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矿井底板突水系数介于0.06~0.1 MPa/m区域内发育的隐伏断层，是煤矿生产过程中发生突水的关键因素之一，对其进行科学分类有利于制定底板突水防治针对性措施。通过煤层底板隐伏断层特征分析，根据隐伏断层顶界面位置与"下三带"垂向关系，从底板水害防治角度，将煤层底板隐伏断层分为高位、中位及低位3种类型。借助理论与突水案例分析手段，指出存在突水威胁的高位隐伏断层具有全贯通、突发性、水量大及危害程度高等特点；中位隐伏断层具有突水时间难以判断、突水后难以治理的特点。针对高位隐伏断层，提出工作面回采前对煤层底板进行注浆加固等防治措施；针对低位隐伏断层，提出在突水灾害前后采取不同思路的注浆治理措施。研究成果对于煤矿企业应对隐伏断层引起的底板突水灾害提供了重要参考。 相似文献
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鹤煤集团寺湾矿由于受F8断层影响,断层东翼奥灰水侧向补给西翼二灰含水层,使该矿水文地质条件复杂化,存在突水隐患。采用瞬变电磁勘探、地质钻探、放水试验等手段进行综合分析,查明F8断层导水通道的具体位置。通过地面帷幕注浆,封堵断层带附近二灰岩裂隙,沿断层西盘形成一道连续的阻水帷幕,切断奥灰水对二灰水的补给通道,降低矿井的排水量。通过注浆,奥灰水通过F8断层侧向补给西翼二灰的水量由原来的802m3/h减少到202m3/h,断层堵水率为74.8%,堵水效果明显。该研究对今后矿井水害治理,具有一定的参考意义。 相似文献
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河流堤坝多位于深厚冲积层上, 而冲积层含砂石量大等特点对堤坝防渗、稳定性是不利的, 对堤坝进行注浆加固是必要的, 而研究浆液在冲积层中的分布扩散规律是首要任务.基于传统注浆理论, 通过现场注浆模型试验, 得出浆液在冲积层中的分布扩散规律、浆液劈裂机理、土的加固特性以及注浆加固过程中应注意的问题.指出浆液在冲积层中一般先沿土石分界面进行充填、劈裂, 并以水平向劈裂为主.在注浆过程中宜采用多次重复注浆方式以达到提高加固效果的目的.对冲积层中堤坝注浆加固有一定的参考与指导作用. 相似文献
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本文以东庞矿北井9400采区2#煤层奥灰含水层区域注浆改造一期工程ZKxx3孔施工为例，详细介绍了水平分支孔定向钻探施工设计、钻探施工工艺、主要技术措施等。实践证明，该定向钻探技术能够探查奥陶灰岩含水层区域中的断层、陷落柱等构造的导水通道和富水层段，超前注浆充填奥陶系灰岩上部溶隙和裂隙，封堵断层等构造薄弱区段，扩大加固面积，实现由井下局部治理向地面区域治理煤层底板奥灰水害。由超前探测向掘前治理转变，在时空上达到了区域超前防治水害的目的，取得了显著的经济及环境效益。 相似文献
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煤层底板破坏的断层效应模拟及其在防治水中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
梁北煤矿已发生5 次寒武系灰岩底板突水事故,造成重大经济损失。根据矿井的水文地质条件,建立了煤层开采的FLAC 数值模型,利用岩石力学及渗流力学理论,分别模拟了无断层和有断层条件下煤层底板采动破坏带的演化规律,重点讨论了断裂深度及断层空间位置对底板破坏深度的影响。结果表明,断层的存在可使底板采动破坏深度增加20%~33%,断层是突水重点防范区域,遇断层前10 m 直到过断层15 m 须加强防治水工作。根据模拟结果设计了梁北矿11041, 11151,11111 三个工作面底板的注浆加固工程,重点注浆层位分别为底板破坏范围和寒武系顶部裂隙发育带,注浆工程增强了底板的阻水能力,实现了工作面的安全回采。 相似文献
