淮南煤田板集煤矿主井井筒注浆加固工程实践

板集煤矿经过四年多的矿井建设,主、副、风三井全面贯通,井下硐室及石门工程陆续施工,副井绞车及井简装备已完成安装,地面主体工程基本完工.此时,副井井筒发生了平均突水量为18000m3/h左右的突发水害事故,造成主、副、风三个井筒及井下巷道全部被淹.在副井井筒进行地面注浆堵水初见成效的基础上,又分别在主井、风井进行井筒注浆加固处理.在分析井筒地层及水文地质条件的基础上,简述了主井井筒探注钻孔的布置、施工和水泥注浆加固井筒的施工技术.井筒排水试验和取心验证表明,3个井筒的水位上升速度不大于10cm/h,排水过程对井筒淤面没有任何影响;松散层的含水率由注浆前的16.12％～29.73％下降到注浆后的6.12％～11.45％,粉质粘土的抗压强度由注浆前的0.096 4～0.125.9MPa(-5℃)增大到注浆后的1.44～6.12MPa(-5℃).良好的注浆质量为后续的井筒冻结钻孔的施工及井筒修复、井下排水清淤奠定了基础,为煤矿灾后恢复重建提供了可靠的保障.     

兖州矿区鲍店煤矿主副井破坏原因分析

本文认为兖州矿区鲍店煤矿主、副井井筒变形破坏的根本原因是第四系下组地下水加速下降导致地层沉降而产生垂向附加应力的结果。应采取的防治措施有：①完善地下水和地面沉降监测系统；②在第四系砂层与下伏基岩接触部位进行注浆，控制下组水位下降；③对主、副井井筒进行壁后注浆加增加强度，防止进一步破坏。     

深厚松散地层泄压槽治理井筒破坏判据及其与地下水水位关系

为了解决深厚松散地层预防性治理后竖井井筒缺乏破坏判据问题,用数值极限应变方法分析井筒应变值的变化情况,将井筒中达到极限应变值的单元环向贯通,计算不收敛作为井筒整体破坏判别标准。分别建立了带卸压槽和无卸压槽井筒的数值计算模型,得出地下水水位下降诱发的井筒和周围岩土体的极限应变值。结果表明,井筒周围砂土层先于井筒在181~183 m发生破坏：若地下水水位下降27 m,无泄压槽井筒在181~182 m发生破坏;若地下水水位下降38 m,带卸压槽井筒在182~183 m发生破坏。目前地下水水位下降为20 m,井筒处于安全状态。数值计算卸压槽压缩量与实际监测值一致。     

数值模拟方法在岩溶大泉泉口集中供水评价中的应用研究

在地下水流数值模拟中,一般将泉水概化为已知的汇项来处理,而预测水源地的开采对泉水的干扰影响时,泉流量是待求的。利用数学模型的调节反馈功能,通过将延河、下河泉区水位近似恒定作为约束条件,逐时段反复调试泉水流量进行水位拟合,较好地解决了延河泉域人工开采干扰泉水溢流量预报这一难题。     

郭屯矿井井筒基岩富水性分析

根据山东郭屯矿建井前施工的井筒检查钻孔钻探取心、简易水文观测、地球物理测井（包括流量测井）及结合郭屯矿井精查地质报告资料,对井筒的含、隔水层进行了划分;通过抽水试验、流量测井方法求解了风氧化带含水层、风氧化带下含水层及其各含水层分层的水文地质参数,分别预算了主井、副井、风井井筒的涌水量,并分析了郭屯矿各井筒基岩涌水量大于邻近煤矿井筒基岩涌水量的主要影响因素。     

