注浆技术在煤矿加固防渗中的应用

柠条塔煤矿因受天然状态下的烧变岩接受大气降水补给,沿烧变岩底部由东南向西北汇流补给3-1煤层,造成3-1煤中央辅运大巷左侧区域富含地下水,煤壁渗水量较大,给矿井的长期安全生产造成一定的威胁.通过煤壁左侧注浆,有效封堵了地下水源,煤壁渗水量明显减小,注浆效果良好.     

董家河煤矿大采深条件下底板破坏深度的实测与模拟分析

 底板突水是我国煤矿的重大灾害之一。采用钻孔声波测试法对澄合矿区董家河煤矿5号煤层22507工作面进行了底板破坏深度现场监测。监测结果表明：煤体下工作面正下方的底板破坏深度最大值为10.8m,同时采用FLAC3D有限差分程序,对董家河煤矿5号煤层22507工作面采场下开采顶底板破坏效应进行了模拟研究,数值模拟结果与现场实测结果相吻合,为今后董家河及类似矿井带压开采有效隔水层厚度选取和安全开采提供技术参考。     

动水流速对浆液留核稳定性的影响研究

文章通过有限元数值模拟和室内动水注浆试验,分析了水流速度对单裂隙注浆留核稳定性的影响。研究结果表明:动水绕流后会产生典型的尾迹流现象,初始流速越大产生的尾迹流越混乱,对留核产生的扰动越大;当初始流速大于等于0. 1m/s时,尾迹流呈紊流流态,对留核稳定性影响较大,当初始流速小于0. 1m/s时,尾迹流呈层流流态,对留核稳定性影响较小。     

煤岩体裂隙网络注浆的计算机模拟

为了使浆液在煤岩体裂隙网络中的流动更加直观,首先引入应力强度因子探讨了压剪和拉剪2种状态下,裂隙尖端的断裂准则、裂隙扩展方向和扩展长度,并分析了浆液在单一裂隙内部的流动扩散规律。在此基础上,利用FORTRAN语言编制了浆液在非贯通裂隙网络内部的流动扩散程序。以某煤矿注浆工程为例,采用该程序模拟了不同注浆压力下浆液在裂隙网络中的扩散范围。模拟结果显示：浆液的扩散极具不均衡性,注浆压力越大,裂隙尖端越容易劈裂,裂隙扩展越长,一定注浆压力下,次生裂隙与其他裂隙沟通后浆液继续流动。当注浆压力为4.0 MPa时,由多孔介质理论计算,本程序模拟与现场探测结果对比分析可知,模拟结果与现场注浆实际符合良好。     

岩体结构面网络的计算机模拟

通过对桌坝址的实测数据统计分析，建立岩体结构面几何参数概率模型，在参数概率模型的建立过程中，发现有些参数服从泊松分布和威布尔分布，从而克服了传统4种模型的单一性，最后利用蒙特-卡洛模拟原理生成岩体结构面网络。     

自旋锚杆在巷道中的试验与研究

随着煤矿苍道支护改革的不断发展，回采巷道的锚杆支护比重在不断增加，在满足安全的前提下，应尽可能减少支护费用，降低成本，因而研究开发大倾角煤层的可回收锚杆支护具有十分重要的现实意义。     

煤矿注浆加固方案优化设计

为使注浆工程巷道施工能够顺利进行,节约注浆成本,提高施工的可靠性和安全性,在进行柠条塔煤矿水文地质调查分析的基础上,分析了帷幕注浆前、后煤巷帮部的应力分布规律以及注浆压力对煤巷帮部应力的影响,得出了不同水压下的最小帷幕厚度和最优帷幕设置距离,从而实现了对3-1煤层煤壁注浆方案的优化设计.     

自稳隐形拱的研究与应用

根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极限自稳隐形拱的曲线位置,为支护设计提供了依据。     

太阳能-空气源热泵-热能回收热水系统在HN公司办公楼的应用研究

HN公司综合办公楼原设计采用太阳能-空气源热泵供水系统,有效地解决了阴雨天气热水供应问题;在投入使用过程中,冬季经常出现水温上不去和压缩机被烧坏的现象。通过分析影响空气源热泵效率(COP)的因素,得出在冬季提高热泵工作环境温度,可以有效提高热泵的制热量和工作效率。通过对原方案进一步改造,设计了太阳能-空气源热泵-设备热能回收组合式热水系统,利用空气热回收机和离心风机将楼内监控大厅机器设备散发的热量回收引至空气源热泵机组进风口,作为热泵工作时的"原料",有效地解决水温上不去和压缩机被烧毁的问题,保证楼内热水的正常供应。目前,该系统已经投入使用3年,使用效果良好,具有一定推广和借鉴价值。     

动水条件下水泥浆液初始沉积运移规律研究

为了研究突水巷道注浆后浆液颗粒的初始沉积位置及堆积形态，基于水泥离散颗粒与动水之间的耦合作用建立了浆液沉积运移理论模型；采用室内模型试验分析了浆液在管路中的初始扩散运移形态，探讨了浆液初始沉积位置与动水流速、水灰比和管路内径之间的联系。研究结果表明：浆液初始沉积位置与动水流速、水灰比及管路内径均呈正相关关系；动水流速对浆液初始沉积位置的影响大于水灰比和管路内径，且试验结果与理论模型计算结果相吻合。研究成果可为实际动水注浆施工中注浆行为开始时机的准确把握提供参考。