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[期刊论文] 蔡有京 陈通
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2017年 04期
摘要:山东某矿立井地面注浆加固地层实施前,通过钻孔压水试验方法,向试验段施加压力注入清水,在一定时间内收集压力与压入水量的数据,根据承压稳定流井计算方法,求出地层渗透率和渗透系数,为注浆参数选择提供依据。数据表明:1) 静止水位观测相距不到100 m的钻孔,水位相差100 m。水力坡度较大,水体自东向西流动,因此水泥浆的水灰比选择“西稠东稀”。2) 风检2孔透水率及渗透系数为1.907 Lu、0.026 m/d,副检孔为0.193 Lu、0.0026 m/d,根据透水率差异选择不同注浆压力。3) 根据经验公式得出风检3孔注浆量311.447 m3。
[硕士论文] 蔡有京
地质工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:近些年来,我国华东地区厚松散层煤矿立井井筒发生百余起井筒偏斜破裂事故,严重影响煤矿生产与井下工作人员安全。此类井筒偏斜破裂是由松散层底部含水层(简称“底含”)大量疏水引起,而位于巨野煤田的郭屯煤矿发生三个井筒偏斜就是一个典型案例,如何控制井筒进一步偏斜,对于矿山安全生产具有重要意义。
  本文以此为研究对象,在系统分析郭屯煤矿立井井筒周边“底含”水文地质特征基础上,采用压水试验方法,获得注浆层段水文地质参数,分析主W1孔注浆期间最远处观测孔“冒浆”事故原因是由于观测孔周边地层与其余地层存在较大渗透性能差异引起。
  通过对松散层注浆过程分析,建立了以风检3孔、主W1孔“底含”注浆概念模型和数学模型,采用物质扩散、Darcy流、固体力学等多物理场耦合方法,以Comsol Multiphysics软件为工具,模拟了浆液扩散形态、压力场、流场及应力场分布情况,分析了注浆过程中浆液的扩散机理以及在注浆压力下井筒所受应力情况,并模拟验证了以往“冒浆”过程。研究结果表明:
  (1)浆液扩散形态开始呈现圆状,受动水条件影响,逐渐向水滴状过渡,浆液扩散速率随时间逐渐降低。
  (2)模型压力分布呈现出注浆孔孔口压力最大,随距离增加逐渐趋近于出入口边界压力的特征。
  (3)受注浆压力作用,注浆孔周围地层应力及位移变化最大,井筒应力最大点位于井筒底部靠近注浆孔一侧,井筒位移自上而下逐渐减小。
  (4)受地层渗透系数差异,数值模拟成果模拟主W1孔最远处观测孔冒浆现象,验证分析正确性。
摘要:立井井筒作为煤矿生产运输的"咽喉要道",保护其安全性极为重要.近年来,我国华东地区发生数十起井筒偏斜破裂事故,损失巨大,亟待治理解决.本文以山东某矿工业广场内风井井筒偏斜事故为例,结合井筒结构、井下开采、井筒周边地层性质三方面分析原因,得出以下结论:冻结法施工的风井井筒由于地层解冻,松散层底部含水层通过下部发育的纵向裂隙以及工业开采疏排进行水体流失,导致含水层失水压缩引起井筒偏斜,加上地下水向西流动且水力坡度较大,因而井筒向西侧偏斜.之后针对山东某矿偏斜情况,对比各种治理技术优缺点,最终以安全不影响生产为原则选取地面注浆修复方案.随后通过检验孔注浆试验效果验证方案可行性,为其后期正式注浆工程提供参考,同时也为其他发生此类事故矿井提供一定经验.
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