童亭煤矿主副井破裂调查及其成因分析

在详细调查的基础上,通过对井壁破裂面特征的研究,显示出井壁的破坏荷载是水平作用力、并指出这二个井壁破裂的主要原因是在该煤矿开采后,由于矿井排出新生界底部含水层的水,在表土层底部及基岩风化带内产生较高的动水压力及渗透变形,使井筒遭受不均匀地压所致。     

矸石井壁后注浆技术在煤矿生产中的应用

<正>朱集西煤矿设计年生产能力400万吨,工业广场内布置有主井、副井、风井和矸石井共四个井筒,其中主、副、风三井表土段和基岩风化带采用冻结法施工,矸石井表土段和基岩风化带采用钻井法施工,下部基岩段采用地面预注浆法堵水、普通钻爆法施工。矸石井钻井段设计净直径为5.2m,穿过表土冲积层厚度为469.55m,钻井直径7.7m,钻井深度545m,井筒全深1000m。矸石井钻井段井深0~361m为钢筋混凝土井壁,361~541m为双层钢板混凝土复合井     

采动条件下井壁变形对井筒涌水量的影响

大口径深立井开挖过程中,较准确预测井筒涌水量一直是工程实践中需要解决的难题.以山东龙固矿主井为例,采用理论分析、实验测试和数学计算探讨井筒开挖阶段涌水量的合理预测方法.首先,开展了实验测试分析应力应变-渗透性的关系,提出了覆岩的渗透性与岩石性能有关,且渗透性在岩石破坏前后其值达到最大.其次,采用岩石力学理论和Flac3D数值模拟对井筒破坏带范围进行计算,得出风化基岩段产生2.5 m左右的破坏带,二叠系砂岩中产生5 m左右破坏带,在石炭系岩层中产生3 m左右的破坏带.最后,分别对是否考虑岩层破坏带影响的2种情况,使用解析法、数值模拟法、达西渗流断面法计算了井筒涌水量.得出结论:忽视井筒破坏带对涌水量的影响导致预测值偏小;达西渗流理论公式应用在上覆第四系松散层中应用效果较好,在深部基岩裂隙岩体中数值法效果更好.     

急斜煤层上覆基岩风化带受力与变形分析

为了研究基岩风化带在急倾斜煤层开采的影响下的移动规律,运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC3D)对急倾斜煤层开采下基岩风化带进行数值模拟,重点分析了基岩风化带的顶部和底部的应力与变形。得出了基岩风化带的最大下沉值以及水平移动都偏向于煤层的上山方向,但随着岩层运动的向上发展,受急倾斜煤层开采的影响也开始减弱,在基岩风化带顶部的变形与受力的最值都相对底部向采空区正中间偏移。     

金川矿区龙首矿西二副井1 240~1 120 m段井筒破坏机理分析

由于受到断层、不稳地围岩、地下水和地应力等影响,金川矿区龙首矿西二采区副井井筒在1 240～1 120 m段发生变形和破裂,严重影响矿山正常安全生产。为研究副井1 240～1 120 m段井筒破坏机理,从工程地质条件、地应力环境以及工程的设计施工等因素对于副井井筒的破裂机理进行分析,认为软弱岩层、断层及膨胀性黏土矿物围岩等工程地质条件是造成副井变形破裂的主要原因;随着井筒深度的增加,井筒附近的地应力不断集中,亦是造成井筒不稳定的重要因素;支护刚度不够、锚杆长度不足等因素也是造成副井变形破裂的重要因素。在综合考虑上述影响因素的基础上,通过建立井筒的三维数值模型,分析了井筒变形破坏过程。     

软弱风化薄基岩赋存特征及其采动覆岩破坏规律

从矿区软弱风化薄基岩的赋存特征、赋存规律及矿区上覆水体类型和水文地质条件入手进行分析,结合相似材料模型模拟试验,获得了研究区薄基岩下开采覆岩破坏的基本规律及“三带”的发育特征.对薄基岩下采煤厚度3 m时的垮落带及导水裂隙带发育高度进行计算,计算结果分别为11.5m和42 m.根据地质采矿条件利用离散元数值模拟对薄基岩开采上覆岩层矿压运动规律进行了研究,结果表明,基岩较薄条件下,老顶来压断裂步距小,工作面前方支承压力分布范围为12 m,支承压力峰值点在工作面前方4～12m内,小于厚基岩工作面,但工作面矿压显现明显;对不同煤层采厚情况下垮落带的高度与导水裂缝带的发育程度进行确定;为煤层安全开采提供定量判据,为防治水工作提出相应的措施.     

