特殊地质条件下覆岩离层注浆钻孔疏通及工作面跑浆防治技术研究

为了有效解决建筑物下压煤与矿井开采之间的矛盾,近些年采动覆岩离层注浆技术得到广泛的推广及应用,并产生了良好的经济效益。但在覆岩离层注浆工程中经常会出现各类跑浆事故,影响矿井生产和安全。分析了采动覆岩离层注浆工程钻孔压水p-t曲线,针对性的采用了高压气-液联动通孔技术成功疏通已下入注浆管的ZK-2钻孔,并结合采矿情况合理确定了钻孔注浆时机。在此基础上,以工作面跑浆事件为案例,从地质构造、采动影响裂隙发育、支承压力等方面对跑浆原因进行了详细分析,从封堵浆液压入量计算经验公式、堵漏时机、浆液材料及配比、具体实施方法四个层面制定了跑浆综合处置方案,经检验封堵效果良好、处置方案科学有效,后续注浆过程中未出现类似事故。

采煤沉陷区充填治理粉煤灰-建筑骨料浆液性能研究

为了将采煤沉陷区充填治理与固废利用有效结合,以粉煤灰及建筑固废为原料制成充填浆液,研究不同配比、不同类型浆液的物理力学性能。结果表明:粉煤灰水泥浆液流动度随水固比减小及粉煤灰占比的增加而降低,粉煤灰本身结构与性质对浆液性能影响大;各组浆液结石率最小值为93.7%,最大值为97.3%;浆液结石体各龄期抗压强度均随水固比减小而增加,28、90 d抗压强度最大值分别达3.95、8.15 MPa;水泥占比对结石体抗压强度影响明显,当水泥:粉煤灰从2∶8增长到2.5∶7.5时,结石体抗压强度平均增长率为81.2%,当水泥∶粉煤灰从2.5∶7.5增长到3∶7时,结石体抗压强度平均增长率分别为25.5%;研究所配建筑骨料浆液具有适宜的流动度和较高的结石率,且28、90 d结石体抗压强度平均值相比基础粉煤灰水泥浆液增幅分别为61.3%、27.6%;结石体早期结构致密度低、分布疏松,后期随着Ca(OH)_(2)、AFt及凝胶等产物不断生成,内部密实度增加,骨料的加入进一步增加体系的密实性,使得结石体抗压强度值增加。

煤矿厚松散层条带采空区“三带”发育特征探查

煤矿厚松散层条带采空区覆岩“三带”发育特征探查是我国东部采煤沉陷区综合治理的重要工作内容,为查明采空区“三带”发育高度及残余空隙分布特征,以济宁某矿厚松散层条带采区为背景,综合采用高密度三维地震、瞬变电磁法、地质钻探、煤田测井、钻孔电视及经验公式等方法开展理论研究、现场探测和定量分析。结果表明,深部厚松散层采空区在采深采厚比大于190的条件下,主关键层未破断,覆岩“三带”发育特征显著,弯曲变形带发育至地表;在超260 m厚的松散层较大荷载作用下,采留比1:2的条带采空区顶板基本全垮落,老顶初次来压步距23 m,周期来压步距10 m,地质探查显示采空区无尺度较大空洞;导水裂缝带高度为18.9~77.7 m,平均为50.8 m,为采高的18.2倍;垮落带高度为8.00~9.58 m,平均为8.19 m,为采高的2.9倍;覆岩主要导水裂缝发育高度为40 m;垮落带剩余空隙率为15%,裂缝带剩余空隙率为2.7%,受采动影响煤柱剩余空隙率为9%。可据此定量计算采空区残余空隙体积,为采空区注浆设计提供准确数据。

城市近郊深部条带老空区综合探测及关键技术

城市近郊老空区地基不稳定的问题是阻碍城市空间扩张发展的关键因素之一,查明老空区的赋存状态,量化各项参数,才能作出合理老空区处治方案。首先分析了城市近郊条带老空区地质采矿背景及地球物理特征,讨论了适宜的地面物探、孔间物探和钻探的探测方案;综合运用地面物探(高密度三维地震、瞬变电磁法)、孔间物探(孔间电法CT)及钻孔探测(垂直钻孔、定向钻孔)技术,获得条带老空区的平面分布范围、垮落断裂带高度和充水状态等参数。结果表明:(1)城市近郊深埋、厚松散层条带老空区适宜选择综合物探普查+钻探验证的综合探测方案;(2)对于不具备垂直钻孔布置条件但对拟建场区稳定性可能产生较大影响的关键区域,可采用多分支双靶点受控定向钻探进行钻孔验证,同时可作为施工阶段注浆孔;(3)城市近郊条带老空区为非充分采动形成,整体处于不充分垮落全充水状态,顶板部分发生垮落,采空区内部存在较大空间与裂隙,仍可能产生较大的残余变形量。

多层采空区场地勘察与注浆治理技术分析

文中主要针对多层采空区场地勘察与注浆治理技术开展了相应的探究工作,并针对现场实际状况,提出了一些有效的使用方法,希望可以在一定程度上提升多层采空区场地勘察施工水平。

深部条带采空区注浆效果综合评价探讨

文中主要对深部条带采空区注浆效果综合评价进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的评价方法,希望能为相关人员提供参考。

深部条带采空区注浆治理后场地稳定性评价

为准确分析评价深部条带采空区注浆治理后的场地稳定性,保障采空区场地安全开展工程建设,以济宁岱庄煤矿深部条带采空区治理工程为依托,综合利用概率积分法、数值计算及现场监测定量分析注浆治理前后采空区地表变形规律,并据此评价采空区场地稳定性。研究结果表明:深部条带式非充分开采采空区开采期间地表下沉平缓,但后期残余变形大,对地表后续拟建建筑物影响大。为保障场地新建高层建筑物的安全性,需进行注浆治理。注浆充填治理后,采用概率积分法和数值计算分析预测项目区工后最大残余下沉量2~16 mm,地表最大残余倾斜值0.06 mm/m,对比未治理工况下的减沉率达到94%,验证注浆治理效果良好。根据采空区地表移动变形特征和变形量综合评价工后采空区场地为稳定场地,满足高层建筑物建设要求。