安全生产工作"知行合一" ——金竹山一平硐煤矿安全生产工作侧记

从省道S312线金竹山岔路口,往冷水江市金竹山镇金竹村方向拐进去,有一条不起眼的马路.这条马路灰蒙蒙的,只能让两台小车相向通过,可这条马路拐弯爬坡后通向的那个煤矿,却是娄底乃至湖南响当当的名片.这里曾经是金竹山煤矿的矿部.2002年3月,矿部与冷水江煤矿合并,搬迁到冷水江城东新区,只留下一平硐工区.随后,金竹山煤矿改为金竹山公司,一平硐工区也改称一平硐煤矿.     

浅谈王家沟煤矿平硐施工经验

本文就王家沟煤矿平硐施工经验做了简要总结.     

人工爆破地震作用的瞬态有限元分析

通过突加动荷方法模拟爆破过程,利用瞬态有限单元法求解爆破作用下岩体内的应力场和位移场,分析了南芬露天铁矿生产爆破对主运输平硐的影响。按位移等效原则建立爆破震动现场测试数据与模拟结果之间的关系,得到了突加动荷与质点震动速度、段爆破药量等物理量的关系,给出了岩体——硐室系统的阻尼系数、极限抗振速度和临界单段药量。结果表明现爆破下平硐是稳定的,规范中给定的岩体极限抗震速度有些保守。     

回弹值与岩体特性指标定量关系研究

本文以金沙江叶巴滩水电站坝址区工程地质岩体为研究对象,现场测试23号平硐（PD23）、50号平硐（PD50）的波速（Vp）、RQD值、回弹值（R）。先分析Vp、RQD值、R随硐深的变化关系,再揭示R与Vp、RQD值、风化程度之间的关系,建立定量模型,提出采用R对工程区部分平硐岩体特性指标（Vp、RQD）进行估算和风化程度等级的判断。研究表明：斜长花岗岩回弹值随波速增加而增加,呈指数关系,PD23和PD50的相关系数皆为0.84;回弹值随RQD值增加而增加,呈线性关系,PD23和PD50的相关系数分别为0.83和0.87;风化程度越强,回弹值呈相应程度降低,变化规律呈良好的相关性。     

回弹值与岩体特性指标定量关系

以金沙江叶巴滩水电站坝址区工程地质岩体为研究对象,现场测试23号平硐(PD23)、50号平硐(PD50)的波速(V_p)、RQD、回弹值(R)。先分析V_p、RQD、R随硐深的变化关系,再揭示回弹值与波速、RQD、风化程度之间的关系,建立定量模型,提出采用R对工程区部分平硐岩体特性指标(V_p、RQD)进行估算和风化程度等级的判断。研究表明:斜长花岗岩回弹值随波速增加而增加,呈指数关系,PD23和PD50的相关系数皆为0.84;回弹值随RQD增加而增加,呈线性关系,PD23和PD50的相关系数分别为0.83和0.87;风化程度越强,回弹值呈相应程度降低,变化规律呈良好的相关性。     

浅谈平硐溜井通风防尘问题

针对平硐溜井通风防尘方面存在的问题提出了技术改进措施，也取得一定效果。     

煤矿井下工程抗震的探讨

本文通过对1976年唐山地震中开滦煤矿工程震害分析，发现煤矿的井筒（平硐）、采煤运输巷道、井底车场、硐室等开采选址时，在遵守煤田开采原理的前提下，一定要考虑工程地质、水文地质、避震安全巷道、工程施工质量等工程抗震问题，才能建造出具备有效抗震能力的煤矿。     

黑沟矿安全平硐贯通测量控制及精度分析

为保证黑沟矿区安全平硐的贯通测量顺利完成,针对本次贯通进行测量方案的设计,平硐外部进行平面、高程控制测量,做出相应的误差预计。在距离上口60.5m处确定贯通相遇点K,贯通后,K点的中线分别用上、下导线进行测量,比较偏差,并进行闭合导线和水准测量,对贯通测量的各项精度进行分析。     