高密度电法在特高压输电线路勘测中的应用研究

在特高压输电线路工程的岩土工程勘察过程中,基岩面与风化带探测是勘察人员常面临的问题。常规的勘察方法存在费用高、进场困难、以点代面等不足,而高密度电法能较好地弥补上述方法的不足。介绍了高密度电阻率法在特高压输电线路工程岩土工程勘察基岩面与风化带探测中的应用,论述了高密度电阻率法在基岩面与风化带探测方面的有效性和实用性,进一步证明了高密度电法可以在常规方法面临进场困难等限制性条件时作为常规方法的替代方法之一。     

徐淮地区新地层的压实与异常孔隙压力的形成

本文依据对徐州、淮北地区第四含水层的特征和四含水位急剧下降情况的分析,指出四含水位下降造成该区新生代下部覆盖层的压实,因而导致地面沉降。又指出疏排四含水在细颗粒沉积物中可以形成异常孔隙压力,而异常孔隙压力很可能是引起该区煤矿立井井筒破裂的重要原因。     

一个立井基岩垮塌事故剖析

立井基岩垮塌是不易见到的，而恩口煤矿立井基岩垮踢事故却很典型。本文应用工程地质力学及岩体力学有关理论进行分析，指出在井筒施工中忽视了工程地质条件的变化，对井筒地压和支护设计也未作重新计算，是造成该井筒基岩严重破坏的主要原因。值得引起同行们的注意并从中吸取教训。图３．表１．参４。     

含水松散层下缩小防护煤柱的开采机理与途径

以大量的实验数据与现场实测资料为依据，分析了基岩风化带的工程地质特征，论述了邻近风化带采煤覆岩破坏与矿山压力显现规律和缩小防护煤柱的机理和途径。     

浅埋煤层保水开采识别系统研究

确定断裂导水裂缝带的最大高度是保水开采的关键技术。结合陕北榆神府矿区地质开采条件,应用关键层理论,通过关键层挠度计算,分析关键层结构稳定性和对关键层上位隔水层破坏强度,给出关键层在不同位置影响导水裂缝带最大高度的广义损伤因子,建立了保水开采识别系统。工程实例表明:应用保水开采识别系统判定的断裂导水裂缝带高度与实际相接近,并能够很好地解释覆岩发生破坏的特征与规律,对实现保水开采具有一定的应用和指导价值。     

木崖公园滑坡形成机制研究

木崖公园滑坡滑体主要为粉质黏土,滑床和滑带分别由强风化泥岩与含角砾粉质黏土构成,系典型蜀南红层残坡积类滑坡。研究表明:地形、地貌、地层岩性是滑坡形成的物质基础。雨水入渗导致岩体物理力学性能弱化。斜坡经历蠕变—拉裂—剪断变形阶段之后,最终形成滑坡。     

美姑河某水电站库区岸坡稳定性研究

蓄水往往是导致库岸失稳的主要激发因素,通过对美姑河某水电站库岸斜坡的工程地质条件分析,并采用有限单元法针对不同工况进行数值模拟。     

祁东矿区松散岩层水文工程地质特性研究

为了研究祁东矿区地面变形及矿井突水等地质灾害现象,从分析上覆松散层岩性特征、大量钻孔资料和水文地质资料入手,结合两个基岩标钻孔部分土样的土工试验测试,研究了矿区内松散层的沉积来源及松散层岩性在垂向上及平面上的分布特征.通过对该区内上覆松散层的工程地质特性和水文地质特性与上覆松散层岩性在垂向上及平面上分布特征之间的相关关系进行了探讨,得出矿区内各含水层之间水力联系较小,四含水涌入是造成矿井突水的主要原因.     

薄基岩厚冲积层倾斜采场覆岩破断及裂隙带发育高度研究

针对新河煤矿3302工作面薄基岩厚冲积层条件下煤层开采易发生透水事故的隐患,建立"砌体梁"结构模型并分析其稳定性,利用数值模拟的方法模拟倾斜工作面覆岩导水裂隙带发育高度,最后通过现场测试进行验证。结果表明:薄基岩厚冲积层条件下的倾斜工作面基本顶在发生破断后形成的"砌体梁"结构易发生回转变形失稳和滑落失稳,采空区导水裂隙带发育高度为55.3m,裂采比为11。     

洛阳龙门石窟围岩风化层结构特性研究

以石窟围岩风化层弹性波速资料为基础，对其风化层结构状态进行定量化描述，得出了龙门石窟围岩风化层结构北部白云岩优于南部灰岩，围岩骨架(岩石)部分受风化破坏作用较小，风化层岩体结构性状变异主要由结构面性状变异所致的结论．及时对风化层结构面进行治理，特别是发育于雕刻品中的结构面的治理，对石窟区文物保护有着重要意义．     

正断层错动致地铁变形计算模型

针对正断层错动引起的地铁隧道变形破坏仍缺乏有效的理论预测模型的情况,基于不排水条件下上覆土体的变形机理,建立地铁隧道变形的计算方法.理论模型表明,影响隧道衬砌纵向线应变的参数有隧道半径、土层厚度、基岩断层错动量、断层倾角、隧道埋置深度和形状参数.正断层错动影响下,隧道拱顶衬砌分别在基岩下盘和基岩上盘一侧出现受拉区和受压区.而隧道拱底衬砌则分别在基岩下盘和基岩上盘一侧出现受压区和受拉区.随着隧道埋深的增加,需要进行拉裂破坏加固的范围逐渐缩小,并向基岩断层附近趋于集中.而随着基岩断层倾角的增加,隧道拉裂破坏加固区域则往基岩上盘一侧偏移,但加固区域的大小范围受断层倾角的影响并不显著.     

地下采矿诱发山体滑坡的规律研究

在具有滑坡地形地质条件的山体下采矿而诱发的采动滑坡，是山区地表采动损害的主要形式之一，也是开采沉陷学和滑坡学研究的新课题。本文以陕西省韩城象山采动滑坡为模型，通过相似材料模拟实验和有限元数值分析，对采动诱发山体顺层（面）滑坡的机制和采动滑坡的特点及其地形地质条件进行分析研究与成固分类。