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《岩土力学》2017,(8):2335-2342
针对邢东矿2222工作面深部带压开采接近临界值且局部受隐伏断层等构造影响,可能出现底板突水的问题,采用ESG微震监测系统实时监测导水裂隙带形成过程,并利用研发的CMMA-3D微震分析系统获得了2222工作面底板导水裂隙带的空间位置,为针对性注浆治理和安全开采提供了重要指导。基于断裂力学分析了隐伏断层活化突水机制,推导出隐伏断层扩展长度计算公式。获得了不同类型隐伏断层(正断层和逆断层)的扩展规律:正断层扩展长度(35)l与承压水压力p和侧压系数?均呈正相关;逆断层扩展长度?l随承压水压力p的增加呈现出先减后增的变化趋势。底板导水裂隙带渗透性随采空区垮落岩体压实度的增加而降低,阐明了2222工作面突水量后期逐渐减小的原因。 相似文献
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唐山矿位于开平向斜的西北翼,属厚冲积层覆盖下的裂隙孔隙水与部分岩溶溶洞水充水的生产矿井。井田范围内的主要断层、地表水体和大气降水对矿井涌水量的变化均无明显关系,影响矿井充水的主要来源有第四纪冲积层、奥陶纪石灰岩、煤5顶板以上厚层砂岩裂隙含水层组和煤12～煤14间砂岩裂隙含水层组。现将1976年7月28日唐山地震及其它几次地震对我矿涌水量的影响介绍如下: 相似文献
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《中国煤炭地质》2015,(12)
新发煤矿位于鸡西盆地北部坳陷的北侧,断层及裂隙带是矿井与地表水、第四系含水层的主要通道。综合钻探、测井、抽水试验、电法勘探及矿井生产揭露等资料,对矿区9条典型断层特征及富、导水性进行分析,确认强富水性断层1条(F25),但导水性差;弱-中富水性断层4条(F7、F10、F11、F28),其中3条断层导水性差,仅1条具有导水性;弱富水性断层4条(F2、F3、F5、FXS3),但其中2条具有一定的导水性。通过分析还发现,矿井涌水多沿断裂面渗入,其导水以断层为主、裂隙次之;断层的富水性取决于断层与地面水体及冲积层的水力联系,而导水性取决于断层本身的破碎程度及与断层两侧含水层的接触关系。 相似文献
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为了研究富水断层破碎带隧道突水突泥灾害演化机制，自行研制了一套可考虑质量迁移及地应力状态的大型室内突水突泥试验系统。利用该装置开展了不同水压加载方式、不同破碎带介质参数等条件的断层破碎带突水突泥灾害演化过程模拟试验。结果表明：（1）断层破碎带突水突泥灾害演化是渗流?侵蚀强耦合过程，在水压作用下，破碎带介质中的细颗粒首先发生迁移，导致充填介质孔隙结构增加，进而加速细颗粒流失，促使涌水率不断增长，随着细颗粒不断迁移流失，水流流态由层流转换为紊流，最终诱发突水突泥灾害；（2）破碎带介质初始孔隙率和施加水压越大越易诱发突水突泥，介质渗流演化特征越明显，渗流场参量如渗透率、孔隙率、雷诺数增加越快，且渗流场参量演化曲线出现突增现象；（3）梯度水压加载模式下断层破碎带介质较恒定水压加载条件下突水突泥演化特征更明显，介质发生突水突泥的临界水压更小。在此基础上，基于涌水率?时间（Q-t）、水力梯度?涌水率（i-Q）关系的流态转换分析和基于渗透率?水力梯度（k-i）关系的渗透性演化特征，建立了断层破碎带渗透演化特征概化模型。该研究结果对于断层破碎带突水突泥灾害演化机制与防治措施具有一定的理论指导价值。 相似文献