大沽河地下水源地信息管理系统的构建和应用

在大沽河地下水源地自然地理、地质和水文地质条件调查的基础上,系统地收集和整理了钻孔属性信息、地下水水位和水质监测数据,构建了基于Microsoft SQL Server基础数据库和Hydro Geo Analyst信息管理平台的大沽河地下水源地信息管理系统。该系统解决了数据存储不规范、查询提取困难、缺乏系统管理和利用效率低等问题,实现了数据资料的存储、查询和可视化展示,帮助管理者快速、准确、全面地掌握大沽河地下水源地地层和岩性分布、地下水水位和水质的动态变化趋势与空间分布特征。本系统为大沽河地下水源地的合理开发、管理和污染治理提供了数据和技术支持,具有重要的理论意义和实际应用价值。     

对穿预应力锚索在煤矿井下地质病害治理中的应用

胡家河矿井副井马头门因处于软岩地层中,在副井井筒安装中发生了较大的变形破坏,经分析论证对比,确定采用注浆锚索加固,通过对穿预应力锚索与短锚杆相结合,以锚索为主的加固方法进行施工,使软岩破坏变形趋于稳定,治理效果良好。     

新疆奇台绿洲地下水与生态景观关系研究

文章应用3S技术完成对研究区各种生态景观面积数据的统计、地下水位空间动态模拟、野外实地调查及图片库的构建.结合灰色系统模型及多项式回归法,拟合出各种地表生态景观与平均地下潜水位之间的数学模型,将地下水与地表生态景观在时间与空间上予以结合.通过模型计算得出:自1983年起奇台县平均地下潜水位不断下降,24年间共降低了13.42m.随着地下潜水位的下降,奇台县的低草、中草和高草呈下降趋势,面积分别下降了32016.84hm2,8169.04hm2和8854.89hm2,下降的面积分别占区域总面积的27.44%,7.00%和7.59%,其中低草面积下降最多,从模型预测结果看除中草外,低草、高草面积还将进一步下降.荒漠及盐碱地面积波动中上升,面积分别上升了13651.19hm2和3878.52hm2,上升的面积分别占区域总面积的11.70%和3.32%,预测结果进一步证明其面积还将增加.农田面积共增加9112.04hm2,占区域总面积的7.81%,但预测结果表明,2006年和2007年农田面积出现下降趋势,如果不解决地下潜水位持续下降的问题,未来农田面积将会减少.计算结果表明该区域地下水位下降使得区域生态总体趋于退化.     

西南某巨型水电站地下厂房顶拱安全埋高解析解初步研究

安全埋高是在研究该水电站地下厂房围岩稳定性时所提出的一个重大的工程地质问题,该问题的解决对综合理地设计地下厂房顶拱围岩支护结构具有重要的意义。目前该问题研究较少,本文探索了用结构力学的基本原理来解决安全理高的问题。研究结果表明该方法能够较好地解决该问题。并为进一步用数值模拟分析提供了依据。     

深井筒地面预注粘土水泥浆施工技术

宣东二号井副井井筒地面预注浆工程,应用粘土水泥浆注浆新技术,安全,优质,高效地完成了注浆施工任务,创造了井筒地面预注浆深度大,注浆段大,钻注效率高的全国新记录,在深井筒注浆孔造孔,定向钻进,制浆工艺,注浆工艺,注浆参数的选取等技术问题上进行了探索,试验,取得了良好效果,为类似注浆工程的施工提供了可供借鉴的技术资料。     

黄河倒灌渭河的数值模拟

根据渭河下游河道水沙及河床演变特性,提出了黄河倒灌渭河的数学模型.该模型不仅适用于黄河倒灌渭河时渭河下游河道水位、流量、含沙量及河床淤积的数值模拟,也适用于其它双向水流及干支流交汇或分流河段的水沙计算.验证计算表明,该模型能较好地反映黄河倒灌渭河时渭河下游水文泥沙因素变化.     

