覆岩离层注浆层位判定及隔浆层稳定性研究

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作者 郭文兵 李龙翔 +2 位作者 杨伟强 白二虎 吴东涛 《煤炭学报》 北大核心 2025年第1期264-280,共17页

覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研... 覆岩离层注浆减沉技术是保护矿区地表建(构)筑物的重要手段之一,其中注浆层位选择与其下方隔浆层完整性是决定地表减沉效果的关键因素。采用理论分析、工程试验以及现场监测等手段,对覆岩离层注浆层位判别及其下方隔浆层稳定性进行了研究。通过理论分析方法对覆岩离层注浆过程中的隔浆层变形特征进行了研究,建立了基于弹性地基梁理论的隔浆层挠曲线方程,并根据岩层破坏程度,分区计算了隔浆层下方岩体的弹性地基系数,得到了注浆压力作用下隔浆层的最大弯曲下沉值;基于岩层破坏条件给出隔浆层稳定性分析方法,计算了注浆前后隔浆层下方自由空间的高度,并依据隔浆层最大弯曲下沉值与其下方自由空间的关系,对固支梁及弹性地基梁状态下的隔浆层完整性进行了判别;在此基础上,综合考虑注浆地层条件及隔浆层稳定性,提出了一种新的覆岩离层注浆层位判别方法。该方法通过计算导水裂隙带及各关键层高度确定潜在注浆层位,然后依据隔浆层完整性分析对各潜在注浆层位的可行性进行判别,最后引入安全系数对其稳定性进行评价。以某矿11090工作面为工程应用实例,依据该判别方法确定了合理注浆层位,在距煤层139.1 m处成功实施覆岩离层注浆充填,结合地表实测数据及地表下沉预计结果,该工作面实施注浆后,地表最大下沉值为230 mm,下沉系数为0.12,减沉率达到77.6%。附近民房的最大倾斜值约为0.8 mm/m,水平变形值为0.7 mm/m,有效保护了矿区地表村庄民房,同时保障了井下采掘工作的正常进行,验证了注浆层位判别方法的合理性,为覆岩离层注浆层位设计及矿区地表沉陷控制提供了参考。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 隔浆层 注浆层位 地表沉陷控制 弹性地基梁

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冲击回波法识别盾构中注浆层质量的试验研究 被引量：1

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作者 姚菲 苏建洪 《山西建筑》 2015年第36期166-167,共2页

介绍了冲击回波法的原理,通过设计带缺陷和不带缺陷的S—G(管片—注浆)试件模型,模拟了盾构中使用冲击回波法检测注浆层质量问题的方法,分析探讨了在不同注浆情况下的冲击回波频谱特征,得出了一些有意义的结论。

关键词 S—G模型 冲击回波法 盾构 注浆层

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下枕膨胀地层大直径泥水盾构隧道注浆层的作用 被引量：3

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作者 杨东海 周子扬 +2 位作者 莫雁冰 董方晏 陈治宇 《铁道建筑》 北大核心 2022年第9期121-125,共5页

采用FLAC 3D软件建立盾构穿越南宁地区膨胀性泥岩地层有限元分析模型,研究地层膨胀性能、膨胀地层厚度、注浆层厚度对管片结构受力和缓解周围地层变形的影响规律。结果表明:注浆层可有效缓解隧道周围土体的变形,减小隧道施工时的地表沉... 采用FLAC 3D软件建立盾构穿越南宁地区膨胀性泥岩地层有限元分析模型,研究地层膨胀性能、膨胀地层厚度、注浆层厚度对管片结构受力和缓解周围地层变形的影响规律。结果表明:注浆层可有效缓解隧道周围土体的变形,减小隧道施工时的地表沉降。增大注浆层厚度有利于削弱管片结构外侧荷载,减小地层膨胀作用产生的额外荷载。随着地层膨胀性增强、膨胀地层厚度增大,膨胀地层膨胀作用产生的土体位移增大,管片受到附加荷载增大。施工时可采取适当增加注浆量的方式减小膨胀地层对隧道的影响。 展开更多

关键词 盾构隧道 注浆层 膨胀岩层 结构受力分析 数值模拟

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围岩与注浆层共同约束作用下风化地层管片受力研究 被引量：1

4

作者 李克金 赵春鑫 +2 位作者 秦春晖 吴圣智 商金华 《铁道建筑》 北大核心 2021年第8期64-67,共4页

将注浆层视为厚壁圆筒结构,考虑注浆层呈上厚下薄状分布,推导了围岩与注浆层综合抗力系数的计算公式。以青岛地铁2号线海安路站—高雄路站TBM施工为例,通过数值模拟和现场试验分析注浆层与围岩共同约束作用下风化程度不同地层管片受力... 将注浆层视为厚壁圆筒结构,考虑注浆层呈上厚下薄状分布,推导了围岩与注浆层综合抗力系数的计算公式。以青岛地铁2号线海安路站—高雄路站TBM施工为例,通过数值模拟和现场试验分析注浆层与围岩共同约束作用下风化程度不同地层管片受力规律并验证该公式的准确性。结果表明:围岩风化程度不同,注浆层对管片所受地层约束作用的影响也不同,中风化花岗岩地层中注浆层会增强地层对管片的约束作用,微风化花岗岩地层中注浆层则会削弱地层对管片的约束作用;考虑注浆层对约束作用的影响时管片弯矩模拟计算值更接近现场实测值,验证了所推导的计算公式比较准确。为保障隧道支护结构的安全,管片设计时应考虑注浆层对约束作用的影响。 展开更多

