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。

三软煤层条件下工作面浅孔注水钻孔设置方式探索

针对告成煤矿三软煤层生产过程中,煤尘比较突出、劳动作业环境恶劣和容易诱发煤尘事故等问题,在23041综采工作面进行了工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法的试验和探索,并将该方法与现用的注水垂直钻孔设置方法进行了对比试验。实践证明,工作面浅孔注水伪斜钻孔设置方法可减少综采工作面生产过程中粉尘的产生量,对促进安全生产具有重要意义。

浅地层大位移井海水钻井液技术

针对埕129-斜10井地层成岩性差、泥岩性软、蒙脱石含量高、造浆严重、砂岩渗透性好等特点和大位移井钻井施工工艺的特点,采用了纳米乳液胺基聚合物润滑海水钻井液。经现场应用表明,该钻井液携岩能力强,具有良好的流变性、润滑防卡性和抑制性,有效预防了井壁失稳,满足了浅地层、大斜度延伸井的钻井要求。在大斜度井段施工中必须坚持短程起下钻,及时修整井壁,以钻井液的净化保优化。该井的安全、快速完钻为渤海湾海油陆采浅地层、大位移井的钻井液工艺技术提供了宝贵经验。

地质钻探技术与应用研究

钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑。我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展。通过国家重大科学工程项目"中国大陆科学钻探工程"5158m"科钻一井"的实施,取得了一系列钻探技术成果,形成了一整套新型的、具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系,包括硬岩深井取心钻进技术、扩孔钻进技术、泥浆技术和井斜控制技术。在国家科技计划项目、国土资源部科技项目以及地质大调查专项项目等的支持下,通过地质钻探技术的研究和应用,在绳索取心钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探工艺、定向对接井技术、新型节水钻探工艺、系列全液压岩心钻机、全液压动力头水文水井钻机、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术、系列新型金刚石钻头以及新型冲洗液技术等方面取得了长足的进步,为我国地质调查和矿产资源勘查提供了现代化的钻探技术和装备。

浅埋煤层综采面覆岩破坏规律的钻探实测研究

为研究浅埋综采工作面上覆岩层破坏规律,准确判定采空区冒落带和导水裂隙带的发育高度,以哈拉沟煤矿22208工作面浅埋煤层开采为背景,利用钻孔探测技术对其进行了探测分析。在哈拉沟煤矿22208工作面布置采前、采后钻孔共计8个,利用钻孔冲洗液消耗量观测法和彩色钻孔电视观测法对钻孔进行实测研究,得出切眼中部冒落带发育高度为7.22 m,切眼两端区域冒落带发育高度为13.42 m,切眼中部导水裂隙带发育高度至少为49.32 m,切眼两端区域导水裂隙带发育高度至少为50.82 m。“三元沟”沟底冒落带发育高度为10.1 m,导水裂隙带发育高度至少为25.8 m,“三元沟”出沟区域冒落带发育高度为21.2 m,导水裂隙带发育高度至少为51.6 m。实测结果表明:工作面进回风巷附近和“三元沟”沟底导水裂隙带较发育,是工作面防治水、防溃水溃砂的重点区域,需现场提前采取措施并实时重点监测防护。

南海西部浅层大位移井钻井液技术

为了解决南海西部浅层大位移井的井眼净化、井壁稳定和扭矩/摩阻等问题,通过试验,确定了浅层大位移井的水基钻井液配方,并对其抑制性、流变性、润滑性等进行了系统评价。室内评价试验和现场应用表明,优化后的PDF-PLUS/KCl钻井液不仅具有优良的软泥岩抑制性,而且流变参数合理、润滑性好,能够满足该地区钻浅层大位移井钻井的要求。

复杂环境下钢筋混凝土箱型拱桥的爆破拆除

待拆大桥为钢筋混凝土结构,拱肋采用箱型截面的砼箱形拱桥,经多次加固,拱箱壁为薄壁结构,采用水压和浅孔爆破相结合的方式,将药包置于注满水的箱型拱肋内的设计位置上,桥面、拱上结构等用浅孔爆破。同时,对大桥东侧与相邻房屋同基岩的拱座基础2 m范围内,在拱脚根部采用弱松动爆破;沿拱肋5~10 m位置,再采用完全爆破方式。爆破后,大桥解体充分,空气冲击波、飞石及噪声等得到有效控制。

浅埋深近距离煤层群上覆采空区积水排放技术

为解决传统积水采空区排水技术存在的排水时间长、准备工程量大、排水系统复杂等问题,对大柳塔煤矿22301综采工作面上覆采空区积水排放技术进行研究,采用了群孔对泵直排新技术,在深入分析上覆采空区底板起伏情况的基础上,确定主要的积水区域,然后对上覆采空区各主要积水区域分别施工多个排水孔,再将各排水孔与大功率离心泵直接对接,排放的水不再经水仓中转直接排出,而是经离心泵直接泵排至地面,简化了排水系统。结果表明:22301工作面排水所需时间比传统方法缩短了3个月,并节省大量工程及设备费用,工作面回采期间顶板基本无淋水,实现了绿色高效排放上覆采空区积水。

日本水稻湛水打入式穴直播栽培技术

就日本水稻湛水打入式穴直播栽培技术及栽培特点进行了阐述。该技术克服了其它直播技术部分种子外露、漂移、赶堆和分布不匀的缺点,具有行距、穴距及播种深浅可调的优点,使水稻生长处于类似于移植稻的栽培环境,产量较高。水稻湛水打入式穴直播技术的实施,降低了物资和劳动力的投入,降低了生产成本,提高了稻米的竞争力。

