爆破挤压加固岩石和堵水的可行性与可靠性研究

爆破挤压加固岩石和堵水是用炸药爆炸代替泵体压力挤压化学浆液进入岩石裂隙,从而起到加固岩石和堵水作用的一种新的物理——化学控制岩体状态的方法,本文对这种方法的可行性和可靠性做了实验、测试和分析研究。     

岩体化学加固材料优选决策支持系统研究

破碎岩体加速加固是矿山和岩土工程中抢险救灾常用的技术。针对工程中经常出现因化学加固材料选择不当而诱发二次事故的现状,在对化学加固材料属性分类研究的基础上,建立了加固材料数据库;针对岩体快速加固的工程要求,提出了岩体完整性的分级方法;在此基础上,根据具体加固工程要求的加固速度、加固强度和成本以及加固工程的地质环境,研制了岩体化学加固材料快速优选的决策支持系统;通过在对山东某煤矿1409工作面快速加固时应用该系统,验证了化学加固材料分类方法和针对化学加固的岩体完整性分级方法的合理性。本文的研究结果可以作为岩体加速加固设计的理论依据和辅助工具。     

矿井巷道突水封堵技术的研究与应用

矿井巷道突水区域一般为岩体破碎、裂隙发育、巷道及周边岩体抗压强度降低,封堵较困难,尤其是高水压大水量出水,如措施不当可能出现巷道顶帮开裂、底板鼓起、水量增加等情况,进一步加大水灾灾情。本文研究分析了挡水墙注浆堵水技术,并介绍了注浆堵水的初步方案和技术要点,使用该方法成功的封堵了宏阳煤矿东翼运输大巷出水。     

龙固矿2#辅运大巷底板涌水段探测及注浆技术研究

在不影响2#辅助运输大巷正常运输的前提下,按照深部注浆减水的思路,直接通过钻孔对出水段灰岩层内的裂隙进行封堵,注浆浆液在灰岩裂隙中随水向巷道内运动扩散,从而达到在灰岩内堵水和加固巷道围岩裂隙的目的,实现堵水和加固并重的目标.     

赛瑞加固材料在寺尔沟煤矿的应用

 摘要：介绍了赛瑞化学加固材料的基本性能及煤岩体注浆加固机理,并在寺儿沟煤矿进行了现场应用,结果表明：赛瑞浆液在围岩裂隙中迅速渗透、膨胀,形成枝状浆脉相互交叉的韧性网状结构,能够极大增强煤岩体的承载能力,提高巷道围岩稳定性,起到很好的封堵裂隙及加固效果,是一种安全高效的化学加固材料。     

注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用

煤岩体化学注浆加固就是利用化学浆液来充填和固结围岩(或煤层)的裂隙面,提高围岩整体性,保持围岩稳定。马兰矿在南五12504工作面过断层期间,通过研究论证,选用了波雷因化学加固材料对破碎煤岩体注浆加固,采用多打眼少注浆的方式,工作面初次加固完成后,在超前加固的前提下进行回采,然后根据现场工作面顶板情况考虑第二次注浆。确保了工作面过断层期间的安全高效生产。     

大巷顶板堵水加固试验研究

针对赵庄二号井大巷顶板淋水问题,采用钻孔窥视方法确定了顶板水源高度,进行了堵水加固钻孔设计,介绍了堵水加固材料和堵水方式,最后进行了效果考察。结果表明:顶板水源高度在9m以下;堵水材料具有快凝、早强,水中不易分散,水灰比适应范围广等性能,满足流水环境下堵水加固需要;堵水加固后,钻孔窥视结果显示浆液充填效果良好,6个月观测期内,顶板无明显下沉,出水点未发生淋水。     

立井井筒侏罗系含水地层工作面预注浆堵水技术

以济宁矿业集团安居煤矿副立井井筒侏罗系含水地层工作面预注浆堵水为例,立井井筒通过含水层时,若岩体裂隙较大,涌水量较大时,应注入单液水泥浆;若岩体裂隙较小,为孔隙水或垂直裂隙水时,注入水泥浆液困难时,采用无颗粒化学注浆材料(脲醛树脂),并有效控制注浆量和注浆压力,可以达到很好的注浆堵水效果,给井筒施工创造了良好条件,为同类工程防治水积累了宝贵经验.     

