隧道下伏采空区稳定性及治理方案数值模拟

隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究日益受到重视。为治理平朔煤矿东露天矿运输专线隧道下伏采空区,利用FLAC3D对采空区稳定性及治理方案进行了数值模拟分析,得到了隧道下伏采空区在加固前后的受力和变形的特征规律;通过对仰拱厚度及采空区注浆料强度进行敏感性分析,得到了最优的加固措施。数值分析结果表明：在未加固的采空区上开挖隧道,采空区两帮岩土体受到较大的垂直载荷,隧道开挖底板出现了屈服剪切破坏,隧道拱腰及拱顶出现了屈服拉伸破坏,隧道底板最大沉降及不均匀沉降较大;在对采空区充填注浆及隧道底板浇筑仰拱的联合加固措施后,原采空区附近的应力集中区域得到很好释放,隧道底板最大沉降及不均匀沉降量大幅降低,岩土体的整体稳定性提高。     

铁路隧道下覆采空区注浆材料配比研究

阐述了黄陵二号煤矿铁路运煤专线白石隧侧壁裂缝治理过程中通过对隧道下覆采空区注浆材料配比试验分析和研究,得出了适用于该工程注浆浆液配比参数,为指导现场注浆加固提供理论依据。     

煤矿浅埋采空区的地面注浆处理技术

通过注浆技术加固煤矿浅埋采空区,河北金牛能源水泥厂在采空区地表建设日产2500t新型干法水泥熟料生产线,取得圆满成功,为煤矿采空区的治理与使用开辟了一条新途径。介绍了浅埋采空区注浆方案设计及施工技术。     

榆神矿区地方煤矿采空区治理措施

论述了榆神矿区地方煤矿采空区注浆治理技术、井下水泥砂浆墩台加固技术、地裂缝超高水材料治理技术,并结合实例,分析了本区相对成熟的采空区综合治理方法,提出了建筑物井下砌石墩台支撑、采空区注浆治理等3种治理措施。     

基于变形监测的采空区注浆加固治理效果评价

为评价采空区注浆加固治理效果,首先根据采空区地质采矿条件,将研究区域按注浆区、注浆影响区和非注浆影响区分区,并在相应区域地表和建筑物上布置变形监测点,获得实测沉降值,再结合注浆钻孔位置,综合分析注浆效果。分析结果表明:以非注浆影响区的平均沉降值为背景值,注浆区地表实测下沉较非影响区减少了68.7%;注浆区建筑物实测下沉较非影响区减少了21.0%,采空区采用注浆加固治理具有显著的减沉效果。     

大同采煤沉陷区光伏示范基地110kV汇集站浅部采空区注浆治理技术

为确保采煤沉陷区光伏基地运行良好,必须对基地下方采空区进行加固处理。以110kV汇集站为例,通过钻探成果分析采空区情况,对地基稳定性进行评价。根据工程地质条件和采空区稳定性评价结果,确定采用注浆技术对汇集站下方采空区进行加固处理。设计确定了注浆治理方案。注浆施工完成后,对注浆加固效果进行了检测。结果表明,注浆加固治理方案设计合理,效果良好。     

高层楼房地基下伏双层煤矿采空区治理方法

山西省是采煤大省,改革开放以来随着经济建设的开发,在公路建设、工业厂房等诸多工程建设中都会遇到下伏煤矿采空区,近年来在许多城市建设中高层楼房地基下部也遇到多层煤矿采空区,为保证高层建筑的正常使用,多采用对煤矿采空区进行注浆处理的方法对地基进行加固,钻探、注浆施工工艺及注浆配比的选取是双层煤矿采空区治理质量控制的主要因素,施工中的钻探、注浆方法是治理高层楼房地基下伏双层煤矿采空区工程质量控制的关键。下面以山西省某一工程实例,对鹏龙房地产开发(晋城)有限公司梧桐苑(A地块)建设项目采空区治理工程施工中所采用的工艺流程、钻探、注浆方法及经验进行系统的总结。     

采空区注浆加固技术研究与应用

某拟建工厂厂址位于老采空区上方,为了防止地基沉降,采用注浆方法对采空区及破碎岩层进行加固处理。首先采用可视探测系统对采空区及岩层情况进行探测,确定合理的注浆方案。注浆前、中、后对注浆效果进行监测,结果表明注浆取得了良好的效果,有效地加固了采空区及岩层。     

地面预注浆在煤矿采空区治理工程中的应用

根据我国近十年的工程实践,总结了淮南矿区采空区治理的机理和施工技术、治理的标准、采空区注浆治理的范围以及质量检测等基本内容.分析与评价了煤矿采空区地面注浆技术的特点,提出了煤矿采空区注浆治理存在的问题及解决的方法,以期在今后类似工程地质条件下的治理工程提供借鉴的经验.     

