基于弹性薄板理论的煤矿采空区地表沉陷预测

采煤沉陷已成为煤矿区危害范围最广、影响程度最大、延续时间最长的一种工程地质灾害,在对赵各庄煤矿矿山地质环境调查的基础上,分析采空沉陷区地质灾害发育及成因特征,基于弹性薄板理论的规划开采区域采空区地表沉陷预计,可初步预计采空区地表沉陷特征并对其引发地质灾害进行预测。     

岩溶基底隧道拱顶沉陷三段四层关键技术研究

为有效治理岩溶基底城市隧道拱顶地层沉陷地质灾害,在充分探明沉陷区水文地质、工程地质特征的基础上,提出了“三段四层控制技术”,将治理区划分为沉陷区重点加固段、影响区次重点加固段和超前加固段;再根据治理深度和治理顺序进一步把沉陷区重点加固段分为顶部阻浆层、拱顶止浆垫层、拱顶加固层和中间加固层,研究了每段、每层注浆加固机理、浆液类型选择和控制注浆参数。研究成果表明,采用孔内复合止浆技术满足不同深度地层分段注浆为主、垂直孔和定向斜孔相结合,充填注浆、劈裂-挤密注浆相结合,以速凝浆液为主、单液水泥浆为辅,严格控制安全注浆参数,是“三段四层控制技术”安全有效注浆的技术关键,该技术方案在岩溶基底城市隧道拱顶地层沉陷地质灾害治理方面,取得了较好的注浆加固效果,有良好的推广应用价值。      

FLAC~(3D)在预测采空区地面沉陷损毁耕地中的应用

采空区地面沉陷损毁地表耕地是地下开采矿山引发的主要地质环境问题之一,通过对佛子冲铅锌矿104号矿体的工程地质条件、采场结构参数及原岩应力场进行调研,并在此基础上运用FLAC~(3D)建立采空区数学模型,对佛子冲铅锌矿104号矿体采空后采空区地压力分布、岩体变形移动等进行模拟与研究,预测采空区地面沉陷损毁地表耕地的程度,并根据矿山的实际情况提出防治措施,为保护矿山采空区沉陷区内的耕地提供依据和参考。     

多层采空区场地勘察与注浆治理关键技术应用

山东龙泉科技大厦位于多个小煤窑开采范围之内,该区开采资料不全、采空边界不清晰、煤层多及厚度变化大。综合采用物探、钻探及钻孔成像技术开展采空区探测研究,各探测手段相互验证,基本查明了勘探范围内不同煤层低阻异常区,有效探明了煤矿采空区位置和分布范围。在确定采空区范围、覆岩及地表移动变形情况的基础上,提出了采空区注浆设计方案及注浆关键参数。注浆治理后通过高密度电法、波速测试及钻探验证等进行了综合检测,结果表明:通过注浆处理,已减小甚至消除了采空区地面剩余变形造成的采空地面塌陷灾害的影响,注浆效果良好。     

高速公路下伏浅层老采空区强夯置换试验研究

采空区是指地下矿产被采出后留下的“空洞区”。迄今对浅层老采空区上建高速公路一类重大工程的研究较少,研究浅层老采空区上建设高速公路的工程地质适应性、质量控制及施工工艺具有重要意义。结合常吉高速公路工程,从设计处理要求、治理范围、治理方案对比优选、强夯置换现场试验分析、施工组织工艺设计等几个方面,对浅层老采空塌陷区强夯置换治理技术进行了研究,研究结果表明,强夯置换治理此类工程效果显著。     

复杂条件下矿山采空塌陷勘查方法实例分析

安徽某矿由于岩溶发育和早期开采无序,地下采空区和溶洞较多的分布,采空区周边突发地面产生多处地裂缝。地质环境条件复杂,岩溶及新老采空区并存,为查明此次采空塌陷的原因、影响范围及发展趋势,并提出合理治理方案,采用调查、钻探、物探、测量等多种勘查方法,通过资料分析比对验证,查明了新老采空区的分布特征,以及采空塌陷的原因、影响范围及发展趋势,对该采空区治理因地制宜的提出了治理方案。为以后相似情况下的采空区突发采空塌陷调查和治理提供了借鉴参考。     