阳煤五矿褶皱构造超前预注浆加固技术研究

针对阳煤五矿褶皱构造发育、片帮冒顶严重、化学浆注浆成本高昂的问题,分析认为褶皱构造治理应从提前预防的角度出发,在两顺槽内对褶皱构造超前预注浆加固,提高构造区煤岩体完整性和强度,避免工作面停采,设计了40 m试验区注浆加固方案,介绍了两种新型无机注浆材料,并进行了现场试验。结果表明:双液注浆材料用于浅部裂隙封堵,单液注浆材料用于深部扩散加固,成本不足化学浆的1/5;与未注浆区域相比,注浆区域未发生冒顶,推进速度由0. 8 m/d提高到2. 5 m/d,注浆区域未使用化学浆,工作面采用新型无机注浆材料后,与化学浆相比,每米节约注浆费用1. 075万元,经济效益显著。     

分层泄压双液注浆封堵高压水技术实践

针对节理裂隙发育的砂岩裂隙水,根据其水压高、水量大、流速快的特点,采用分序次钻孔排水泄压、水泥—水玻璃双液注浆逐次形成帷幕加固圈的方法进行堵水。注浆分3个序次,梅花型布设注浆孔,孔深分别为1.5,3.0,5.0 m,浅孔注浆时保持深孔排水泄压。注浆材料水泥浆水灰比为(0.8～0.7)∶1,水泥浆与水玻璃液体积比为1∶(0.6～0.8)。不同序次的钻孔注浆压力不同,其值为0.5～4.5 MPa,浆液凝胶时间为90～150 s。为保证帷幕加固效果,注浆顺序为先距出水点较远地段而后出水点地段,同一地段先底板、侧帮而后顶板。注浆后,堵水效果明显。     

孟津矿11011工作面突水水源判别及高压动水注浆研究

针对孟津矿11011工作面突水情况,通过水质、水温、水压等因素对其突水水源进行了判别,根据突水区域的地层结构、裂隙发育及底板充水等情况特征,根据查治结合、封堵通道、堵水截源、根治水患的指导思想制定了堵水方案并进行了相应工程的实施,利用原有瓦斯抽采底板岩巷再施工一条平行于停采线的底板岩巷作为治水巷(后期还可以用于瓦斯抽采),先加固突水区域外围,防止突水点转移,最后集中对突水靶区注浆封堵通道和出水点。     

井筒通过复杂地质条件的注浆方法

用注浆法堵水或者加固岩体,已成为矿井建设中与地下水斗争的有效方法之一。然而近年在煤矿立井开凿工程中,由于遇到断层带、软岩、细小裂隙含水层等复杂的地质条件,则常因水泥浆的可注性差而达不到浆液注入量的要求,从而降低了堵水或加固的     

破碎煤岩化学注浆加固工程地质模型试验研究

利用现场工程地质条件和注浆数据,建立了室内裂隙网络注浆模型,采用改性脲醛树脂等注浆材料,进行了注浆模拟试验研究,研究了化学浆液在裂隙网络中的扩散范围和扩散路径,得出了静压注浆工程中浆液与岩体主要耦合作用为充填粘结作用和渗透作用.利用试验结论对已有注浆量的估算公式进行了修正,得出了针对破碎煤岩体的注浆量估算公式.研究结果对采用化学注浆方法加固综放工作面及破碎煤体、防治冒顶事故的发生提供了科学依据.     

特殊赋水条件下立井施工防治水技术

在井筒掘砌过程中会揭露不同的含水层,针对地下水在岩层中赋存的不同情况,应采取不同的注浆材料和注浆工艺进行注浆堵水.结合工程实例,阐述了工作面预注浆对特殊赋水条件下大涌水井筒施工防治水的经验,并介绍了化学浆液在细微裂隙和孔隙发育含水层中注浆堵水的技术措施.     