风井场地采空区注浆加固治理技术研究

为了解决同煤集团燕子山矿东盘区风井场地中进、回风井在掘进过程中揭露了采空区、影响施工的进度及安全生产的问题,提出了采用采空区注浆加固治理技术,通过采用预注浆加固、注浆充填密闭和加固及地面建筑物的防沉注浆加固技术,以提高井筒围岩的稳定性、减小变形移动和防止漏风,保证掘进工作的正常进行,提高生产效率。     

老采空区超高水材料注浆减沉监测与效果评价

老采空区注浆减沉效果的监测和评价对采煤沉陷区的合理利用和注浆减沉方案的优化具有重要意义。本文以邯矿集团聚隆矿业有限公司下伏老采空区为研究对象,对老采空区注浆充填过程中地表监测点进行现场实测,并对注浆后的减沉效果进行评价分析。结果表明:对老采空区进行注浆后,与不进行注浆时相比地表减沉25%;监测点受注浆影响下沉速度明显减缓,监测期间地表下沉量显著减小。对老采空区进行注浆能够减小地表下沉,有效地保证地表建(构)筑物的安全运营。     

采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术及应用

以淮北矿业集团拟建办公中心在采煤沉陷区进行建设为例,提出了针对老采空区的综合勘察技术;基于老采空区残余空间、破裂岩体裂隙分布规律、建筑荷载作用下老采空区的变形破坏规律及地表变形的时间效应,提出了采煤沉陷区建设用地地基稳定性评价方法;基于工程实践,提出了老采空区注浆治理的设计和检测方法,并初步形成老采空区治理效果检验标准;最终形成了包括老采空区勘察技术、采煤沉陷区地基稳定性评价技术、老采空区注浆治理技术、注浆效果检测及后评价技术的采煤沉陷区建设用地综合治理成套技术。该技术的应用为采煤沉陷区土地资源利用提供了新途径。     

工作面过断层煤壁注浆加固实践与理论分析

通过对嘉乐泉矿2804工作面进行现场观测,得到断层下工作面顶板的破断规律及矿压分布特征,建立工作面直接顶模型,利用位移变分法推导出工作面顶板沉降量计算公式,定量分析工作面注浆加固后煤体弹性模量的提高对顶板沉降量的影响,结果表明:注浆加固后随着煤体弹性模量增大,顶板下沉量逐渐减小,当煤体弹性模量增加到3 500 MPa时,顶板下沉量随煤体弹性模量增大而减小的速度变缓,且煤体强度太高,不利于割煤。     

露井联采回填区域地基注浆加固技术

为了消除露井联采回填区沉降及采空区突然垮塌对上方光伏基地地基稳定性造成的安全隐患,首先采用综合物探、钻探及钻孔电视等勘查方法,查清回填区赋存状况及深部采空区范围,然后设计采用浅部回填区注浆与深部采空区注浆相结合的地基整体加固方案,优化注浆物理力学参数和施工工艺,最后采用多种方法进行注浆加固效果检测。结果表明：采用单点地震法、地质雷达法和瞬变电磁法的综合物探勘查方法并布置钻探验证孔,可查清浅部回填区与深部空洞分布范围|浅部回填区采用1〖KG-*3〗∶〖KG-*3〗1为主的单液水泥浆,深部采空区采用1∶0.3∶0.9为主的水泥粉煤灰浆液,经过优化注浆物理力学参数和施工工艺,可以实现露井联采回填区和采空区的注浆加固|采用物探、钻孔取芯漏失液观测、波速测试以及地表沉降观测的方式进行注浆效果检测,实现浅部、深部注浆效果的全覆盖检测,通过检测得到回填区和采空区空洞、裂隙注浆效果良好,消除了光伏地基隐患。     

破碎煤岩体钻锚注一体化加固技术研究

锚注加固技术已经成为地下岩土工程中重要的围岩加固措施,其对于破碎煤岩体、软岩、沉降控制、注浆堵水等工程施工有非常显著的效果。根据多年从事注浆加固工作所积累的经验,提出了一种钻锚注一体化加固技术。结合国内煤矿钻锚注一体化加固工程实例,对煤矿破碎煤岩体的注浆加固效果进行了探讨,得出注浆加固能大幅提高破碎煤岩的完整性,使其承载能力增大,围岩最大主应力向煤壁移近,可有效控制巷道底鼓。     

综放工作面过空巷注浆加固技术应用

针对13031工作面平交过13031中顺槽空巷的现场情况,建立测站收集数据分析空巷巷道应力、围岩位移变化规律情况及影响范围,根据分析结果,采用注浆加固技术对空巷煤体进行超前加固,并在回采过程中对空巷采用超前背顶加固的方式进行加强支护.现场应用结果表明,该方案提高空巷煤体的整体性和强度,达到了加固的目的,且效果良好.     

面向绿色矿山的注浆关键技术与工程示范

针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题,系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系,并成功示范。具体内容有：(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段,研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律,尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测,实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料,将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置,同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工,有效规避采动超前破坏;集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统;应用补强注浆工艺,强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系,重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系,并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范,为我国绿色矿山建设提供了新思路。     

注浆技术在沿空掘巷围岩加固中的应用

针对沿空掘巷护巷煤柱两侧松散破碎区不起承载作用的现象,通过注浆加固的方法,将巷道侧煤柱松散破碎区的煤体加固,达到减小护巷煤柱宽度的目的。阳煤五矿8407工作面沿空掘巷煤柱宽为10 m,受煤柱两侧松散破碎区的影响,巷道变形量较大。在巷道侧煤柱松散破碎区内进行了注浆加固试验,通过注浆加固试验段巷道与未注浆加固段巷道变形量、围岩应力的观测对比可知:注浆加固试验段破碎区承载力明显大于未注浆加固段破碎区的承载力,巷道变形量明显小于未注浆加固段巷道变形量。