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富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究 总被引：3，自引：0，他引：3
注浆是处治隧道塌方、突水突泥等地质灾害的有效手段,但对于岩体结构多样、结构面发育的富水断裂带,注浆理论及控制技术尚不成熟。基于富水断裂带内部岩体结构,建立了注浆概念模型,提出了优势劈裂注浆概念。基于广义宾汉流体本构方程,建立单一平板优势劈裂注浆扩散模型,推导了考虑浆液流变特征的优势劈裂注浆扩散控制方程。由方程可知,注浆速率、注浆压力及浆液黏度是影响注浆扩散的3个主控因素。深入分析了优势劈裂注浆过程中3个主控因素对注浆扩散的影响规律,基于此提出优势劈裂注浆控制方法,形成了注浆压力差异控制、控制液动态调节及注浆速率梯度控制3项关键技术,促使浆液在优势结构面内控制性扩散。研究成果成功应用于江西省某隧道断裂带塌方处治工程中,取得良好治理效果,对隧道断裂带地质灾害控制理论研究和工程实践具有一定指导意义。 相似文献
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贵阳某地铁车站岩溶发育特征及突水模式分析 总被引：2，自引：1，他引：1
岩溶可诱发基坑涌水、涌泥等灾害,给在富水岩溶区及断层破碎带区域施工的地铁工程带来诸多难题。因此,调查车站区域岩溶发育特征,分析突水模式,对车站基坑的设计和工程施工具有重要的指导作用。文章以贵阳某地铁车站深基坑岩溶涌水治理工程为背景,采用现场调查及理论分析相结合,借助三维地质模拟软件,对该地铁车站的岩溶发育特征和涌水条件进行系统分析,总结出基坑岩溶发育特征及涌水突水模式,建立了岩溶、断层破碎带与地铁车站空间关系的三维地质模型。对类似地铁车站岩溶水文地质勘察及涌水防治方案的设计和施工具有参考作用。 相似文献
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川藏铁路波密段穿越冰川覆盖区,分布多条与断裂复合发育的大型河流,水量丰富,可与断裂共同构成构造高压涌水突泥灾害风险源。本文通过多期测流和对大气降水、冰川、河流和地下水水化学、同位素特征分析,研究了大型河流的流量变化特征和地表水与断裂带裂隙水的转化关系。结果表明:西藏波密冰川覆盖区河水主要接受冰川融水和大气降水补给。雨季河水的δ18O和δD值小于旱季,说明河水雨季和旱季的补给源结构不同。旱季气温低,以大气降水补给为主;雨季冰川融水量陡增,为主要补给源。断裂影响范围内的古乡沟、比通曲和龙冲曲河水流量较大,均超过4×104 m3/d,但年内流量波动幅度小于非断裂带影响范围的河流。河流可渗漏补给断裂带水。浅层循环断裂带水年龄5～10 a,中深层断裂带水年龄超过4000 a,水岩作用较充分。非断裂带影响范围的河流与基岩风化裂隙水存在较密切的水力联系和较频繁的相互转化。研究成果可为青藏高原东部冰川覆盖区铁路隧道高压涌水突泥灾害的早期识别和灾害防范措施制定提供参考。 相似文献
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深埋煤层采场顶板泥砂溃涌灾害是由于泥岩顶板遇水发生松散崩解，在矿压作用下泥砂集中溃入井下的综合性灾害，其灾害发生受到含水层、矿山压力、地质构造等多因素影响。以黄陇煤田照金煤矿为研究区，在灾害发生机理研究的基础上，讨论了灾害发生的主要影响因子，最终选取洛河组含水层富水性、煤层到洛河组含水层距离、宜君组砾岩厚度、煤层上覆杂色泥岩厚度、煤层到杂色泥岩距离、单位面积断层密度、褶皱构造分布和煤层开采厚度8个主控因素，采用层次分析权重赋值方法，确定影响灾害发生的各主控因素权重，构建煤层顶板泥砂溃涌灾害危险性评价数学模型；绘制主控因素专题图并进行栅格赋值，通过信息融合叠加方法将各因素进行叠加，最终形成多源信息融合的照金煤矿煤层顶板泥砂溃涌灾害综合分区。