化学浆堵水与支护在高压含水破碎段的研究应用

以高压含水破碎段巷道为依托,通过对淋水点附近岩石力学进行地质调查,分析该范围淋水点附近围岩的节理裂隙,为下一步淋水治理方案的制定提供数据支撑。将淋水点封堵之后,提出新的围岩支护设计方法,确立了化学浆封堵淋水+U型钢+化学浆加固空区的深部高应力带支护设计理念,该设计支护速度快,安全高效,使围岩压力充分释放,既能堵水还能起到支护加固的作用。选取焦家矿区-630 m中段运输巷道不同区段作为工业试验地点采用化学浆封堵淋水+U型钢+化学浆加固空区支护方案,对堵水支护效果进行实时监测,结果表明采用该支护方式能够顺利通过含水破碎段并起到了一定的加固作用。     

动水注浆沉积压力特征与注浆效果试验研究

注浆是解决矿井水害的一种有效方法。为了更好地研究动水注浆过程中浆液沉积压力特征与堵水效果,基于自主设计的流体力学综合试验平台,开展了煤岩体裂隙动水注浆试验研究,分析了不同水灰比和注浆压力条件下浆液在煤岩体裂隙中的沉积压力特征,提出一种裂隙动水注浆效果的评价方法。研究结果表明:浆液的沉积压力曲线可分为3类,当曲线呈平塬型分布时,注浆堵水效果最佳;呈山尖型分布时,堵水效果次之;呈台阶型分布时,堵水效果较差。     

木铵化学注浆材料的研究

木铵化学注浆材料由亚硫酸盐纸浆废液、二羟基物和硝酸铵等成分组成。它具有粘度低,可注性好,胶凝时间可调范围宽,凝胶强度高且耐久稳定等特点。木铵化学注浆材料的原料来源广,成本低,是一种无剧毒性的物质。它适用于第四纪流砂层的固砂堵水和基岩细裂隙、断层破碎带的加固堵水注浆等,具有较广泛的用途。     

高分子材料固结和加固作用下试件力学性质及其应用研究

为了研究高分子材料作用于岩体后试件力学特性及破坏规律,以采煤工作面大冒顶、片帮事故为研究背景,采用在实验室制取高分子材料固结、加固试件并对其进行单轴压缩试验的方法进行研究。通过对试件结果进行分析,得出固结、加固试件单轴受压的宏观力学响应规律,以此为基础将高分子材料应用于现场处理工作面因大冒顶、片帮事故引起的矸石堆积、煤壁破碎等问题。研究表明:高分子材料能够有效固结矸石,并且试件抗压强度、裂纹扩展、破坏形态等规律与高分子材料用量有关;高分子材料加固煤、岩体时在材料高强的黏接作用下显著提高预制裂隙煤、岩体的力学强度,对于同种岩性的岩体来说,在材料用量一定的条件下,竖向加固与横向加固作用效果有明显区别,高分子材料加固不同岩体时,作用效果也不尽相同。     

破碎围岩动水注浆加固工艺应用实践

通过对葛泉矿13508工作面区域地质构造、水文地质条件的综合分析后,优化各阶段钻探设计、方法,对F304断层破碎围岩出水进行注浆加固改造、封堵,取得较好的注浆封堵加固效果,为断层破碎围岩加固及动水状态注浆堵水提供了宝贵的经验.     

顺和煤矿副立井工作面预注浆

永煤集团顺和煤矿副立井在穿过上石盒子组K6砂岩裂隙承压含水层(Ⅲ)时,采用工作面预注浆堵水加固,注浆深度564.7~684.7m,段高120m。前期封堵大裂隙,以单液水泥浆注浆为主;后期采用脲醛树脂化学浆液,对K6砂岩孔隙水及微小裂隙通道进行充填注浆。注浆结束后,井筒继续下掘时,工作面涌水量未超过1m3/h,注浆堵水率达98%,实现了干打井。