浆液析水对受注破裂泥岩的弱化实验研究

泥质岩体注浆加固过程中,由于浆液析水致使破碎泥质岩体发生膨胀、软化等流变现象,从而增加了巷道围岩变形破坏能力,提高了巷道维护难度。针对上述问题,基于泥质岩体水理化性质,通过实验研究不同水灰比水泥浆液析水规律,预选注浆加固所需浆液的合理水灰比;同时,通过制作破裂泥岩注浆胶结试件,并测定其不同龄期单轴抗压强度,进而研究浆液析水率对破碎泥岩弱化作用,最终选出最佳注浆水灰比。     

巷道过断层注浆加固堵水技术实践

某矿南回风大巷沿9号煤层顶板掘进,9号煤层属于带压开采煤层,该巷道在施工过程中将遇到F3导水断层,该断层有可能沟通巷道下部奥灰水。针对此问题,采用工作面预注浆法对断层破碎带进行堵水加固。注浆时在单液水泥浆中加入一定量速凝早强剂,改善浆液性能,工作面通过预注浆安全顺利通过了断层。     

回采巷道过赋水断层锚注支护技术

为控制过赋水断层破碎带巷道围岩变形,防止围岩裂隙导通潜在水源,以裕兴煤矿15107工作面回采巷道为背景,通过建立过断层破碎带回采巷道锚注支护数值计算模型,分析了巷道围岩的变形破坏特征和浆液的扩散范围,设计了锚注联合支护方案并监测了其支护效果。结果表明:与未注浆相比,注浆后巷道顶板下沉量、左帮变形及右帮变形的平均值分别降低了56.1%、44.5%和33.5%;注浆后浆液沿围岩裂隙扩散,不仅提高了围岩的整体强度,而且封堵了断层破碎带及巷道围岩裂隙,有效控制了巷道涌水。     

富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响

为研究富水断层破碎带对隧道围岩稳定性的影响,以吉莲高速公路永莲隧道工程为背景,对其穿越断层破碎带的一段区域进行变形破坏数值模拟研究,并在此基础上,分析了断层破碎带厚度、倾角以及水头压力对围岩变形的影响。研究结果表明:随着隧道向前推进,掘进工作面岩体位移将在与破碎带间隔距离为9 m时开始呈"瀑布式"增长,而掘进工作面前方岩体松动圈则会在间隔距离6 m时与断层破碎带松动区相连,出现导水裂隙通道,引发突水灾害;隧道掘进工作面靠近破碎带时,其最大纵向位移与破碎带厚度关系不大,而与破碎带倾角和水头压力分别呈指数衰减和线性关系;隧道在破碎带内开挖产生的最大位移分别与破碎带厚度、倾角以及水头压力呈指数衰减、抛物线和线性关系。     

煤层底板区域治理后断层突水原因及探讨北大核心

以桃园煤矿底板区域改造后Ⅱ1028工作面F28断层突水为背景,阐述了突水过程;根据水位、水质和水温分析了突水水源和通道,通过理论公式计算了断层带的底板破坏深度和承压水导升带高度,阐明了突水的原因;利用地面定向孔灌注骨料和水泥封堵了突水通道,探讨了区域治理钻孔布置、注浆方式和材料配比。结果表明:区域治理虽有效封堵了奥灰导水通道,避免了灾害性突水,但粉煤灰-水泥浆在断层带不凝固、钻孔穿陷落柱且在末端对断层的注浆有效压力低,治理效果差,采动断层活化导致突水;对于将受采掘扰动的断层、破碎带等应注入高强度的水泥单液浆提高强度;注浆沿程压力损失量随孔深先大后小,损失速率随孔深递减,注浆钻孔不宜太长;中途分流“短路”压力会整体降低,孔内无压段长度随分流量增大,注浆钻孔经异常构造、巷道底板应进行试压,避免注浆“短路”现象。     