关键词 地铁 约束作用 数值模拟 现场试验 管片 风化地层 注浆层 弹性抗力系数

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双护盾TBM隧道豆砾石注浆层防水性能研究 被引量：1

5

作者 王志康 《黑龙江交通科技》 2021年第7期172-173,共2页

管片支护结构以结构自防水为主,外防水为辅。豆砾石注浆层作为结构外防水体系的一部分,在防止地下水流入方面具有一定的积极作用。一直以来,限于施工工艺,豆砾石注浆层的防水作用往往被忽略。对此,研究对豆砾石注浆层进行了抗渗试验,通... 管片支护结构以结构自防水为主,外防水为辅。豆砾石注浆层作为结构外防水体系的一部分,在防止地下水流入方面具有一定的积极作用。一直以来,限于施工工艺,豆砾石注浆层的防水作用往往被忽略。对此,研究对豆砾石注浆层进行了抗渗试验,通过试验确定了豆砾石注浆层的防水等级及豆砾石填充体积对其防水能力的影响,相应研究成果可以为双护盾TBM隧道防水设计提供借鉴。 展开更多

关键词 双护盾TBM隧道 豆砾石注浆层 防水性能 抗渗试验

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煤层底板采动裂隙分布规律及注浆层位优化 被引量：3

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作者 王长新 曹东风 《陕西煤炭》 2023年第4期5-12,18,共9页

为了向煤矿底板注浆改造提供科学依据,采用RFPA^(2D)、FLAC^(3D)数值模拟软件,得到了煤层底板采动裂隙分布规律,并与经验公式进行了对比。研究发现,采用FLAC^(3D)模拟底板破坏深度比较可靠,得到底板破坏深度为14 m;通过对注浆层位进行优... 为了向煤矿底板注浆改造提供科学依据,采用RFPA^(2D)、FLAC^(3D)数值模拟软件,得到了煤层底板采动裂隙分布规律,并与经验公式进行了对比。研究发现,采用FLAC^(3D)模拟底板破坏深度比较可靠,得到底板破坏深度为14 m;通过对注浆层位进行优化,认为底板注浆加固设计方案中必须合理布置一定数量或在特定部位的本溪组和寒武系注浆加固孔;经数值模拟,底板注浆不仅增大了底板隔水层厚度,而且使底板破坏带深度减少约2 m。该研究对于提高回采工作面超前预注浆效果,以及岩石集中巷注浆加固具有一定指导意义。 展开更多

关键词 煤层底板 采动裂隙 底板破坏深度 注浆层位 隔水层厚度

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同步注浆层刚度对盾构输水隧洞抗震性能的影响 被引量：1

7

作者 李根 《东北水利水电》 2023年第8期44-46,72,共4页

在输水隧洞盾构施工过程中,将同步注浆层作为减震层可以加快施工进度,减少工程投入,具有重要的经济意义和技术价值。此次研究以具体工程为背景,利用数值模拟方式,探讨盾构施工输水隧洞同步注浆层刚度对隧洞抗震性的影响。结果显示,在盾... 在输水隧洞盾构施工过程中,将同步注浆层作为减震层可以加快施工进度,减少工程投入,具有重要的经济意义和技术价值。此次研究以具体工程为背景,利用数值模拟方式,探讨盾构施工输水隧洞同步注浆层刚度对隧洞抗震性的影响。结果显示,在盾构工程设计施工过程中,减小同步注浆减震层刚度可以有效提升输水隧洞抗震性。 展开更多

