深部开采煤层底板采动变形破坏规律研究

针对某矿煤层埋藏深,受底板承压水威胁严重的问题,确定底板采动破坏的深度是实现对其深部开采的关键和前提。根据该矿1305工作面的水文地质条件、煤层力学性质以及顶底板岩层结构和性质,运用FLAC3 D数值模拟方法研究煤矿深部开采过程中应力分布与塑性区分布特征,结合现场实测数据及煤层不同深度的超前段底板超声图像观测规律,得出该工作面采动煤层底板变形破坏的深度约为22 m。     

基于围岩松动圈理论的井筒壁后防渗注浆技术研究

分析了井筒开挖后井壁围岩“松动含水圈层”的形成原因及对井壁渗漏的影响,提出了基于松动圈理论的井筒壁后注浆的基本原理及方法,并比较了其相对传统壁后注浆设计方法的优势。通过在某煤矿相同工程条件下对比检验,采用基于松动圈理论的壁后注浆方法比传统方法施工的浆材用量、钻孔进尺及工期都有较大幅度的减小,说明基于松动圈理论的壁后注浆方法比传统的方法更具经济价值。     

杨村煤矿下组薄煤层底板采动效应特征研究

杨村煤矿下组煤的开采受到底板承压水的威胁,采动底板破坏深度的研究是底板岩层阻水能力评价的关键。以杨村煤矿4602工作面水文地质条件为基础,建立了下组薄煤层底板工程地质模型,通过数值模拟软件FLAC3D模拟研究煤层底板采动变形破坏规律,得出在正常采动情况下底板最大破坏深度约为12 m;并与该工作面底板实测结果进行了对比验证,二者结果基本一致。研究结果为杨村煤矿下组煤的合理开采、支护及底板岩层阻水性的评价提供了参考依据。     

新型溶胶树脂浆液在孔隙-微裂隙岩层治理中的应用

新型溶胶树脂化学浆液分为甲液、乙液,甲液由三聚氰胺改性脲醛树脂浆液、聚酯树脂和聚乙烯醇配制,乙液由稀释浓度为10%～25%的草酸及肼基碳硫酰胺配制。新型浆液可采用甲液单注及双液注浆的使用方式。通过现场应用实践,发现新型溶胶树脂化学浆液对于一般水泥浆液难于注入的富水低渗的孔隙-微裂隙含水岩层的可注性较好,封水效果明显。     

岩石在伺服条件下的渗透性与应变、应力的关联性特征

根据伺服渗透试验所获得的渗透率－应变关系与应力－应变关系，分析了全应力－应变过程中岩石渗透性随变形的变化特点及软、硬岩渗透率－应变关系的主要差异和渗透率－应力之间的关联性，对破坏前的岩石渗透率－应力关系所作的耦合结果表明：对于峰值应力前的变形段，不同岩性的渗透率－应力关系曲线表现有相近的几何特征，且二者的对应性和分段规律十分明显。基于这种特点，提出了临界抗渗强度和起始渗透率两个特征值，建立了峰值应力前岩石渗透性－应力关系数学表达式，并阐述了这两处特征参数的物理意义和工程意义。     

某矿9~#煤顶底板采动效应数值模拟

以某矿9#煤9418工作面为研究实例建立工程地质模型,在分析其工程地质、水文地质及开采条件的基础上,采用FLAC3D有限差分数值计算软件对工作面推进过程中顶底板的采动破坏规律进行数值模拟,得到了工作面推进过程中顶底板应力场、位移变形及塑性破坏区的基本发展变化规律,为煤矿安全生产和煤矿水害防治提供参考依据。     

基于RMRS的煤矿救援准确钻井技术

RMRS技术即近钻头旋转电磁测距法是一种准确的井筒导向连通技术。通过对其基本原理、组成、技术优势及应用现状做了简单介绍。然后主要对其在煤矿救援井的应用前景做了论述。通过对煤矿的灾害环境分析得出,只要对现有的常用RMRS设备进行适当的改进基本都可以满足其环境的特殊要求,所以RMRS技术在救援钻井中应用是可行性,值得研究和推广。     

深部巷道底板岩体渗透性高压压水试验研究

岩体渗透性是反映岩体水力学特征的重要参数,为探究深部岩体的渗透性,采用钻孔高压压水试验手段,对东滩煤矿深部巷道底板四段岩体进行了现场原位压水试验,获得了大量实测数据。试验和数据分析结果表明：岩体在压水过程中经历了“隔水-导渗-稳渗”的过程,随着压水的进行,岩体的渗透性不断增强。东滩煤矿深部底板的厚层泥岩具有低阻弱渗的特点,厚层砂岩和互层具有高阻弱渗的特点,四段岩体原始状态下渗透性均较差。注水压力与流量关系曲线具有很好的指数关系,除厚层砂岩外,厚层泥岩和互层的注水压力-流量关系具有明显的分段性。岩体等效裂隙宽度随着注水压力的增大具有较好的指数关系且具有明显的分段性,即可分为突变点前的稳定阶段和突变点后的突增阶段。可通过裂隙宽度变化量是否大于0来判断岩体内是否发生明显渗流。研究结果有助于加强对深部岩体在水压作用渗透性变化的认识,为深部煤层的安全开采提供重要的参考依据。     

弱胶结孔隙介质化学浆液可注性及注浆减渗效果试验

采用自行设计加工的注浆渗透模型对弱胶结孔隙介质化学浆液可注性及注浆减渗效果进行了试验研究。通过控制粗细颗粒不同配比,共完成了6个不同渗透性模型渗透系数测试和化学注浆试验。试验结果表明,注浆前渗透系数随模型中粗颗粒含量成指数函数增加;注浆之后各模型减渗效果有差异,但模型1～模型4总体减渗效果不理想,在试验条件下对模型1～模型4进行了二次注浆,减渗效果良好。通过注浆前后试样自然吸水率和真空吸水率测试,探讨了注浆减渗效果与孔隙性之间的关系。分析表明注浆后自然吸水率所反映的试样大开口孔隙率下降比例大于总孔隙率的降低幅度,表明浆液对连通性较好的大孔隙充填效果良好。     

确定大长径比软岩嵌岩桩桩侧土阻时应注意的问题

根据成桩工艺、土性状态查表确定桩周土侧阻极限标准值时,如不考虑长径比及土层相对桩身的位置,将会产生较大的误差,同时还可能对嵌岩桩的桩工机理产生误解。通过实例分析,说明了在确定大直径软岩嵌岩桩桩周土侧阻时应注意的问题。