超细水泥材料注浆试验研究

为获得超细水泥材料注浆在破碎蚀变矿岩中的施工参数和扩散特性,论文在研究超细水泥粒径分布、水灰比和可注性等特性的基础上,以某矿破碎蚀变薄矿脉为试验场地,进行了注浆参数设计和现场注浆试验,分析注浆试验数据,获得了一系列相关的结论。分析结果表明：在试验段进行DMFC-1200超细水泥注浆的合适浆液水灰比为1.2:1.0;合理的注浆压力范围为2~6 MPa;浆液扩散半径范围为0.5~1.5 m,扩散区域主要集中在轻、中蚀变岩中。     

高矿化度矿井水磁化配浆及在巷道过断层中的应用

为保障构造复杂区大巷安全快速掘进,超前对断层及其破碎带进行注浆加固。通过室内实验研究了高能磁和高矿化度矿井水对黏土、水泥浆液性能的影响。依据钻孔探测结果采用分类注浆技术,对断层及其破碎带进行了实践加固。结果表明：通过高能磁和高矿化度矿井水对浆液改性,可以提高黏土浆液的抗渗性约1个数量级,缩短水泥浆液初凝时间43min,提高水泥试块抗压强度30.8%-31.1%。对断层破碎区以改性水泥浆液注浆加固为主,对断层相对完整区以改性黏土浆液注浆封堵为主,对断层-巷道交汇区以化学浆液注浆为主的分类注浆技术有效保障了大巷安全快速通过断层。研究成果为构造复杂矿区巷道过断层提供了借鉴。     

破碎煤岩巷道注浆加固材料试验与应用

基于井下断层带煤岩破碎发育、巷道围岩不稳定和煤与瓦斯突出危险性大等难题，为实现巷道过断层破碎带的安全顺利掘进，拟采用水泥-水玻璃（C-S）为注浆材料用于实施注浆固化充填作业。通过对注浆材料进行力学性能检测、倒杯法及黏度测定法等相关试验，探讨了不同水灰比、C-S体积比的浆液试快抗压强度、浆液凝胶时间及黏度特性，研究了不同配比对注浆材料性能的作用规律，结合贵州五轮山煤矿地质条件确定了最优注浆材料配比，最后检验C-S材料的工程适用性。结果表明：应用于该工程最优注浆材料水灰质量比为1∶1,最优C-S浆液体积比为1∶0.5;通过C-S材料注浆加固后，测得工作面区域内最大残余瓦斯含量为2.58 m³/t,瓦斯压力均值为0.15 MPa,K₁值为0.19 mL/(g·min^1/2),钻削量平均值为1.67 kg/m,工作面煤层瓦斯各项参数值下降较为显著，且均符合防突细则的有关要求；通过注浆固化技术及采用锚杆、锚索网、工字钢棚对巷道进行联合支护，测得巷道煤岩稳定后顶板移近量为115～133 mm,两帮移近量为116～142 mm。结合注...     

河南某铅锌银矿超细水泥材料注浆试验

在分析超细水泥粒径分布、水灰比和可注性等特性的基础上,对河南某铅锌银矿破碎蚀变薄矿脉进行超细水泥现场注浆试验。结果表明,以DMFC-1200超细水泥注浆的合适浆液水灰比为1.2∶1.0,合理的注浆压力范围为2.0~6.0 MPa,浆液扩散半径范围为0.5~1.5 m,扩散区域主要集中在轻、中蚀变岩中。     

浆液对破碎岩体强度恢复影响试验研究

破碎泥质岩体注浆加固过程中,由于注浆水灰比的不同,使得不同浆液析水率对受注泥质岩体强度的恢复不同。为此,对完整岩体和破碎岩体注浆胶结岩体试件进行单轴抗压测试。结果表明,注水泥浆液胶结后的强度为胶结前破碎岩石强度的2~5倍,超细水泥浆液注浆后强度为破碎岩石强度的7~12倍,且破碎泥岩胶结试件的抗压强度随水灰比的增大而减小。