煤矿环境治理技术新进展及应用

我国煤炭资源的长期大规模开发和利用引发了一系列环境问题,主要包括环境污染、资源破坏和地质灾害三类。地下充填方法是一种行之有效的生态环境修复方式。新型离层注浆技术可有效预防因采煤塌陷产生的环境问题,同时解决煤矿建筑物压煤问题,实现顺序开采,延长了煤矿生产年限,缓解了矿山关闭所带来的环境问题。中国煤炭地质总局在采煤沉陷治理领域以新型覆岩离层注浆技术为核心,形成了产学研用一体化的采煤沉陷区治理综合技术体系。通过对新型离层注浆技术的研究与实践,形成了厚煤层覆岩离层注浆控制采空塌陷技术体系,完善和发展了采空塌陷控制理论与技术。该技术在夏店煤矿得到了成功应用,取得了较好的经济和社会效益     

黄陵矿业公司运煤专线沉陷治理方案设计

针对黄陵矿业公司铁路运煤专用线K6 680～K6 800里程处路基沉陷特征,提出了采用预应力锚索框架梁加固路基垂直支挡结构和花管注浆法提高路基抵抗变形能力的治理方案。本论文对垂直支挡结构受力情况进行分析,对治理方案设计进行介绍。     

金属矿采空区三维探测及可视化建模与应用

准确掌握采空区形态、大小及其边界是控制因采空区引发的灾害及优化采矿设计等的重要基础性工作。运用空区三维激光探测系统对采空区进行精密探测,获取探测数据,对原始数据处理后,运用三维建模软件Surpac精确构建复杂空区三维可视化模型,直观地表达空区的空间形态;以空区三维模型为基础,进行空区的体积、顶板面积和采场周边的超、欠挖量、存留矿量、采场塌陷区回采指标的计算及动态监测,并准确获得了采空区的实际边界等相关信息,从而为矿山进一步开展矿柱爆破设计、空区充填、贫损测定与控制,以及进行采场垮塌区处理等提供可靠的基础性依据。     

乌—奎高等级公路下煤层采空 区注浆治理中的问题探讨

简要论述乌鲁木齐—奎屯公路下煤层采空 区注浆治理工程的设计和施工 ,并对其中的一些问题 ,如注浆压力、注浆工艺、外加剂等作深入分析 ,并提出一些建议 ,以供类似工程参考。     

高风压潜孔锤钻进在阳蟒高速公路 采空区治理中的应用

阳城—济源高速公路阳城—蟒河段CK3合同段采空区地基不稳定,用全充填压力注浆法治理。由于限制使用泥浆,以及卵砾石层成孔困难等问题,选择采用高风压潜孔锤钻进成孔,取得了良好的效果。本文从注浆孔的设计、施工设备的选择、钻具组合以及钻进工艺、除尘污染控制等总结了高风压潜孔锤钻进技术在采空区注浆钻孔施工的经验,对同类型工程的采空区治理具有参考意义。     

大同市某变电站下伏采空区的注浆加固治理

通过对大同市某变电站下伏采空区治理的实例,介绍了采空区治理方法的选择和实施过程,探讨了采空区注浆加固治理工程设计理念,总结了施工过程中各种问题的解决方法和成功经验。     

“物探+遥感”技术在矿山生态修复中的应用——以邢台园博园为例

矿山经过多年开采,地下形成采空区,造成地面沉降,开展绿色发展、生态修复工作刻不容缓. 冀中邢东煤矿由于长期开采,造成不同程度地面塌陷,不适于人类长期居住和农业耕作,邢台市经研究决定在采煤塌陷区建设中央生态公园——邢台园博园. 基于此,通过收集分析研究区内的地震、电法等物探资料,确定煤矿煤层赋存形态、采空区范围及富水情况,指导地面进行生态公园选址;利用遥感技术监测矿山生态修复进度. 研究表明:在矿区开展地震、电法工作查明煤矿开采生产情况,对科学规划地面矿区生态修复工作具有指导意义;利用遥感技术实时动态监测矿山生态修复进程,可为生态环境修复提供数据基础,对治理前后生态环境变化对比分析及效果评价提供影像资料.     

