斜井流砂层段壁后空洞探测及注浆处理技术

流砂层段斜井井壁漏水携砂造成井筒壁后空洞发育,采用地质雷达技术结合钻探验证确定了斜井流砂层段壁后空洞及富水区异常范围。为保证井壁稳定性,采用壁后注浆技术对壁后空洞及富水区进行处理。壁后注浆采用双管注浆工艺,注浆材料包括单液水泥浆及C-S浆。壁后注浆结束后,井壁涌水漏砂情况得到明显改善,检查孔压水试验结果表明井筒壁后注浆效果良好。     

不同分级循环加卸载模式下岩石能量 演化规律研究

为了深入分析循环加卸载过程中岩样能量演化规律,设计了3种不同的单轴循环加卸载试验,详细分析了不同分级循环加卸载模式下的总吸收能、弹性应变能、耗散能、塑性变形能等参数的演化特征及其相互关系,建立了耗散能与循环应力等级、循环加卸载次数变化的演化方程。结果表明:1)随着循环加卸载应力等级的提高,耗散能Use和塑性变形能Ue呈现非线性增加的趋势;2)岩样在第3种循环加卸载模式下,整体上耗散能Use和塑性变形能Ue表现出"U"形变化的规律,在第Ⅰ级和第Ⅱ级循环荷载下强化效应突出,而在第Ⅲ级和第Ⅳ级循环荷载下扰动效应突出;3)循环加卸载上限应力不变,下限应力减小时,循环荷载对岩样的损伤效应比其强化效应明显;4)循环加卸载作用下岩样的耗散能Use与循环荷载应力等级、循环次数相关,可以采用非线性曲面较好的拟合,这为采用耗散能Use来定量分析循环加卸载过程中岩样的损伤奠定了较好的基础。     

深厚冲积层人工冻土力学性能试验研究

为了获得深厚冲积层的冻土物理力学参数,从施工现场获得了十个层位(-193~-624m)的原状土样,在实验室中完成了十个层位重塑土冻结后的物理力学参数测试。试验结果表明:相同冻结温度条件下,第2层冻土冻胀力最大,第8层冻土冻胀力次之,而第9层冻胀力最低;第5土层冻结后单轴抗压强度最高,地层冻结稳定性较好,相比较第8层单轴抗压强度最低,地层冻结稳定性较差;第4~6层土层的粘聚力受冻结温度影响较为敏感;-15℃的冻结土层条件下,不同恒定应力剪切时第3、4、5层黏土的剪切蠕变变形量相对较大。地层土层结构特征、含水率、温度、应力与时间是影响冻土强度的关键因素。     

低固相聚合物钻井液在焦作矿区地面区域水害治理中的应用

介绍了低固相聚合物钻井液在焦作矿区水害区域治理中的实际应用情况;阐述了钻进中遇到不同层位时,钻井液性能的控制情况。结合施工过程中出现的卡钻、泥包钻、掉块塌孔等钻进事故处理,总结出一套实用的钻井液配方及处理复杂事故配方,现场应用效果良好(在大水垂比的情况下,在含水层中,顺利完成了1 435 m水平钻进),体现出了低固相聚合物钻井液优良的实用性能,为焦作矿区及其他矿区地面区域水害治理提供了经验。     

矿井建设技术发展概况及展望

针对我国井工开采大型煤矿向西部和深部发展新特点,论述了复杂地层条件下建井新工艺、新技术的发展。系统阐述了矿井建井基础理论和重大技术进步,包括"一扩成井"钻井法凿井技术、反井钻井凿井技术、矿山竖井掘进机研制、千米深井控制冻结凿井技术、斜井冻结技术、斜井冻结技术、斜井沿轴线冻结法凿井技术、千米深井地面预注浆技术、地面"L型"钻孔围岩加固改性技术、"钻注平行作业"凿井技术、超大直径深立井建井技术和大型凿井井架及井壁吊挂技术;指出了矿山建井技术目前所存在的问题,并提出了"十三五"矿山建井技术的重点研究内容和发展方向。     

弹塑性立井井壁设计计算方法研究

现行的立井壁厚设计法建立在弹性分析基础上。文章研究了混凝土和钢筋混凝土井壁的弹塑性设计方法,得出混凝土井壁弹塑性厚度计算方程和显式计算式。对钢筋混凝土井壁应用荷载分解法,在得出仅由井壁中混凝土体承载的荷载分量pi后,对其作弹塑性分析,得出有关计算方程和计算式。文中还给出全塑性混凝土和钢筋混凝土井壁壁厚计算式。并通过算例说明:与传统的弹性法计算相比,使用弹塑性计算方法得出的壁厚可减薄25%以上。     

CO_2爆破技术在巷掘进松动试验研究

在门克庆煤矿井下掘进工作面进行了液态CO_2爆破岩石的现场试验。通过岩石剥落程度与碎块的大小间接反映出的不同布孔方式下的爆破效果的差异,确定液态CO_2爆破孔的合理布孔方式。从现场试验的结果可以得出液态CO_2爆破在菱形布孔方式下爆破效果好于矩形布孔方式。