弱胶结富水顶板采动巷道全锚索支护技术

为解决弱胶结富水顶板采动巷道支护难题,以色连二矿12307工作面回风巷为工程背景,采用数值模拟、钻孔窥视及现场实测等方法,研究了采动巷道围岩应力分布及顶板岩层破坏特征,分析了巷道围岩变形破坏原因,提出了"钢筋网护顶+横向布置的M钢带组合长短锚索+纵向布置的槽钢梁组合加固锚索"相结合的顶板全锚索支护技术。工程实践表明,采用上述支护方法,不仅可以防止顶板出现撕网及网兜现象,而且还有效控制了顶板下沉及离层,取得了良好的支护效果。     

2350煤矿河道改道后井下开采安全性分析

2350煤矿有大面积的煤层在河道下,属于水体下开采,水体下开采具有较多的危险性,为回收资源,且保障安全,拟将河流进行改道。为分析新河道下开采的安全性,在河道附近剖取六条剖面线,得出河床底部与1号煤层间的最小距离为232 m,而且1号煤层上覆岩层为三工河组隔水层,厚度约为172 m,河床下方无断裂导水构造。通过《"三下"采煤规程》中的计算公式得到1号和2号两层煤全采后导水裂隙带高度为152.8 m,根据防水煤柱留设方法,计算得到防水安全煤岩柱的高度为228.6 m。可见1号煤层与河床的最小距离大于防水煤岩柱的高度,在新河道下完全可以实现安全开采。     

引水隧洞瓦斯封堵施工技术探讨

山西中部引黄工程24标西干29+089.4~29+278隧洞段地处煤层带,富含瓦斯、一氧化碳等有害气体,且围岩节理发育、变形严重。针对初期支护完成地段、掌子面及裸露洞段和IV类围岩地段提出瓦斯封堵专项施工方案。通过密切监测做好通风,并采用高分子材料马丽散对其注浆,可有效解决隧洞瓦斯封堵难题,为类似项目提供参考。     

微裂隙中水泥浆液渗滤效应的可视化试验研究

在微裂隙岩体注浆过程中,水泥浆液的渗滤效应对注浆效果的影响显著。自主研制了一套微裂隙注浆可视化试验系统,该系统由注浆系统、微裂隙模型以及监测系统3个部分组成,监测系统又分为显微监测系统和压力流量监测系统。当水泥浆液进入微裂隙模型后,利用显微监测系统对裂隙入口处的渗滤效应进行实时观测。利用压力流量监测系统对注浆试验过程中的注浆压力以及累计流量进行自动记录。运用自主设计的微裂隙注浆可视化试验系统,对微裂隙中的水泥浆液渗滤过程进行试验研究。采用3种水泥浆材(超细水泥Ⅰ、超细水泥Ⅱ和普通水泥),研究在注浆压力2.0 MPa、水灰比1.0的条件下,不同水泥颗粒粒径大小在不同裂隙开度下的浆液渗滤效应。通过试验发现,当裂隙开度较小时,在裂隙入口处形成了完整的半圆拱形滤饼;随着裂隙开度的增加,在裂隙入口处形成断续分布状滤饼;当裂隙开度增加到无渗滤发生时,裂隙入口处仅残留少量水泥颗粒附着物。通过试验获得了3种水泥的最小可注入裂隙开度大小b min和最小无渗滤裂隙开度大小b crit:超细水泥Ⅰ的b min和b crit分别为80和280μm;超细水泥Ⅱ的b min和b crit分别为100和300μm;普通水泥的b min和b crit分别为140和310μm。研究结果发现水泥粒径的减小对最小可注入裂隙开度大小的影响较大,但对最小无渗滤裂隙开度大小的影响较小。结合渗滤趋势k值,发现随着水泥粒径的减小,相应的k min和k crit值会随之增加,水泥浆液更容易在裂隙入口处发生渗滤,这是因为超细水泥比表面积更大,水泥颗粒间易发生团聚。     

含V型相交裂隙岩体的力学特性及破坏模式试验

为深入了解V型相交裂隙岩体试件的力学特性和裂纹演化规律,采用MTS815电液伺服控制试验机对含不同夹角V型相交裂隙岩体试件进行了常规单轴压缩试验,基于试验结果,详细分析了试件的应力-应变曲线、强度与变形特性、裂纹演化与破坏模式及能量耗散特征。研究结果表明:①裂隙试件的应力-应变曲线进入裂纹萌生与扩展阶段早于完整试件,在峰前出现了明显的应力降现象,在峰后破坏阶段,完整试件表现为应力-应变曲线的快速跌落,而裂隙试件呈现台阶状多阶段性跌落,甚至缓慢水平下降,体现出明显的延性破坏特征;②裂隙试件的峰值应力、弹性模量和峰值应变均有明显减小。峰值强度和弹性模量随裂隙夹角的增加呈先增大后减小的变化趋势。轴向峰值应变主要受裂隙夹角的影响,总体随夹角的增大呈线性减小的趋势;③裂隙的存在能够完全改变岩体试件的破坏模式,随着裂隙夹角的逐渐增加,裂隙试件破坏模式的演化过程为:台阶式张拉-剪切复合破坏(30°)→张拉-八字形剪切复合破坏(60°)→台阶式平行双斜面剪切破坏(90°)。当裂隙夹角为60°时,试件的裂纹演化和破坏模式体现出对加载方向近似的结构对称性特征;④相交裂隙试件单轴压缩破坏的弹性应变能、耗散能、总能量和能量耗散率均较完整试件有大幅度的减小。裂隙试件产生的裂纹数量越多,试件表面的脱落现象越明显,耗散能和能量耗散率也越大。拉-剪复合破坏比单纯剪切破坏要消耗更多的能量。试件的破坏特征和破坏模式能很好地反映试件的能量耗散特性。     

下沟煤矿本煤层预抽钻孔合理封孔长度研究

封孔长度的合理性对于煤层预抽钻孔的抽采质量影响较大，当封孔长度较大时，不利于封孔段瓦斯的抽采，同时封孔成本增加，反之当封孔段长度较小时，若未封孔部分与煤壁裂隙导通，钻孔发生漏气又影响钻孔抽采质量。为确定合理的封孔长度，针对下沟煤矿302工作面特定的地质条件，采用单孔声波发射对巷道卸压区和应力集中区范围进行了研究，通过分析卸压区范围，确定了合理的封孔长度，并结合试验孔周边的预抽钻孔抽采数据，进行了验证分析，得出该工作面的合理封孔深度为8 m。     

浅谈承留器在储气库中的封堵技术应用

枯竭油气田建设的关键在于对老井进行封堵处理,解决上下油层层间窜通,封堵井筒,达到储气设计要求。通过对枯竭油气田封堵技术研究,优化施工参数,让枯竭油气田变废为宝,为天然气储备做出贡献。