富水砂层大跨度平顶浅埋暗挖隧道施工技术

结合深圳滨海大道过街隧道的施工实践,分析了隧道所处的工程地质和水文地质情况,详细介绍了隧道穿越富水砂层的施工技术。根据隧道的断面尺寸、走向、埋深以及隧道围岩状况,周边环境条件和地面交通要求等情况采取超前排水、立体注浆封堵、增强初衬支护强度和刚度等措施,使隧道顺利贯通。

爆破法疏挖尾水河床

为了提高机发电效益,结合了在某电厂用爆破法疏挖尾水河床的成功实例,利用钻孔爆破法对水下爆破进行施工,分别介绍了在该工程中进行水下爆破施工的施工工艺流程、爆破参数的设计以及水下爆破安全校核方面的内容,可供类似爆破工程借鉴。结果表明,爆破后,岩石破碎块度理想,水下清渣顺利,对闸门及周围建筑物无影响。

浅孔注水在大阳煤矿的应用

采用浅孔注水,不仅降低回采工作面的煤尘飞扬,而且降低瓦斯涌出量,避免冲击地压的产生,提高工作效率,确保职工身心健康。

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。

应用浅孔注水破煤技术进行煤层消突的研究

在大量调研的基础上,结合丰城矿区内四对生产矿井现行的防治煤与瓦斯突出的现状,通过统计法,找出当前影响丰城矿务局煤与瓦斯突出的主要因素;利用工作面前方存在1～3 m的卸压范围,提出通过改变掘进工作面掘进方式,采用浅孔注水破煤代替爆破落煤,减小对煤体的震动以达到防治煤与瓦斯突出目的。采用现场测定数据分析、实验室测定与理论分析相结合的研究方法,找出浅孔注水破煤的安全技术参数。

浅孔注水在滑动构造下“三软”煤层煤巷掘进工作面的应用

分析了煤层浅孔注水的作用与机理,并根据告成矿井田的煤层地质条件,确定了注水参数和注水工艺,使得该矿在煤巷掘进过程中的顶板管理取得了良好效果。

三软不稳定煤层局部高瓦斯治理技术

永煤公司龙王庄煤矿为典型的三软不稳定煤层,在掘进过程中煤层赋存不稳定且煤层及顶底板软,局部区域瓦斯涌出量异常,极大地影响了正常掘进。采取了深孔注水与浅孔注水相结合、增大供风量、松帮让压等行之有效的措施进行综合治理,消除了瓦斯隐患,确保了掘进施工的安全和进尺。

深水含浅层流地层无隔水管领眼钻井水力参数计算

综合应用动态压井系统的无隔水管领眼钻井技术是处理深水含浅层流地层地质灾害的有效手段之一。针对无隔水管钻井技术特点,进行了无隔水管领眼钻井技术在深水含浅层流地层的适应性分析。基于油气井流体力学和渗流理论,考虑了浅层流实时钻进过程中地层漏失或侵入井筒动态过程的影响,建立了无隔水管钻进的平衡方程、连续性方程、运动方程和辅助方程,为钻井水力参数的设计与求解提供了依据,并以南中国海W-X01井为例,对计算方法进行验算与对比分析。现场实例计算表明:钻井液排量、钻进速度、钻杆转速是无隔水管海水钻进过程中的主要控制性施工参数,通过施工参数可调整环空压耗大小,进而控制井底压力;环空压耗随钻井液排量的增大而增大,且领眼尺寸越小环空压耗增大的趋势越大;同时,环空压耗随钻杆转速的增大而增大。此方法可以用于指导深水含浅层流地层的无隔水管领眼钻进设计与施工。

综掘工作面煤壁浅孔注水粉尘治理研究与实践

为有效降低E1S725-1#矸石置换巷道掘进工作面粉尘污染问题,依据该工作面的实际情况,设计了注水钻孔布置方案、钻孔参数以及钻孔封孔方法等整套注水工艺,认真组织实施后,该种煤层注水方法使工作面煤体中水分含量提高了1%以上,粉尘降尘效率达到49%以上,有效地降低了工作面粉尘浓度。

松软煤层煤壁浅孔注水防片帮技术研究与应用

针对松软煤层煤体强度低、煤壁易片帮的问题,基于对煤壁片帮机理和浅孔注水防片帮机理的分析,对松软煤层煤壁浅孔注水防片帮技术进行了研究。明确了煤壁存在拉裂破坏与剪切破坏两种片帮形式,得出了浅孔注水提高煤体稳定性、防止煤壁片帮的机理。在此基础上对浅孔注水防片帮技术参数进行了设计。通过在新安煤矿15070工作面现场应用表明,使用浅孔注水技术后,工作面片帮问题得到极大改善,保证了工作面的正常推进。

采掘工作面煤壁浅孔动压注水在治理瓦斯中的应用

朱庄煤矿结合该矿机械化程度较高的有利条件,利用现有综采机组的液压系统,试验采用煤壁浅孔动压注水治理瓦斯,有效地解决了常规方法利用边采(掘)边抽治理瓦斯的设备和专业认伍投入等一系列问题,取得了良好的经济和社会效益。