法,根据力的平衡原理建立了管路在注浆压力作用下的抗拔力平衡条件。最后给出了计算算例。

L型钻孔地面预注浆技术在煤矿井下巷道加固工程中的应用

L型钻孔地面预注浆技术将地面预注浆技术与定向钻进技术进行结合,充分体现出定向钻进技术的先进性,放大地面预注浆压力大的优点,提高煤矿产业的挖掘速度。L型钻孔地面预注浆技术采用超前加固的措施,提高了围岩的稳定性,降低了开挖支护难度。

高地温深埋特长隧道热害综合防治关键技术研究

在高地温地区修建特长隧道存在较高的风险,给隧道施工及运营带来极大挑战。文章以我国在建的最长交通隧道——大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道为工程背景,开展特长隧道热害综合防治成套关键技术研究。通过研究确定了高地温隧道热环境控制标准及施工热害控制的合理区域,形成了热害隧道通风降温、制冷降温、地下热水治理相结合的成套降温设计方法,提出了高地温条件下的隧道衬砌结构支护体系及防开裂措施;通过室内模型试验研发了适用于高温热害环境下的成套新型建筑材料;根据传热学理论,建立三维非稳态传热模型,模拟研究了隧道运营环境温度场,并制定了隧道运营期间采用通风井分段进行纵向通风的降温对策。