紫金山金矿溜井故障原因分析与预防办法

溜井是采用平硐溜井开拓方式的露天矿山的运输咽喉，溜井正常与否对矿山生产影响极大。深入分析了紫金山金矿溜井故障产生原因并提出预防办法。     

对兰山废石平硐岩体局部失稳原因及应急措施的思考

本文针对攀枝花铁矿兰山废石平硐岩体出现局部失稳的实际，从岩体的水文工程地质条件入手，分析了岩体失稳原因，提出了失稳岩体的治理措施方案。     

锦屏二级引水隧道穿越强岩爆洞段施工技术探讨

锦屏二级水电站引水隧洞岩爆危害,根据以往工程经验,为避免岩爆的危害均采取在开挖后及时对洞壁进行锚杆支护、喷混凝土/挂钢筋网喷混凝土、架立钢拱架等措施,但这些措施都是在岩爆开挖后进行的,其施作过程中有冒岩爆突发的风险,而且还会由于支护不及时或施工质量问题等原因仍会发生洞室的大规模应力型塌方。以锦屏二级引水隧洞工程为背景,重点探讨了钻爆法施工主动防治岩爆的工程措施,以企指导引水隧洞的施工,确保施工安全。     

溶腔与隧道拱顶间预留岩塞厚度的计算方法

针对隧道拱顶遭遇充填溶腔时的岩塞安全厚度问题,基于极限分析原理构建合理的破坏模式,推导出优化过程,并用该方法得到Ⅰ~Ⅴ级围岩条件下对应的岩塞安全厚度.研究结果表明,随着围岩质量的逐级降低,岩塞安全厚度逐渐增大.此外,将该方法应用至“宜万铁路”大支坪隧道,良好的数值结果验证了方法的正确性.     

隧道与前方大型溶洞应力集中叠加效应

在陆家寨岩溶隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,施工过程中接近溶腔段围岩变形较大且伴随围岩块体脱落,给隧道施工带来极大的安全隐患。基于深埋球形洞室的弹塑性二次应力分布,结合新奥法隧道施工理念,利用FLAC3D模拟隧道开挖接近并进入大型溶洞的过程。在自重应力场下分析不同大小的球形洞室周围应力场对隧道围岩变形的影响。结果表明:球形洞室会在周围形成中心半径为1. 5倍洞室半径的应力集中带;隧道开挖接近应力集中带时,将引起隧道前方应力集中区与溶洞应力集中带的叠加;随着隧道继续开挖,叠加效应在下一个进尺完成后失效;分布在隧道两侧围岩,该叠加再分散的过程会造成拱顶、拱肩的变形增大,影响隧道开挖的安全。研究为中国岩溶隧道的建设有重要的参考和借鉴价值。     

掏槽方式对光面爆破效果的影响研究

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数。进而,着重研究了掌子面掏槽方式对光面爆破效果的影响。针对相同的地质条件、围岩及爆破耗材条件下,分别设计了直眼掏槽、单楔形掏槽、双楔形掏槽共计三种掏槽方式。进一步地实施了在不同掏槽方式下光面爆破的施工,获得了直眼掏槽方式更有利于爆破的硐室成型;而单楔形和双楔形掏槽更有利于岩石的破碎及岩渣抛掷。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,此爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同掏槽方式的初步探索。研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。     

隐伏溶洞影响下隧道开挖稳定性数值模拟

隐伏溶洞是引起隧道围岩失稳甚至塌方的常见不良地质之一,为分析其对隧道开挖稳定性的影响,采用FLAC3D有限差分法和现场监测手段,探讨了隐伏溶洞尺寸、溶洞与隧道净距及溶洞位置对隧道开挖过程中围岩应力场、应变场及隧道变形的影响规律。研究表明：①围岩最大剪应力与最大剪应变增量均随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）,塑性区集中于隧道-溶洞中间岩柱;②隧道变形时程曲线呈“S”形,隧道变形随溶洞尺寸增大而增大（随净距增大而减小）;③当溶洞直径大于0.6倍隧道宽度,且与隧道净距小于0.6倍隧道宽度时,隐伏溶洞对围岩塑性区和隧道变形具有明显影响,且隧道侧部溶洞对隧道稳定性最为不利;④建议岩溶隧道工程采用动态化设计、施工及监测,并采用综合超前地质预报探明实时地质情况。     

