不排水下沉、封底在沉井法施工技术中的应用

介绍了江苏华菱锡钢炼钢连铸工程漩流池采用沉井法施工,施工过程中采用了不排水下沉、不排水封底封底的沉井施工技术,确保了漩流池沉井法施工顺利实施完成。     

基于GMS模拟预测磨槽江矿矿坑涌水量

磨槽江矿区位于陡峻的半山腰陡坡上,为裂隙直接充水的矿山,含水介质为泥盆系砂岩、寒武系砂岩与泥岩互层,主要充水含水层的富水性为弱—中。为了预测矿坑涌水对未来采矿活动的威胁,利用抽水、注水和压水试验等方法来确定含水层的渗透系数;采用耦合了达西流和非达西流于一体的GMS软件进行地下水流场三维数值模拟,运用MODFLOW中的排水沟渠子程序包及河流子程序包模拟冲沟,通过挖空单元体模拟窿道的现状分布和未来开采后逐年空间变化特征,根据计算结果预测各矿坑在未来开采期间的涌水量。结果表明：各平窿口预测的涌水量与实际观测值很相近,说明运用MODFLOW中的排水沟渠子程序包及河流子程序包来模拟山区冲沟的方法是可行的。     

利用含水层间水位差进行流量测井

利用含水层间水位差进行流量测井,评价含水层是水文地质勘探的新方法。在目前的水文地质勘探过程中,对含水层的评价,主要依靠在野外对钻孔揭露的含水层分层逐次地进行机械抽水。取得各含水层涌水量与水位降深资料,从而计算各含水层的渗透系数,参与矿井涌水量的预算,以了解含水层对矿井的影响程度。含水层的分层逐次抽水工作,其设备笨重,施工困难,耗费成本高,不能适应野外地质勘探的要求。如沉积     

超大沉井基础下沉施工应力与变位分析

基于常泰长江大桥主墩沉井基础下沉施工,运用有限元分析软件对沉井施工的首次下沉进行了数值模拟.对沉井下沉结束后的应力以及变位进行了分析,结果表明:沉井在下沉完毕后,沉井刃脚截面全面受压,最大压应力出现在刃脚与刃脚相连的隔墙位置上,沉井最外圈井壁应力在隔墙处会发生突变,但应力值整体上从长轴方向圆弧中点到短轴方向直线中点逐渐下降.同时,沉井下沉结束后,沉井位移量由上到下逐渐减小,在隔墙连接处位移量产生突变,而土体的沉降量在隔墙处大于井孔位置,在刃脚部位土体沉降最大.     

某电厂黄河岸边取水泵房沉井施工技术

沉井是在高水位地质条件或受场地限制时,所采用的一种地下结构施工方法,目前在南方地区应用较多,大型的沉井结构在北方地区特别是黄河岸边应用的相对较少．以某电厂黄河岸边取水泵房大型沉井工程为例,详细介绍了沉井下沉受力计算和沉井施工的关键技术,该工程采用围堰沉井方案,沉井分节预制、一次不排水下沉的施工方法,顺利地完成了沉井施工．相对传统的岸边取水泵房施工方法,缩短了施工工期,并为北方地区大型沉井施工提供了实例．     

旋流沉淀池沉井法施工排水取土下沉方法

超深、大直径地下筒体结构沉井法施工,采用排水取土下沉、干封底的方法施工;沉井内的分层挖土,土方挖运采用机械配合人工的方法,均匀、对称取土,防止沉井在取土下沉中不均匀下沉、突沉等问题,沉井偏位后采取井外卸载、井内偏心取土等纠偏措施。     

综合物探方法预测松散含水层涌水量技术研究

正确评价地下水资源量是一项重要的工作。本文通过引入综合物探技术,分析松散含水层的地球物理参数的响应特征,结合水文测井资料估算水文地质参数及其对地面物探相关参数的校正,基于支持向量回归机技术,建立了松散含水层涌水量预测模型。通过示范区涌水量预测结果与实际抽水试验结果对比,验证了该项技术的可行性,为地下水资源量评价提供了一种新技术。     

桥式滤水管在粉砂含水层中的应用

以某水源地勘探施工时使用桥式滤水管为实例，将其使用常规过滤器的单位涌水量进行对比分析，论述了在粉细砂含水层中使用桥式滤水管可以提高单位涌水量，平均提高９９．６％。减少一眼井可节约施工成本１２万元，提高间接经济效益４２．９４万元。应用桥式滤水管证明了在松散岩类粉细砂含水层开采时，可减少勘探施工和生产管理成本，应大力推广。     

