基于UDEC的裂隙岩体注浆参数研究

鄂北地区水资源配置工程沿线隧洞从数个堰塘和河流下方穿过,沿线地层多为劣质岩,遇水软化严重,易产生工程安全问题。为了加固围岩和控制水动力场的不利影响,施工中需要采用固结灌浆的方式处理隧洞上层围岩。为实现相关地层注浆加固参数的有效设计,文章依托鄂北地区水资源配置有关工程实测资料,基于UDEC建立宾汉浆液渗流模型,进行数值模拟,分析浆液在裂隙岩体中的扩散范围和压力分布情况。研究表明,注浆压力和浆液水灰比越大,注浆范围越大。但当注浆孔间距过小时,可能减少注浆范围。文章通过对100个模型结果对比,提出合适的可控制注浆参数,有助于解决工程实际中注浆设计参数效率不高的问题,对相关工程具有实际的指导意义。     

深部强采动大巷硐室修护补强技术——以万家庄煤矿为例

以万家庄煤业2#煤层深部强采动一号变电所硐室为工程背景,探究深部大巷硐室强采动破坏机理及强采动围岩稳定性控制原理,分析深部强采动大巷硐室修护补强方案,并结合现场工业性试验优化相关支护技术参数。研究结果表明：2#煤层顶板为复合软岩顶底板,极易受到采场周围的岩层运动、应力集中和应力重新分布的影响,导致一号变电所硐室围岩矿压显现剧烈;煤壁前方支承压力幅值随着远离工作面呈现出近场快速增加、远场缓慢降低的趋势;硐室受到的采动影响较为剧烈,在两翼工作面回采期间,围岩最大变形量为155.8 mm,支护效果显著改善,有力地保障了工作面安全高效回采。     

川渝地区浅表层破碎带漏垮塌治理技术及应用

川渝地区浅表层破碎带溶洞发育，漏垮塌并存导致无法正常钻进，严重影响机械钻速，成为区域拦路虎。针对传统水泥塞密度高、滞留性差与溶洞漏失量大、难以填充的难题，利用泡沫密度低与压缩膨胀特性，开发超低密度泡沫水泥浆快干封堵体系，密度范围为0.7～1.0 g/cm3，候凝时间短，24 h封堵强度高于2 MPa。建立氮气泡沫挤注封堵溶洞工艺方法，不仅提高了溶洞填充效果，而且起到了固结井壁的作用。现场应用5口井，封堵成功率为100%，一次性解决了漏、垮、塌并存的重大技术难题，一开钻完井周期缩短了72%，保证了后续优快钻进，为浅表层破碎带漏垮塌治理及同平台随钻堵漏提供了技术借鉴。     

顶板破碎巷道围岩注浆加固研究

平朔井工三矿9号煤局部区域由于受风化影响,导致顶板破碎,施工时易发生冒顶事故。针对该地质情况,采用高分子化学材料马丽散浆液注浆,对90101工作面和东翼回风巷顶板超前注浆加固。为了测试岩石注浆加固后的强度变化,研发了裂隙岩石注浆加固实验仪。应用该仪器分别对由水泥浆和马丽散加固后的岩石进行强度测试,测得其强度提高分别为1.5～2.1倍和0.6～1.2倍。注浆加固施工成功稳定了顶板,取得了良好的加固效果。     

焦化酸焦油的处置利用

介绍了酸焦油的性质及危害,综述了酸焦油生产燃料油、橡胶添加剂、配煤炼焦、表面活性剂等处置利用方式。     

煤层冲刷带软岩巷道支护技术研究

平朔井工三矿东翼辅运大巷穿过煤层冲刷带,围岩软弱破碎,顶板沙化。原锚网索支护方式难以维护巷道围岩稳定。研究提出了高强度铜管混凝土支架支护技术方案。采用FLAC3D数值软件,模拟分析了两种支护方式条件下的巷道稳定性。分析得出,锚网索支护巷道顶板和两帮会形成扇形破坏区．硕板位移量达176mm,巷道不稳定;高强度钢管混凝土支架支护可有效限制巷道变形,破坏区域少,应力集中程度小,巷道稳定。     

