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运用三维有限差分软件FLAC3D对破裂井筒的各种治理措施进行了数值模拟,分析评价了钢圈加固和喷射混凝土套壁、壁后注浆、地面注浆、开设卸压槽等各治理措施的工程效果。结果表明,钢圈加固和喷射混凝土套壁强度相对较小,适合紧急的抢险处理和防止破裂混凝土坠落,难以维持井壁的长期稳定;破壁注浆措施在一定程度上控制了井壁与土层相对位移的增大,防治井筒破裂效果良好,且预防性壁后注浆效果更为突出;地面注浆防治效果明显,在注浆孔数量不变的条件下,孔位的合理选择对保证地面注浆防治效果至关重要;卸压槽可以有效吸收纵向变形以抑制破裂井壁的发展,其开设在破裂处上部时,效果最好。分析结果可用于指导破裂井筒治理的设计与施工 相似文献
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化学注浆在兴隆庄煤矿西风井深井井筒微裂隙防渗中的应用 总被引：6，自引：0，他引：6
兴隆庄煤矿位于地应力较大的地区，由于井壁受力的特点，在第四系与下伏基岩接触的部位，西风井井筒已发生严重的变形破坏。为保证井筒的正常使用，在此部位需要开挖卸压槽以缓冲井筒所受的压力，在开挖卸压槽的过程中，如何防止壁后第四系含水层发生溃砂涌水的事故是一个需要解决的难题。结合工程实例，本文详细地介绍了化学注浆的设计方案及施工工艺，评价了化学注浆的效果，结果表明，化学浆液具有较好的渗透性，能有效的封闭岩层中的微裂隙，达到很好的堵水固砂的效果。 相似文献
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煤矿立井井壁破裂的机制及防治措施 总被引：5，自引：0，他引：5
文章在详细调研当前煤矿立井井壁破裂现状和特点的基础上，对当前煤矿立井井壁破裂机理的研究成果，尤其是附加应力说进行了分析总结，并针对兴隆庄煤矿立井井壁破坏的特点和状况，分析研究了其破坏机制，给出了防治方法与技术措施，实践证明效果良好，为井壁破坏的治理提供了参考依据。 相似文献
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煤层气勘探开发过程中井壁稳定性问题突出,传统连续介质力学模型难以准确评价井眼失效机理。在分析破碎性煤层物理性质的基础上,以沁水盆地南部沁端区块3号煤层为例,将虚拟煤岩体定义为基质和裂隙两个部分,采用Monte Carlo方法生成了随机的裂隙网络,通过通用离散元程序UDEC进行了破碎性煤层段井壁稳定数值模拟分析,研究了不同钻井方式条件下煤层井壁稳定性。结果表明:随机裂隙的存在使得井周塑形范围加大,井眼更易垮塌失稳。当井筒压力较小时,井壁主要发生拉伸破坏;当井筒压力较大时,井壁主要发生剪切破坏。在该煤层参数条件下煤层井眼的最佳稳定井筒压力区间值为6~7 MPa。 相似文献
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已掘砌立井全井筒段出水治理技术 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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《岩土力学》2020,(Z1)
为研究竖井井筒运行期间受季节性温度变化影响时井壁的受力情况,对井壁和围岩应用弹性力学原理和热传导原理进行公式推导,在分析井壁温度场和应力场时结合围岩一起建立,数学力学模型,按"接触面问题"处理。公式推导结果表明,井筒运行期间井壁和围岩温度场随井筒内气流温度呈现周期性变化,井壁及围岩的温度场始终为不均匀分布状态;围岩随着径向距离的增大,温度影响逐渐消失;运行期间井壁切向总应力和环向总应力随井筒内气流温度呈现周期性变化,井壁内缘处环向总应力取得最大值,径向总应力取得最小值;无穷远处水平地应力值对运行期井壁总应力影响较大,通风时井壁内通常处于压应力状态;围岩的温度变化是影响井壁的受力状态的重要因素,井壁设计时需将井壁内缘变温最大时的应力差|σ_θ-σ_γ|作为选择井壁混凝土强度的参考最低值,还需要结合井壁温度应力的早期应力和中期应力进行分析。 相似文献
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化学注浆治理巨厚表土层立井井壁漏水 总被引：1，自引：0，他引：1
煤矿立井由于各种原因经常发生井壁渗漏水,严重影响正常的煤矿安全生产。邱集煤矿副立井表土层厚320m,为巨厚表土层,发生渗水后,采用改性脲醛树脂浆材成功进行了破壁注浆处理,将井筒的涌水量由10m3/h降至0.3m3/h左右。同时,注浆时浆液形成的帷幕能达到加固地层,减少地层压缩沉降量,排除生产安全隐患,保护井桶的作用。 相似文献
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Mingzhou Bai Yun Chen Chengliang Wang Xin Li Gang Tian 《Environmental Earth Sciences》2018,77(24):795
This paper studies karst cave and soil cavity development in the process of karst collapse as a means of disaster prevention and control. Using the karst area of the Shandong section of the Beijing–Shanghai high-speed railway as a test area, a numerical simulation method is presented as well as the model test to study the characteristics of typical radar images of different types of karst caves and soil cavities. By combining theoretical analysis with field test results, the method and characteristic standards for nondestructive testing using ground-penetrating radar to determine the