Study on “triangle” water-inrush mode of strong water-guide collapse column

The water-inrush mechanism of strong water-guide collapse column in coal seam is studied based on the establishment of geological and mathematical models of "triangle" water-inrush mode. The geological background of Shuangliu mine is considered a prototype, similar simulation tests are adopted to analyze the water-inrush rules under this model, and the formation of water-guide channel and water-inrush process is investigated by examining the changes in rock resistivity. This work also uses the coupled cloud image derived from numerical simulation software to verify the results of simulation test. Results show that the numerical simulation of "triangle" water-inrush mode is consistent with the similar simulation. The "triangle" seepage area, which is located at the bottom of collapse columns and is connected to aquifer, is caused by the altered seepage direction and strengthened seepage actions after the overlapping of hydraulic transverse seepage in collapse column and hydraulic vertical seepage flow in aquifer. Under "triangle"water-inrush model, water-guide channel is formed by the communication between plastic failure zone of working face baseplate and"triangular" seepage area. Accordingly, the threatening water-inrush distance between working face and collapse column increases by 20 m compared with that of theoretical calculation.

金川矿区复杂地层钻探孔壁失稳机理与对策研究

金川矿区目前资源开采逐渐向深部转移,采用的主要探矿方式为在采矿巷道中布设中深钻孔,由于矿区地质条件复杂,常出现钻孔垮孔、造浆、地层涌水、破碎等情况,影响了勘察效率。为了解矿区复杂地层影响钻孔孔壁稳定性的原因,对从矿区采取的岩样进行理化分析、微观分析和力学性质分析,结果表明金川矿区钻孔孔壁失稳主要是因为钻探过程中遇强水敏性、强破碎、强涌水和高地应力地层。通过对矿区钻孔孔壁进行稳定性评价,从冲洗液技术和工程技术等方面制定了钻探技术对策,为矿区钻探施工提供了技术支撑。

焦作矿区强径流带分散突水点动水注浆封堵技术研究

针对焦作矿区中马村矿211采区西翼区域断层较多、水文地质条件极为复杂、工作面底板形成多条导水裂隙已发生大的突水事故的情况,采用井上下综合治理方法,首先在井下构筑小帷幕对过水通道进行截流,降低了原突水点的动水流速,再利用地面水平井大钻机、大孔径、大注浆量优势,用注浆加固的方法,重点对工作面强径流带、断层破碎带进行注浆加固,对工作面底板含水层实施超前区域治理,同时在井下施工探查检验孔,通过同步治理实现对强径流带分散突水点进行快速、有效的治理,并可以改善矿井生产环境,保护地下水资源,降低矿井涌水量,减少矿井排水费用,保证矿井安全生产。

向斜储水构造隧洞开挖涌水塌方治理研究

为研究经济有效的隧洞涌水塌方治理技术,以鄂北地区水资源配置工程凤凰寨隧洞为例,分析其出现涌水塌方事故的原因,采取排堵结合,排水减压,超前小导管和拱架等措施进行治理,并通过变形监测验证该方案的有效性。结果表明:围岩变形量小于规范允许最大相对变形值,隧洞趋于稳定;所采用的短开挖、强支护处理方法可有效限制破碎围岩变形。研究成果可为类似输水隧洞塌方涌水处理方案的制定提供参考。

非煤矿山突水淹井应急救援适用性技术综述

矿山水害事故破坏性大,突发性强,给人民生命和国家财产造成无法挽回的损失,突水淹井应急救援已引起社会各界的高度关注。本文通过对近年来非煤矿山突水淹井应急救援现状调研和分析,指出了目前突水应急救援技术和装备存在的主要问题。针对突水应急救援危险性大、技术难度高和时效性强的特点,阐述了突水应急救援适用性关键配套技术,对井下突水点位置探测、强排水、在地面快速钻孔形成救生通道的快速钻探、快速注浆堵水等突水应急救援适用性技术的原理和应用条件进行了详细介绍。

强富水厚层砂卵石深基坑突水三道防线技术研究

长沙地铁1号线省政府车站基坑长464.6m,深20m,宽20.7m.坑址范围分布超过40m深厚层砂卵石,富水性强,基坑内、外水头大,渗透系数大,地下连续墙难以穿越该地层,开挖过程中突水风险高,极易基坑底突涌.提出了多道防线预防基坑突水理念,采用三道防线综合技术(即合理增加地下连续墙深度、袖阀管法加固基坑地层和疏降水技术),预防基坑突水,加强施工监测.监测结果和工程实践表明:综合方法防基坑突水是有效的,该工程基坑突水综合预防方法对类似工程具有重要参考价值.

厚煤层放顶煤开采底板突水机理及水害探查技术

为研究受奥陶系灰岩(简称"奥灰")水威胁的工作面能否采取放顶煤开采,选择准格尔煤田黄玉川煤矿研究奥灰突水机理。该矿6上煤底板承受奥灰水压为0~4.49MPa,隔水层厚度为54.296~75.78 m,6上煤底板奥灰突水系数为0~0.085 MPa/m,绝大部分区域小于临界突水系数0.06 MPa/m;而一盘区巷道掘进遇断层时曾发生多次突水,说明该区具有不同的突水机理。矿井断层、裂隙发育,存在隐伏陷落柱,对断层、陷落柱的放水试验发现,北北东向地质优势面控制奥灰含水层富水性。在黄玉川煤矿216上01工作面,通过定水头压水试验测得底板最大破坏深度为34.9 m,阐明了准格尔煤田底板奥灰强渗通道耦合底板破坏的突水机理,改变了从纵向上认识底板奥灰突水的传统,从平面上施工小角度定向长钻孔探查垂向强渗通道,并进一步局部注浆加固,解决了采掘过程中的奥灰水害。

深部开采底板岩体卸荷损伤的强扰动危险性分析

为研究深部高应力岩体强烈的卸荷效应扰动底板破坏并诱发突水的危险性,根据卸荷力学理论,研究了深部开采卸荷对底板扰动破坏的影响,运用离散元软件计算了深部开采底板卸荷损伤的强扰动特征,基于三轴卸荷试验及损伤因子概念推导了卸荷量与损伤因子的关系,获得了底板岩体卸荷的扩展破坏条件,划分了底板卸荷扰动分区,分析了深部开采底板岩体卸荷损伤破坏的强扰动危险性。结果表明:随采深增加,底板卸荷起点及卸荷应力增加,卸荷量却降低,而深部开采较小的卸荷量便造成底板严重损伤破坏;岩体卸荷量越大,卸荷速率、位移量及渗透系数越高,越易致其扩展破坏;裂隙倾角及水平应力与垂直应力比值越小,越易满足底板岩体卸荷的扩展破坏条件。