岩溶充填黏土注浆加固试验研究

岩溶充填黏土失稳是岩溶隧道突水突泥灾害主要类型之一,为研究注浆对岩溶充填黏土的加固机制与效果,自行研制一套室内注浆试验系统。该试验系统主要由围压加载系统、数据采集系统、注浆模块以及压力室模块构成,具备模拟真实地层应力状态、渗流环境的功能。利用此试验系统模拟岩溶腔体真实赋存环境,开展充填黏土在不同初始密实度、注浆压力下的注浆试验,并对注浆加固试样进行力学、渗透特性试验。结果表明:(1)试样密实程度影响启裂压力,当试样孔隙度由37.5%减小到35.5%时,启裂压力由0.49 MPa增长到1.22 MPa,注浆压力小于启裂压力时,浆液主要以挤密形式进入土体,当注浆压力超过启裂压力,土体进入劈裂注浆阶段;(2)浆液加固形式与扩散半径主要受注浆压力与注浆量控制,试样应力状态决定劈裂注浆扩展方向;(3)注浆通过对土颗粒的挤密、劈裂、化学胶结及压滤作用,使黏聚力与渗透系数明显改善,注浆终压达到3.5 MPa时,试样黏聚力较注浆前平均提高84.26%,渗透系数平均下降93.97%;(4)注浆在加固土体的同时,也改变内部原有结构,随着注浆终压的增大,注浆量的增加,土体应力–应变曲线逐渐表现出应变软化特点。试验结论对岩溶充填黏土注浆加固机制的认识及现场注浆工作有一定借鉴意义。     

室内水力压裂法测试岩体临界破裂压力及阻水系数

阻水系数是表征单位底板隔水岩层平均阻水能力的指标,是水体上采煤中用以留设安全煤岩柱的重要参数,过去通常是采用现场钻孔的水力压裂试验、压水串通破坏试验或室内大尺寸的水力压裂试验进行测量.该研究采用MTS电液伺服岩石力学试验系统模拟三向围压(σ2=σ3)水力压裂试验,测量小尺寸岩体的临界破裂压力及阻水系数,并获得了较理想的试验结果.     

兴隆庄煤矿上组煤开采的矿井涌水量预测

该文主要介绍了兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿近年来矿井涌水量的相关情况并采用不均匀系数法对上组煤煤层开采的矿井最大涌水量进行了预测。     

煤系-红层覆岩结构采动效应及导水断裂带数值模拟

以安徽信湖煤矿8-2采区为工程背景,对煤系-红层覆岩天然工程地质特征进行了分析,重点研究了采动效应下覆岩离层发育位置和导水断裂带的演化规律。研究表明:覆岩存在巨厚红层与下伏地层不整合接触,形成煤系-红层双层结构,具备了覆岩离层的地质条件;利用关键层理论对离层位置进行初步判别,主要受控于第5、6、14、18、19层,且下第三系红层厚度较大为主关键层;利用FLAC~(3D)数值模拟试验,得知在工作面达到充分采动后,导水断裂带的最大高度为71 m,垮落带最大高度为14 m,裂高采厚比为17.75;信湖煤矿82煤层开采引发的覆岩结构采动变化显示,导水断裂带最大高度未达到关键含水层,但是要关注红层冲击倾向性问题,防止冲击作用下高位关键层破断,造成采场冲击及水害事故。     

信息技术在化工企业控制系统中的应用研究

针对企业安全生产数据处理量大,不能有效科学处理,从而导致生产效率低下,装置运行稳定性不高的问题,利用先进的信息技术和算法模型,帮助企业消除信息孤岛,实现数据智能分析,生产经营更趋科学合理。     

特厚煤层综放采动底板变形破坏规律的综合实测

为了探究兖州煤田兴隆庄煤矿特厚煤层综放开采对底板岩层的变形破坏规律,应用钻孔应变感应法和超声成像技术对该矿某综放工作面进行了综合实测,获得了底板下不同深度应变增量随工作面推进的变化曲线和工作面推进过程中不同深度钻孔超声成像图片资料。通过5个应变传感器监测数据和大量钻孔超声成像图片的关联对比分析,基本确定了该工作面采动底板扰动深度和矿压作用下支撑压力的影响范围。研究结果表明：①该工作面底板采动扰动深度约为19 m,具有较明显分带性,即可分为采动扰动破坏带和采动扰动变形带,带厚分别约为16 m和3 m;②采动扰动破坏带属于整体塑性变形,其强度条件已基本丧失,但采动扰动变形带仍以弹性变形为主,具有良好的承载条件和较强的抗渗强度;③采动矿压超前和滞后显现明显,其对底板影响程度具有由浅及深而减小的特征。该综合实测方法的成功应用不但为综放开采巷道支护、老空水防治等提供重要信息,而且对深部即将开采的下组煤能否安全带压采掘研究也将具有重要参考价值。     

高效节约型水泥复合喷浆技术探讨

针对喷射混凝土不能明显提高巷道支护强度的缺陷,探讨使用水泥浆复合喷浆技术。以素水泥浆为喷浆介质,在水泥浆中按照一定比例掺入纤维材料,使用大流量柱塞泵将水泥浆混合液喷射至受喷面,从而实现对围岩的封闭、稳固,防止围岩风化的目的。与传统喷射混凝土相比,水泥浆复合喷浆技术节能环保,极大的降低了对水泥、河沙及石子的消耗,大范围推广将对环境保护工作产生积极的推动作用。     

兴隆庄煤矿立井重复破坏原因分析及治理

兴隆庄煤矿主、副井及东、西风井等四个井筒1996～1997年间相继发生了变形破坏,并于1997年9月～1998年3月先后对破坏井筒进行了加固处理。经历了4～5年后,四个井筒原破坏部位又发生了不同程度的重复变形破坏。本文根据主、副井第一次治理后的多项监测数据,对比分析了井筒重复变形破坏的特点、程度及其原因,认为开挖井筒卸压槽是相当有效的治理措施,但合理选择卸压槽位置是非常关键的。     

采动条件下厚煤层底板破坏规律动态监测及数值模拟研究

以某矿综放工作面的开采实际为背景,采用现场应变测试和数值模拟相互验证的方法,对采动条件下厚煤层底板破坏深度进行综合对比研究。现场实测表明,某矿综放工作面煤层底板岩体破坏深度介于13~16 m之间,采动矿压对底板的影响具有较远距离的"超前"显现和"滞后"延续的特点,(超前、滞后距)表现有由浅及深相应减小的总体特征;数值模拟研究表明,工作面底板下0~16 m为底板破坏影响带,即底板最大破坏深度为16 m,16~36 m岩层受煤层开采影响较小,再往下有接近原岩应力的趋势;综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16 m,研究结果为我国类似条件下煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。     

兴隆庄煤矿煤层底板破坏特征研究

以兴隆庄煤矿10302综放工作面开采实际为背景,采用数值模拟和现场超声成像测试相互验证的方法,对采动条件下煤层底板破坏特征进行综合对比研究。数值模拟研究表明,工作面垂直应力呈"马鞍形"分布,剪应力大致呈"蝶状"分布;现场超声成像探测表明,10302综放工作面煤层底板下16 m范围内裂隙发育较为明显,但16 m以后裂隙发育相对较少;综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16 m,研究结果为兴隆庄煤矿煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。