基于无损检测技术的白加黑路面病害探测与评价

为更加准确探测白加黑路面的结构层内部隐性病害，依托茂湛高速改扩建项目白加黑路面，采用三维探地雷达技术开展既有路面的病害检测，并结合落锤式弯沉仪进行白加黑路面的结构承载能力测试。结果表明，采用三维探地雷达设备可以清晰识别白加黑路面结构断板、裂缝、脱空、传力杆布设等内部状况信息，能反映出原有路面结构内部各层位病害的总体情况。在多年车辆荷载作用下，白加黑路面的反射裂缝病害比例较高，建议采取注浆、灌缝等养护措施，加强对旧水泥板与沥青层开展稳固与密水处理；水泥路面加铺沥青层后，路顶弯沉值整体变小，有无沥青层的弯沉差值主要与沥青加铺层厚度、模量、老化程度有关。为了更好模拟实际轮载对路面的荷载作用，推荐采用10 t荷载进行板间弯沉差测试，并以弯沉差为0.05 mm以上为处治阈值，进行针对性地补强处理。     

条带充填开采支巷快速掘进支护技术

以山西三元煤矿1#充填工作面的具体工程地质特征及生产技术条件为背景，在保证巷道安全稳定的前提下，提出一种能够科学匹配沿空掘巷围岩现场实际变形破坏的新型支护理念与关键技术。结果表明：巷道掘出后围岩塑性区主要分布于巷道两帮及顶底板，巷道两帮的破坏主要是剪切破坏, 顶板处几乎没有塑性区的分布，底板塑性区分布较广泛，导致破碎岩层发生比较强烈的扩容变形，从而进一步加剧了帮部围岩和巷道肩窝的破坏变形。根据锚杆锚索长度计算原理图，并结合1#充填工作面顺槽巷道掘出后扰动应力分布曲线图，最终确定锚杆锚索参数。     

袁店一井煤矿深部复杂构造区失修岩巷综合控制技术研究

为了解决煤矿深部复杂构造区岩巷冒顶、底鼓等支护失效问题，以袁店一井煤矿深部复杂构造区失修岩巷为工程背景，提出高强锚注综合控制系统来保持围岩的完整性和稳定性。利用FLAC3D软件建立典型岩巷高强锚注综合控制技术方案的数值计算模型，分析强力锚固约束支护技术方案以及锚注一体化补强支护技术方案对围岩稳定性的影响。提出具体“高强锚注”主动支护技术方案，并且在103大巷进行现场试验。后续监测表明支护效果良好，切实解决深部大规模复杂构造区岩巷长期稳定性控制难题。研究成果对于指导深部复杂构造区岩巷围岩控制具有一定的理论与工程意义。     

基于L型流动仪的水泥砂浆流变参数预测

针对在施工现场对新拌砂浆的流变行为难以进行定量描述的问题,采用L型仪流动度试验,通过数学关系进行理论分析,将流变参数用L型仪试验参数表征,并采用计算流体力学软件Flow-3D对新拌砂浆的流动性能进行数值模拟,对比模拟值与实验值,得出流动结束时浆体的近端、远端高度以及流动时间,可以在一定范围内表征流体的屈服应力以及塑性黏度。该方法减少了流变仪的使用,降低了工作量,可为现场定量测量砂浆等拌合物流变特性提供依据和参考。     

黏土在渗水压固结中的超静孔压消散试验研究

渗透力作用普遍存在于水库土石坝、黏土铺盖、土质边坡等岩土工程中，其诱发的固结分析是研究热点，但固结过程中的超静孔压测试试验较少。现采用研制的装置，对经固结压力固结的黏土试样进行逐级施加水压的固结渗透试验。试验结果表明，施加的水压会引起土体中的孔隙水压力增长，增加的孔压在固结过程中有部分转化为渗透力，使试样产生压缩变形并引起孔隙比和渗透系数减小，进而导致固结系数的变化，且不同位置处变化的幅度不同，试验现象上表现为固结过程中未消散的超静孔压测试值沿高度呈非对称、非线性分布，最大值在试样偏下位置。变系数法理论计算值验证了试样中各点固结系数互不相同的现象。     

大跨度切眼巷道锚杆支护技术研究

随着切眼断面尺寸的越来越大,常规的巷道支护技术已经满足不了煤矿需求了,采用锚杆支护技术是一个不错的选择。通过对锚杆支护技术的理论及参数设计进行研究,将锚杆支护技术应用到汾矿集团某煤矿中进行分析,结果显示锚杆支护效果非常好,这也说明了在大跨度切眼巷道中选择锚杆支护技术是可行的。