研究结果表明，照金煤矿ZF202工作面所在区域该类灾害发生的危险性高，与实际开采过程中曾发生的“4·25”重大事故发生区域较为吻合，说明本次危险性评价模型构建合理，分区结果可用于指导矿井的开采布设与泥砂溃涌灾害防治。移动阅读 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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三河尖煤矿21102面底板奥灰特大突水原因及治理 总被引：1，自引：0，他引：1
2002年10月26日,三河尖煤矿21102工作面发生了底板突水灾害,分析认为突水水源为奥陶系灰岩水,导水通道为隐伏的断裂构造。为尽快恢复生产,实施了工作面两道构筑高压水闸墙的治理方案,将高压奥灰水封堵在工作面老空区内。围绕水闸墙施工出现的技术难题,采取了: a. 围岩加固防渗; b. 安装导水筒降温; c. 优化材料配比,降低水化热,提高混凝土强度; d. 自制混凝土料的搅拌、输送设备,确保大体积混凝土体的连续浇灌等技术措施。该项工程已经历了1a多的检验,堵水效果十分显著。 相似文献
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川藏铁路是我国正在建设的世纪工程,复杂的地质演化史导致铁路廊道地质环境差异大,水文地质、工程地质和环境地质问题复杂多变,在工程施工及今后运营中值得高度关注。在简要回顾川藏铁路廊道以往地质工作的基础上,阐述了铁路建设面临的水工环地质问题,包括高原构造岩溶高压突涌水、断裂带基岩裂隙高压突水突泥、高温热水热害等水文地质问题,活动断裂断错与强震灾害、高地应力与深埋隧道岩爆和大变形、特殊岩土体的不良工程特性与灾害效应、高位远程滑坡灾害链等工程地质问题,含煤地层和热液矿床酸性水腐蚀性、湿地生态退化演替、铁路建设与敏感生态环境的互馈效应等环境地质问题。提出了今后值得深入研究的关键科学技术问题:水文地质方面包括高原岩溶发育层序规律与构造岩溶蓄水构造类型、深埋隧道突水突泥的孕灾致灾模式与预测方法、活动断裂控热机制与地下热水循环模式、高温热害风险识别及地热资源化技术等问题;工程地质与地质灾害方面包括活动断裂的精细特征与工程断错效应、复杂地质构造区深部构造应力场特征、构造混杂岩带工程地质特性与灾害效应、水-力-热多场耦合作用下深埋隧道围岩稳定性与灾害效应、内外动力耦合作用下的高位远程滑坡机理及风险防控技术等问题;环境地质方面包括高原多源水转化循环机制与生态脆弱区生态需水量控制技术、隧道建设的水文生态环境效应、生态地质环境监测评价与保护关键技术、全球气候变暖的地质生态环境效应等问题。从公益性地质调查和商业性工程勘察相结合的角度,提出了地质调查是基础、科技攻关是关键、灾害隐患监测与工程治理协调推进的应对策略,为国家重大工程规划区的水工环地质工作发展方向提供了参考建议。 相似文献
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大瑞铁路高黎贡山越岭段主要工程地质问题与地质选线 总被引：2，自引：1，他引：1
在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对大瑞铁路高黎贡山越岭段规划设计中可能遇到的高地温、高地应力、活动断裂断错、岩爆、涌水突泥、软岩大变形和边坡稳定性等主要工程地质问题进行了论述,认为高地温和热害是制约高黎贡山深埋隧道段建设的关键因素。根据地热钻探、测试资料分析,该区的地热分布受断裂构造控制明显,黄草坝断裂具有阻水隔热的工程地质特性。对比分析认为,C12K方案(34.5 km越岭长隧道方案)位于黄草坝阻水隔热断层之南,通道内相对低温,且在隧道口处避让了古滑坡等不利工程地质问题,在众多比选方案中工程地质条件较好。调查研究结果对大瑞铁路全线贯通具有重要意义。 相似文献