大断面巷道交叉点破坏机理分析及支护研究

为了解决马钢集团和睦山铁矿区大断面巷道交叉点支护困难的工程问题,对该矿巷道破坏情况进行了调查和研究。利用电子显微视频仪发现了造成岩石局部局部应力集中及破坏的岩石包体特殊结构,查明了巷道破坏的原因。在此基础上,提出了锚网喷一次支护,锚注与锚索联合二次加强支护的复合支护方案。利用ABAQUS非线性有限元软件模拟分析了锚注联合支护的作用机理,数值计算结果验证了支护方案的合理性。现场施工监测表明,采用联合支护方案后巷道交岔点处围岩变形趋于稳定,两帮累计位移最终为20 mm左右,取得了良好支护效果。     

承压条件下破裂岩体注浆加固力学特性试验研究

为了研究注浆固结体力学特性,揭示注浆加固机理,设计加工了能够实现在不同轴向压力和不同围压水平下注浆加固破裂岩体的注浆试验系统,并在此基础上成功进行了相应试验。试验结果表明,注浆过程中轴压、围压以及注浆压力对破裂岩体中岩块应力状态发生改变有影响,但其带来的应力状态改变是有限的,这也是注浆固结体强度恢复系数较低的原因,该试验方法及试验结果对注浆加固技术的推广应用具有指导作用。     

破裂岩体承压注浆加固力学特性试验研究

在完整岩样单轴压缩试验的基础上,采用自制注浆系统对破裂岩样进行了承压注浆加固和固结体的力学特性试验,并利用 KH-3000视频仪对注浆加固前后岩样的微观结构进行了观测和分析。研究结果表明：破裂岩样存在大量的贯穿裂隙,岩样破坏以张拉破坏为主;承压注浆后,破裂岩样的张拉和倾斜破裂面得到了不同程度的充填和固结,其强度与破裂岩样残余强度相比有较大的提高,但强度恢复系数不高;承压注浆能够促进破裂岩样的变形由脆性向延性转化,并使其侧向变形和轴向变形趋于协调;围压水平对浆液注浆量、岩样径向应变、注浆固结体强度及强度恢复系数有着很大影响,随着围压的增大,加固效果显著增强。     

中关铁矿深孔帷幕注浆过程井故分析及防治

以邯钢集团中关铁矿帷幕注浆工程施工过程中发生井故为背景,从现场工程地质情况、帷幕注浆工艺、水泥浆液特性等方面详细透彻地分析了导致注浆井故发生的原因,并有针对性的提出了详细的井故处理方案和防治措施。     

矿山帷幕注浆方案研究及堵水效果综合分析

在分析中关铁矿水文地质条件的基础上,确定了该矿山治水采用全封闭帷幕注浆的堵水方案。在施工过程中,对西线帷幕注浆工程采用叠加效应分析、离散性分析、高密度物探测试及检查孔检验等手段进行注浆幕体施工质量及防渗效果检查和评价,结果表明,帷幕注浆参数设计合理,帷幕体具有较好的抗渗性能,可满足矿山治水和安全开采的要求。     

中关铁矿注浆帷幕检查孔设计施工与优化

帷幕注浆是新兴的矿山治水常用的重要手段,帷幕体抗渗效果的检查通常采用施工检查孔的方式。对中关铁矿帷幕注浆工程已完工区段施工质量进行分析与研究,最终确定了检查孔布置原则,根据此原则对相应区段布置了一定数量的检查孔,通过大量资料的分析,认为钻孔透水率与单位注灰量不存在对应的线性关系,因此,检查孔按注浆孔进行注浆施工是非常必要,按上述研究成果进行了检查孔的设计与施工,检查结果表明,幕体具有较好的搭接效果,帷幕体防渗性能满足q≤2 Lu的设计指标。     

矿山帷幕注浆特殊地层施工工艺研究

为了有效保护环境水资源,实现矿产资源的合理开采,矿山治水常采用帷幕注浆手段,在遇到溶洞发育地段时,常表现出透水性强、注浆量大,难达到结束标准等现象,根据中关铁矿帷幕注浆工程中所遇到的溶洞特点,将溶洞划分为不同的类别,在实验的基础上进行了注浆添加料的选择,从理论的角度介绍了溶洞注浆的方法以及浆液扩散形式由“管道流”向“渗流”的转化过程,并对现场操作进行了详细的介绍,对于类似工程帷幕注浆溶洞处理具有一定的借鉴作用。     

尾矿库坝基防渗帷幕注浆工艺适用性与改进研究

国内有色金属矿山尾矿库多存在库区渗漏和场地污染问题,很多防渗工程中采用了帷幕注浆技术。但是限于场地条件差异,对于很多薄覆盖层下风化基岩注浆施工而言,存在浆液扩散难、防渗效果差等问题。究其根本原因,除了注浆材料和浆液类型的适用性以外,注浆工艺与地质条件的匹配度是重要影响因素之一。研究结合某尾矿库坝基防渗工程,对常规注浆工艺的适用性进行了试验验证。针对常规工艺存在的注浆压力难增大、易发生地面冒浆和孔内固管事故问题,优化改进形成“孔内封闭局部循环”注浆工艺及装置。新工艺经过现场实际验证,适用性优于常规工艺,可以有效提高注浆质量、减少地面冒浆和孔内事故,适于在类似地质条件的帷幕注浆项目中推广应用。     

均衡法在矿山帷幕注浆堵水效果评价中应用

水患矿山实施帷幕注浆后评价堵水效果的方法一直不完善。利用矿山帷幕将改变矿区地下水流场,在帷幕内形成相对独立的水文地质单元的特点,采用均衡法计算评价帷幕渗透性及堵水效果。在详细阐述均衡法计算原理的基础上,利用中关铁矿帷幕注浆工程作为计算实例进一步验证了均衡法的有效性,计算结果表明:采用均衡法计算帷幕平均渗透系数K=0.039 m/d,幕体防渗性能指标满足设计,具有可行性。