时变补给条件下河渠间潜水的一维非稳定运动

针对河渠间潜水的一维非稳定运动,考虑了补给强度的时变性,根据Boussinesq方程的第一线性化方法,应用Duhamel原理得到了方程的解析解,进一步得出补给强度为指数函数和三角函数的潜水位计算公式。通过算例分析补给强度指数增加、指数衰减和正弦函数变化条件下潜水面的变化特征,指数增加条件下潜水位单调增加,分水岭从高水位一侧向河间地块中部移动;指数衰减条件下潜水位先增大,后减小,具有一个峰值,分水岭先从高水位一侧向河间地块中部移动,之后随补给强度减弱返回到高水位河渠;正弦函数变化条件下潜水位表现出周期性起伏变化,且水位对补给的响应具有明显的时滞性,分水岭在高水位河渠与河间地块中部之间往复移动。研究结果可为量化分析地下水系统对气候变化的响应以及地表水地下水转化规律等问题提供理论依据。     

已掘砌立井全井筒段出水治理技术

淮南矿业集团望峰岗一副井在凿井过程中多次发生突水事故,在分析原因的基础上,结合该工程水文地质条件及现场环境条件,采用定向分支造孔方法,实行下行式、小段高、低压重复注浆方式,成功在已砌筑井壁的井筒周围形成堵水帷幕,从而解决了强含水"红层"涌水问题。该技术对于造孔过程中断层带、壁后空洞区域孔壁的稳定性及漏浆的处理具有很好的借鉴作用。      

基于随机模拟的浑河冲洪积扇地区地下水压采风险预报

在分析随机因素对水位模拟结果影响程度的基础上建立地下水流随机模拟模型,可为地下水资源风险管理和决策提供重要依据。以浑河冲洪积扇地区为研究区,基于蒙特卡罗原理建立了区域地下水流随机预报模型,对压采条件下的地下水位上升进行风险预测和评价。参数灵敏度分析结果表明,地下水水位对含水层渗透系数的变化最敏感,其次是给水度,而对河床沉积物渗透系数和降雨入渗补给系数的灵敏性较差,且渗透系数和给水度在其率定值附近增加或减少时,灵敏度系数随之增加或减小。研究表明,压缩开采地下水资源能够有效缓解地下水水位下降带来的环境问题,地下水开采量以每年5%的速度压采时,区内地下水水位平均上涨3.3 m,但水位恢复的同时也可能诱发局部地下工程渗水,且地下建筑物的设计安全水位越低,渗水风险越大。     

自记水位井进水口防淤措施

对于解决自记水位井进水口防淤问题,近年来,各地通过自记水位井的建设,积累了一定的经验。如斜坡轨道活动井筒、压力式无井自记、悬吊式自记井筒等。但这几种型式在实际使用中,都有一定的适用条件。如:活动井筒和悬吊式井筒,均受特定地形的限制,受冰的影响难以克服;压力式无井自记,其气管排气口要固定在水内一定高度上,对大江河、湖泊、水库较为适合,对含沙量大、河床冲淤变化大、涨落急剧的河流,排气管有被淤堵的可能;固定式(岛式、岸式、岛岸结合式)自记水位井,在北方河流     

雄安至北京大兴国际机场快线起步区地下段结构抗浮设防水位取值研究

抗浮设防水位直接影响到地下结构的安全与建设费用,在地下结构建设中至关重要,因此,科学合理地确定地下结构的抗浮设防水位具有巨大的社会意义和经济价值。本文以“雄安新区至北京大大兴国际机场快线地下工程段”为研究对象,系统分析了研究区水文地质条件以及地下水位年内年际动态变化规律,利用数值模拟法和类比预测法确定了地下结构抗浮设防水位标高建议值。结果表明,该场地区域浅层地下水水位埋深一般为5.0～20.0m,地下水水位标高一般为–10.0～1.0m。近五年场地浅层地下水水位标高一般为–5～–10 m,埋深一般为3.0～15.0 m,地下水位逐年升高,回升速率约1.0 m/a。地下结构抗浮设防水位标高取值建议取使用期抗浮设防水位采用数值模拟法预测结果。该成果服务了“雄安新区至北京大兴国际机场快线(R1线)”项目场地抗浮设计,为雄安新区重大工程建设项目的抗浮安全设计提供了示范。     

