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。

深部条带开采覆岩和煤柱综合探测及破坏特征

针对深部条带开采覆岩具有富水、岩石电性差异小、数据解释难度高的问题,基于并行电法多方法的综合分析优势,对深部条带开采覆岩破坏特征进行立体探测、定量评价。分析了条带开采覆岩破坏带的电性特征,讨论了适用于深部条带开采孔间并行电法测试的理论准则,对条带开采后形成的"上两带"及"侧三带"进行定量评价。得到结论:覆岩"上两带"及残留煤柱"侧三带"视电阻率剖面形态因采动破坏程度的不同,由规则变为不规则,连续性变差,通过构建孔间岩体电场性质差异图像,其形态突变和数值界面可作为判定覆岩"上两带"及"侧三带"发育范围的依据;综合运用并行电法、钻探实测及数值模拟计算等方法,确定采50 m留50 m(采留比1∶1)条件下,垮落带发育高度为15.2 m,导水裂隙带发育高度为46.65 m;条带煤柱破碎区发育宽度为7 m,塑性区发育宽度为19.5 m,弹性核区宽度为11 m。

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。

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。

低温条件下含水率对岩石力学特性的影响分析

在冻土地区,当岩石孔隙度较高时,冻结引起的岩石强度明显增加,因此有必要对其机理进行深入研究。通过研究孔隙水对低温条件下饱水岩石力学性质的影响,在-170°C至室温范围内,对凝灰岩和砂岩进行了单轴压缩试验和间接拉伸试验,并结合扫描电子显微镜试验观察岩石的微观结构。研究发现并总结了孔隙水对岩石低温强化机理的影响规律。岩石强度的强化被认为是由孔隙水冻结引起的荷载分布效应和孔隙水冻结后引起的冰强度增加之间的相互作用引起的。本研究将宏观岩石力学与微观岩体结构相结合,为冻土地区岩石力学研究提供了一定的参考。

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。

采空区综合治理在实际应用中的影响及价值

被关停煤炭开采区域下的采空区对地面建筑造成的影响是非常大的,随着对采空区综合处理技术研究的深入,逐渐形成了采取控勘测钻检一体化设备安装及应用方法、复杂地形下采空区帷幕孔注浆浆液配比等综合治理技术。采空区给社会、环境和安全带来了一系列的问题:破坏植物和土地资源,从而加重土壤侵蚀;破坏地表的建筑设施等,给人们的日常生活带来很大的冲击,也带来一系列的社会安全问题。文章针对采空区综合治理技术进行分析,保证采空区得到合理的处理。