采空区地表移动变形的时间影响参数

多层采空区多次复杂开采造成的累积沉降不能简单地用单一采空区地表移动变形模型作参照。对采空区的研究,时间影响参数是工程稳定性重点研究和考虑的问题。通过变形观测数据,得到一系列的时间影响参数C的数据点。C是随时间动态变化的,是相应的诸多条件综合影响的结果,拟合得到现时段的时间影响参数经验式。这对采空区今后的残余沉降的预测具有重要的实际意义。     

Study on detecting spatial distribution availability in mine goafs by ultra-high density electrical method

The purpose of this research is to explore the spatial distribution and influence range of the mined-out area of a coal mine in Hebei Province, the advantages of ultra-high density resistivity method, such as large data volume, high efficiency and high precision, are brought into full play, the abnormal patterns of dislocation and partial drainage area of shallow continuous aquifer caused by subsidence zone are detected, and then the spatial distribution patterns of subsidence and fractures caused by deep mining subsidence zone are deduced, this method not only extends the exploration range of high-density resistivity method in mining subsidence disaster assessment, but also improves the accuracy of measurement, the distribution and influence range of mined-out area are revealed accurately, and good exploration results have been obtained in this project. How to select reasonable geophysical prospecting methods and give full play to the role of geophysical prospecting methods according to the geological characteristics of the study area, this exploration work is not only a good combination of geophysical prospecting methods and actual geological conditions, it also provides a valuable reference version for the exploration work under the same geological conditions.     

采动覆岩离层多层位注浆地表沉陷控制技术

为了解决上覆岩层中无明显厚硬岩层、采动过程中难以产生较大尺寸离层空间、离层注浆充填率低的问题,提出采动覆岩离层多层位注浆技术。通过相似材料模拟实验对多层位离层注浆覆岩时空演化规律进行研究,并在淮北矿区某工作面进行现场试验。结果表明:在无较大采动覆岩离层情况下,采用增加钻孔数目的多层位离层注浆方法,在采动覆岩内部形成不同扩散半径的注浆充填体,共同叠加支撑上覆岩层,可以有效减小覆岩破坏程度。实施多层位离层注浆方法,可以有效提高注浆总量和注采比,地表减沉率可达79.92%。提出的离层注浆量计算公式可以精确预计浆液灌注量,准确率超过91%,可为覆岩离层注浆工程提供指导,并为注浆减沉率预计提供参考。这为解决煤炭资源开采引起的地表沉陷问题提供了一种有效和经济的方法,同时扩大覆岩注浆技术的应用范围。      

陕西神府煤田环境地质问题及成因

神府煤田位于毛乌素沙漠与陕北黄土高原交接带,原生地质及生态环境脆弱.近年来,由于神府煤田超强度的煤炭开采,造成大面积采空区,形成了地面塌陷、区域地下水位下降、矿区地质灾害等一系列环境地质问题.以2006年神府矿山环境调查数据为基础,从自然和人为因素2个方面综合分析神府煤田环境地质问题,认为其形成原因为煤层埋藏浅、超设计能力开采以及煤矿恢复治理力度不够等等.     

两种物探方法探测地下采空塌陷区的应用

介绍了瞬变电磁探测、地震CT层析成像等物探方法在某工程地下采空塌陷区勘查中的实际应用,就其探查效果进行了分析探讨。     

“双液注浆法”在基坑堵漏中的应用研究

双液注浆法是在止水帷幕的渗漏处钻孔,找到基坑止水帷幕的渗漏通道,把一定浓度的水玻璃溶液及水泥浆溶液的混合液注入渗漏通道中,水玻璃与水泥浆的混合液快速凝结、迅速封住渗漏通道,起到隔水的作用.其施工步骤为成孔→找渗漏通道→双液注浆→巩固.文章还列举了天津地区采用双液注浆法处理基坑渗漏的两则案例.