水环境作用下采动诱发冲积层沉降特征及机理分析

为了研究水环境作用下采动诱发冲积层沉降机制,基于3个矿井的实测数据,分析了厚含水冲积层下采动地表沉降特征,基于有效应力原理,构建了潜水含水层和承压含水层土体压缩计算模型,研究了水环境变化对土体压缩量的影响,并结合现场实测资料对模型进行了分析和验证.结果表明:在厚含水冲积层下开采,地表沉陷波及范围远超一般地质采矿条件下的影响范围,水环境和冲积层的联合作用是导致地表沉陷异常的根本原因.潜水含水层土体压缩量与水位降深之间呈抛物线增长关系,承压含水层土体压缩量与水头降深呈线性增长关系,水头降深越大,土体的压缩量就越大.模型预测均方根误差为±8mm,相对中误差为6.5%,实测值与理论计算值相吻合,采用所构建的土体压缩模型能够对矿井疏排水产生的地层压缩量进行合理计算和预测.     

深埋式中心水沟排水隧道渗流场解析研究

以镜像法和渗流力学理论为基础,推导半无限平面内深埋式中心水沟排水隧道渗流场及涌水量的解析解.依托深埋式中心水沟排水隧道工程实例,应用FLAC3D有限差分软件建立数值模型,从隧道涌水量、衬砌水压力两方面验证所得解析解的正确性,探究隧道水下埋深、围岩渗透性对衬砌水压力的影响规律.研究结果表明,深埋式中心水沟涌水量大、有效排导能力强,是隧道排水体系的主要排水路径,也是控制隧底水压力的关键;即使在隧道水下埋深较大或围岩渗透性较好的情况下,深埋式中心水沟排水方式仍可以有效降低衬砌水压力,控制隧底水压力,减少因隧底水压力过大导致的病害的发生.     

鄂尔多斯盆地都思兔河流域白垩系含水层特征及供水前景分析

在鄂尔多斯盆地都思兔河流域供水水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明了流域含水层的结构、埋深以及含水层和隔水层在水平和垂直方向上的变化规律,探讨了各含水层之间的水力联系,并求取了含水层的水文地质参数; 对比圈定了包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区; 采用地下水流数值模拟方法对上述3处富水区地下水开采量进行计算,提出了27种地下水开采方案,并经过对比得到地下水开采推荐方案。结果表明:包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区主要补给为侧向径流及大气降水入渗补给,排泄方式以潜水面蒸发及向河流排泄为主; 在地下水浅埋区,结合含水层单井涌水量的大小,确定采用管井开采方式、中段悬挂式非完整井结构,平均布井,井深300 m,单一开采白垩系环河组的地下水,最大限度夺取潜水蒸发排泄量; 根据推荐方案,上述3个富水区总开采量达到123 500 m³/d,可为该地区地下水资源开发与利用提供技术保障。     

考虑次固结时循环荷载引起的软基沉降

为了控制在循环荷载作用下软基路堤的总沉降和工后沉降,采用能够综合考虑主、次固结沉降的Yin-Graham一维等效时间线模型和一维条件下软土“最终”沉降与应力路径无关的性质,获得在正弦循环荷载作用下路堤运行期间长期总沉降和工后沉降近似计算公式,建立路堤总沉降和工后沉降与回弹指数、压缩指数、蠕变系数、初始有效应力、路堤承受的静荷载幅值和动荷载幅值之间的关系,除上述影响因素外,工后沉降还与运行期开始时路堤下软基的总有效应力有关.利用沉降公式计算具体工程软基路堤运行期结束时的长期总沉降量,计算误差小于0.275％.     

典型城市承压含水层区域性特性

为了避免基坑工程设计和施工中因没有处理好承压水影响而产生的基坑工程事故,研究承压含水层特性.以调查研究杭州钱塘江承压含水层特性为主,参考上海、武汉、北京、天津4个城市有关水文地质方面的研究材料,研究这5个城市的承压含水层特性.比较分析这5个城市的承压含水层埋深、厚度、水位、顶板厚度等特性,介绍各城市典型的工程实例、承压水处理方法及抽降承压水对地面沉降的影响.研究表明:杭州、上海两地潜水与承压水的越流效果不明显,可视条件选择全降水或隔渗帷幕结合减压降水;武汉地区承压含水层埋藏浅,上层承压水可以采用疏干的方法;北京、天津两地单层含水层和隔水层厚度较小,可以尝试自渗降水.     