溪洛渡库区支流拦门沙形成机理

水库蓄水后，水深增加使得河道干支流水动力条件发生改变，干流泥沙倒灌造成支流淤积，影响水库有效库容和航运安全。以溪洛渡水库为例，基于实测资料和三维水沙数学模型，研究库区干流和支流的水沙输移规律，分析支流河口段泥沙淤积特性及拦门沙形成机理。结果表明：(1)库区支流河道淤积泥沙来自支流上游和干流倒灌，其中，支流上游来沙是库区支流河道淤积的主要来源。(2)干流倒灌库区支流河口形成对流和环流区，泥沙易于淤积，西溪河和牛栏江坡度较缓，存在形成拦门沙的风险较大；美姑河坡度较大，存在形成拦门沙的风险较小。(3)对于西溪河、牛栏江和美姑河，干流倒灌的距离随着流量的增加而增加，高水位运行时，水位对干流倒灌的距离影响不明显；而对于金阳河和西苏角河，干流倒灌的距离随着流量的增加基本不变，干流倒灌的距离随着水位的增加而增加。研究成果为新水沙情势下库区支流拦门沙风险防控提供依据。     

苍峄铁矿带苍山县沟西西官庄矿区沟西矿段（凤凰山铁矿）主井井筒检查孔水文地质特征分析

苍峄铁矿带苍山县沟西西官庄矿区沟西矿段,又称凤凰山铁矿,为隐伏的鞍山式低品位铁矿,矿区水文地质条件属于中等型。对施工的主井、副井、进风井、东风井和西风井井筒检查孔进行了水文地质编录和分层抽水试验,以主井井筒检查孔为例,划分了4层含水段,求得了各含水层的水文地质参数,对荒径涌水量进行了预测;基本查明了井筒检查孔的含水性等水文地质特征,确定了注浆段,为矿山立井防治水方案提供了设计依据。     

基于数值模拟法的临河建筑抗浮设防水位计算——以成都金马河临河某商住楼为例

临河建筑因靠近河流,场地渗透系数较大、地下水水位埋藏浅,场地内地下水流场受河水位变化影响大,故确定合理的抗浮设防水位具有十分重要的意义。地下水数值模拟法具有较高的仿真度,已发展成为解决地下水各种问题的主要方法。采用数值模拟法对临河建筑抗浮设防水位进行计算,能有效模拟各类水文条件下临河建筑场地内的地下水流场的变化情况,从而确定科学合理的抗浮设防水位。以成都金马河临河一大型商住楼为研究区域,基于数值模拟法,将金马河作为计算区的西部边界,同时将北、东、南边界作为不因研究区周围水位升降而产生明显水位变化的流量边界建立水文地质概念模型,并结合勘察期间取得的研究区相关参数及基础水文地质资料相关数据进行模型识别和模拟计算,研究结果可知:该计算模型能较好的反应研究区的地下水渗流情况,当遇到100 a一遇洪水(P=1%)3号闸泄洪时,金马河水位迅速上涨,计算出的研究区地下水位位于512.1～512.7 m之间,结合1 m保险系数,最终建议抗浮设防水位取513.7 m,与原勘察报告中的516.0 m设计值对比降低了标高,减少了项目的抗浮投资,在工程投资的经济性和临河建筑的安全性之间实现了较好的平衡点。     

煤矿水源地开采对延河泉泉水流量影响的预报

延河泉域上游已规划三个水源地,旨在为未平的煤炭开发提供水源。水源地的运行行势必影响其下游的泉水流量。本文利用数学模型的调节反馈功能,通过将延河、下河泉区水位近似恒定做为约束条件,逐时段反财度泉水流量进行水位拟合,较好地解决了延河泉域人工开采干扰泉水溢流量预报这一难题。