浅谈矿山法小净距隧道的设计与施工

小净距隧道是指并行公路隧道间夹岩石厚度较小, 一般小于1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。小净距隧道方案不仅能很好地满足特殊地质及地形条件,而且有利于公路整体线型规划和线型优化,能较好地解决连拱隧道存在的缺点,具有显著的经济、社会、环境效益。本文将简要介绍一下小净距隧道断面设计与结构设计以及施工中开挖、钻爆作业、中间岩柱加固、监控量测等关键技术,进而得出小净距隧道的合理净距,最后,就目前技术法规条件下,对小净距隧道建设过程中应注意的问题提出一些建议。     

含水溶洞对采煤工作面覆岩移动的影响规律

含水溶洞的存在使得煤层覆岩移动规律存在特殊性。为了研究含水溶洞对煤层覆岩移动的影响,本文以贵州某矿作为工程背景,利用FLAC3D进行数值模拟研究,对比分析溶洞有无含水作用下煤层覆岩移动规律。研究结果表明:(1) 含水溶洞煤层开采情况下,溶洞围岩变形下沉量相较于无水情况增加了37.24%,随着推进距离的增加,溶洞靠近采空区侧底角出现明显的下沉现象,溶洞右帮出现向内挤压现象,溶洞围岩和煤层顶板应力集中区和破坏区逐渐贯通;(2) 溶洞含水情况相比于无水情况,覆岩运移在含水条件下得到加强,其中最大曲率增大了0.88mm·m-2、最大水平变形增大了1.81mm·m-1;(3) 随着采煤工作面的推进,含水溶洞围岩裂隙和煤层顶板裂隙不断扩展,当工作面推进至与溶洞水平距离小于10m时,溶洞围岩裂隙和顶板裂隙贯通,形成导水裂隙。研究成果对溶洞影响下的煤层开采顶板管理和地表沉陷防治具有理论和工程参考意义。     

大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离

岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。本文基于武汉和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小四个影响因素来进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明：在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。     

高边坡路堑硐室控制爆破技术

应用现代工程地质、岩土工程和爆炸动力学的理论,结合具体工程实例,分析了爆破对岩质高边坡稳定性的影响,提出了高边坡路堑硐室控制爆破设计中在药室布置、装药量的计算等方面的技术措施。     

大方清虚洞穴景观资源特征及形成机制的初步研究

探测清虚洞发育特征及景观资源组成,研究清虚洞形成机理,为科学开发、保护提供参考。本文在探测清虚洞的基础上,根据清虚系统的洞道结构和空间展布特征,分析其资源构成及特征;分析区内地形地貌、地质构造和水文等自然条件,对清虚洞形成的影响;以区域新构造演进为主线,讨论清虚洞形成与演化过程。结果表明:(1)清虚洞洞穴系统属于大型洞穴系统,其洞道结构为"一桥、两坑、一窗、一支洞";(2)天生桥、天坑、天窗、洞内景观及边缘坡立谷等,是清虚洞景观资源的重要组成部分,其中边缘坡立谷、清虚洞天生桥及云坛天坑构成了核心资源;(3)区内地形特征及下伏非碳酸岩夜郎组(T_1y)地层,为外源水流入碳酸岩地层溶蚀成洞提供了隔水条件;(4)区内地下水不仅沿着构造节理和裂隙运移溶蚀,而且单斜构造条件也有利于地下水沿着层间裂隙溶蚀、侵蚀,是控制清虚洞成因之一;(5)清虚洞穴系统在形成演化过程中,主要经历溶蚀期、崩塌期和下切3个时期。区内岩层空间展布和区域构造是清虚洞形成的前提条件,外源水是清虚洞形成的基本动力,在区内地文演进过程塑造了世界罕有的天生桥景观。