反分析方法在软土地区建设人工岛的应用

基于Abaqus软件提出反分析法,利用实测的沉降数据和准确的加载信息反分析得出土体参数,用于指导人工岛的建设.在取得试验土性指标的基础上,用Abaqus计算曲线与实测沉降曲线进行比较.在施工前采用实验室测得的土体参数,利用Abaqus预测土体的沉降和孔隙水压力.根据实测数据来修正计算的土体参数的准确性.采用反分析后的土体参数预测下一个施工阶段土体的位移和孔隙水压力,重复进行此过程,直至施工完成.结合模拟计算结果与监测数据分析,进行反分析和动态设计,有效指导了该人工岛的顺利建成.     

Influential factors and control of water inrush in a coal seam as the main aquifer

In this paper, a combination of field measurement, theoretical analysis and numerical simulation were used to study the main control factors of coal mine water inrush in a main aquifer coal seam and its control scheme. On the basis of revealing and analyzing the coal seam as the main aquifer in western coal mine of Xiao Jihan coal mine, the simulation software of PHASE-2D was applied to analyze the water inflow under different influencing factors. The results showed that water inflow increases logarithmically with the coal seam thickness, increases as a power function with the permeability coefficient of the coal seam, and increases linearly with the coal seam burial depth and the head pressure; The evaluation model for the factors of coal seam water inrush was gained by using nonlinear regression analysis with SPSS. The mine water inrush risk evaluation partition within the scope of the mining field was obtained,through the engineering application in Xiao Jihan coal mine. To ensure the safe and efficient production of the mine, we studied the coal mine water disaster prevention and control measures of a main aquifer coal seam in aspects of roadway driving and coal seam mining.     

Characteristics of water inflow and chemical grouting treatment of a Liu Yuanzi Coal Mine shaft in the Ordos Basin

During shaft constructing, a borehole water inflow of 30 m3/h was encountered in Liu Yuanzi Coal Mine in the southwestern Ordos Basin, whose aquifer is mainly cretaceous. On the basis of regional hydrogeological conditions, a mercury intrusion method and scanning electron microscope were used in this study. We conclude that the loose, porous and easily collapsible clay particles of the cretaceous aquifer rock mass were the major geological cause for water hazards during the construction of the shaft. We propose an approach of chemical grouting from the working surface and in the end succeeded in blocking the water.     

含水层下矸石充实率控制导水裂隙带高度发育研究

根据含水层下矸石充填采煤覆岩移动变形特征,对等价采高的计算公式进行了细化和修正,并利用此修正的公式对不同充实率的情况下进行预计导水裂隙带高度,实践开采得出结论:含水层下矸石充填对覆岩移动变形产生有效控制,导水裂隙带预计高度和实测结果二者大体一致。     

平煤西部矿区灰岩水赋存特征及涌水量预测

对平煤西部矿区含水层特征、富水性强弱、隔水层隔水性能以及灰岩水的补、径、排条件进行了分析研究,同时采用稳定流法对研究区采掘揭露灰岩时可能产生的涌水量进行了预测,最后得出矿区内对矿井充水影响较大的含水层是碳酸盐类岩溶裂隙含水层（组）,主要包括寒武系灰岩含水层、石炭系太原组灰岩含水层及第三系灰岩含水层,隔水层主要是页岩和泥岩,通过分析灰岩承压水的赋存特征得出其赋存的规律,即灰岩地下水的赋水性同灰岩的埋藏深度呈负相关的关系.通过以上分析为矿井防治灰岩水提供一定的依据.     

基于GSM水位遥测系统的大型放水与示踪联合试验

鹤壁矿区寺湾煤矿主采煤层为石炭系太原群下夹煤岩,顶板为太原群第2层薄层灰岩岩溶水(二灰水)承压含水层.为安全采煤,须提前疏放.为预测矿井正常涌水量,了解二灰水和奥陶系灰岩岩溶水(奥灰水)间的水力联系,进行了大型放水与示踪联合试验,水位的观测采用了煤科院西安分院研制的水位自动遥测系统,试验数据丰富且可靠.试验证实:二灰水单位降深涌水量为12.29 m3/(h.m),F8断层是导水断层,断层东翼的奥陶系灰岩溶水侧向补给西翼的二灰水.采用相关曲线外推法、漏斗均衡法、解析法和数值法预测矿井正常涌水量为1 400 m3/h.