grouting effect on a karst roadbed are given. The radar spectrum characteristics are analyzed for a cave, water-filled cave, clay-filled cave, karst cave with dense grouting and karst cave with grouting that is not dense. Comprehensive analysis of the results of indoor model testing and numerical analysis, combined with the engineering practice of evaluating the effect of grouting treatment in the selected section of the Beijing–Shanghai high-speed railway, clarifies the basic characteristics of map recognition of radar detection of karst grouting. The morphological characteristics of the karst caves in the geological radar images are usually composed of many hyperbolic strong reflection waves. Multiple-reflection wave groups of high amplitude, low frequency, and equal distance indicate the side wall of the cave. The bottom interface of the cave is not obvious, although when the bottom part of the cave is filled with water or clay, silt, sand and gravel material. The bottom of the reflection wave will be enhanced. When the cave is filled with material, the electromagnetic wave energy decays rapidly, the high-frequency part is absorbed, and the reflection is mostly low frequency wave. The characteristics of radar images of the slurry distribution area are obvious in the grouting zone. A horizontal direction results in arc-shaped distribution, and a vertical direction has more regular distribution. The results of the study are helpful in the exploration of karst caves and soil caves, and the evaluation of the effect of grouting treatment in mitigating karst collapse. 相似文献
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为了分析考虑温度应力后作用于深厚表土层立井井壁竖向附加力,建立了由于立井内、外壁温度差产生的温度自应力和径向膨胀受阻产生的温度应力解析式。基于井壁是由于竖向应力超过钢筋混凝土井壁极限抗压强度而发生破裂的事实,对作用于井壁上的温度荷载、自重、水平侧压力和竖向附加力在井壁内产生的竖向应力分量进行了分析,结果表明,竖向附加力是导致井壁破裂的最主要因素,温度应力也是诱发井壁破裂的重要因素。同时在考虑井壁温度应力和井壁破裂特征的基础上,利用井壁结构设计理论通过反演分析得到了地层疏水沉降时井壁承受的最大竖向附加力的数值,为新建井壁设计和已建成投产井壁的安全性评估提供重要参考依据。 相似文献
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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。 相似文献
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为了对弱胶结地层条件下的掘进巷道突水溃砂进行治理,以宁东煤田麦垛山煤矿2煤大巷掘进期间突水溃砂为研究对象,针对地面治理工程量大、周期长、井下常规治理风险高等问题,采用井下挡水墙建造、高压扰动注浆、钻注一体化和孔口控压保浆技术,完成了突水溃砂点封堵体的构筑。结果表明:通过在巷道内建造挡水墙,可以有效控制注浆期间的水砂淹没范围,经过对挡水墙及其围岩强度的核算,挡水墙能够至少抵抗1.64 MPa的压力,大于顶板含水层1.2 MPa的水压。首先在距离突水溃砂点较远的区域采用高压扰动注浆建造1号封堵体,将水砂淹没范围进一步缩小,然后在距离突水溃砂点较近的区域继续施工2号封堵体,对突水溃砂点周边进行治理;研发钻注一体化技术及钻具,能够避免钻孔在退钻后塌孔,影响后续注浆,实现钻探和注浆一体化作业。发明了孔口控压保浆装置,达到了在20 MPa注浆压力条件下浆液高效利用的目的;对巷道内松散砂体固结形成的封堵体采用取心和压水试验进行质量检验,取心完整,并且封堵体在1.8 MPa水压的作用下不漏水,说明封堵体质量良好。采用高压扰动注浆对掘进巷道内突水溃砂进行治理,具有安全、高效、经济等特点,并且可以有效避免治理期间二次灾害的发生。 相似文献
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塌孔、缩径是桩基成孔施工中经常出现的问题,成孔的质量直接影响钻孔灌注桩桩体的质量。目前的成孔施工中除了下套管之外最有效的护壁方法就是采用防塌泥浆护壁。通过对各种组分泥浆试验性能参数的比较与分析,优选出防塌泥浆最佳配方,从而提高钻孔灌注桩成孔施工中孔壁的稳定性。 相似文献