关键词 输水隧洞 同步注浆层 减震层 抗震性

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煤层群开采覆岩离层注浆减沉实验与研究 被引量：5

8

作者 袁亮 李佩全 +3 位作者 程功林 成新龙 沈思良 王起宏 《煤矿开采》 2001年第1期46-49,共4页

文章对煤层群开采的覆岩离层注浆层位、钻孔位置及注浆钻孔结构的确定 ,注浆系统的建立 ,地表沉陷监测等进行了全面的论述 。

关键词 煤层群 履岩离层 注浆层位 减沉效果 开采沉陷 地表沉陷监测

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覆岩离层注浆减沉技术的应用与发展现状 被引量：15

9

作者 孙卫华 朱伟 郑祥本 《煤炭技术》 CAS 2008年第2期81-83,共3页

在分析覆岩离层注浆减沉机理基础上，对我国矿区注浆减沉试验情况进行了统计分析，得出覆岩离层注浆是一项有效的地层控制措施，在采矿和地质条件允许的情况下，地表减沉率达到36％～65％。对近年来覆岩离层注浆减沉理论的发展进行了综... 在分析覆岩离层注浆减沉机理基础上，对我国矿区注浆减沉试验情况进行了统计分析，得出覆岩离层注浆是一项有效的地层控制措施，在采矿和地质条件允许的情况下，地表减沉率达到36％～65％。对近年来覆岩离层注浆减沉理论的发展进行了综述，指出高性能注浆材料、注浆系统优化和注浆减沉效果的定量评价标准仍是需要深入研究的课题。分析了影响注浆减沉效果的采矿和注浆工程因素，指出在充分掌握工作面上方覆岩离层动态发育规律的基础上，合理确定注浆层位以及适宜的注浆时机，加大注浆量才能保证注浆减沉效果。 展开更多

关键词 覆岩离层注浆 减沉率 注浆系统优化 离层动态发育规律 注浆层位

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覆岩离层带多层位注浆减沉的理论与实践 被引量：23

10

作者 高延法 钟亚平 +2 位作者 李建民 邓智毅 杨忠东 《煤矿开采》 2002年第2期42-45,共4页

研究了覆岩移动动态规律,发现在覆岩移动过程中的一定时期内存在着可进行注浆的由多个离层面构成的离层带,提出了多层位注浆减沉技术,并在唐山煤矿进行了工程实验,取得了突出效果。提出了注采比的概念,实验测试了粉煤灰浆液沉淀压实后... 研究了覆岩移动动态规律,发现在覆岩移动过程中的一定时期内存在着可进行注浆的由多个离层面构成的离层带,提出了多层位注浆减沉技术,并在唐山煤矿进行了工程实验,取得了突出效果。提出了注采比的概念,实验测试了粉煤灰浆液沉淀压实后形成的湿灰体的物理参数,初步建立了基于注采比的注浆减沉地表沉陷预计理论。 展开更多

关键词 覆岩离层带 多层位注浆 注采比 沉陷预计 粉煤灰

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覆岩离层带多层位注浆减沉技术研究 被引量：1

11

作者 高延法 牛学良 +1 位作者 钟亚平 殷作如 《煤矿现代化》 1999年第5期23-25,共3页

煤层采后覆岩中的导水裂隙带之上存在离层带。多层位注浆时注浆体在离层中呈多层凸透镜状。地表减沉率与注采比成正比,其比例系数取决于地表的开采充分程度。多层位注浆的工程实验其注采比达到了37％,减沉效果显著。注浆减沉必需与井下... 煤层采后覆岩中的导水裂隙带之上存在离层带。多层位注浆时注浆体在离层中呈多层凸透镜状。地表减沉率与注采比成正比,其比例系数取决于地表的开采充分程度。多层位注浆的工程实验其注采比达到了37％,减沉效果显著。注浆减沉必需与井下开采协调配合。将注浆减沉技术有效应用于建筑物下开采,应具备一定的地质、开采等条件。 展开更多

关键词 注浆减沉 覆岩离层 地表沉陷 多层位注浆

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恒源煤矿地面顺层钻探注浆实践 被引量：2

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作者 王道坤 孙本魁 易德礼 《能源技术与管理》 2016年第6期107-109,共3页

皖北煤电集团公司恒源煤矿开采淮北煤田二叠系山西组六煤层和下石盒子四煤层,是皖北煤电集团公司在淮北矿区的主力矿井之一。矿井水文地质条件复杂,存在富水性较强的煤系砂岩裂隙水出水、岩溶陷落柱导水、六煤层开采底板太原群灰岩水突... 皖北煤电集团公司恒源煤矿开采淮北煤田二叠系山西组六煤层和下石盒子四煤层,是皖北煤电集团公司在淮北矿区的主力矿井之一。矿井水文地质条件复杂,存在富水性较强的煤系砂岩裂隙水出水、岩溶陷落柱导水、六煤层开采底板太原群灰岩水突水等充水因素,在矿井建设期间曾发生多次突水淹井事故,矿井受水害威胁严重。通过采用地面顺层注浆对其灰岩水害进行治理,成效显著。 展开更多

关键词 地面顺层注浆 向斜轴部 底板灰岩注浆改造

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止浆塞在第三系砾岩层注浆中的应用 被引量：1

13

作者 董保利 《中州煤炭》 北大核心 1994年第3期25-26,共2页

在总结止浆塞用于基岩后注浆中成功经验的基础上，结合冷泉矿风井井筒地面预注浆工程，叙述了右第三系砾岩层注浆中首次使用止浆塞时，改进下塞工艺，改变第三系地层不具备设止浆塞条件的情况。

关键词 止浆塞 砾石层注浆 井巷工程

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多层钢花管注浆加固技术在大直径盾构下穿运营地铁隧道中的应用 被引量：4

14

作者 王久军 刘方 +1 位作者 张文龙 刘建友 《中国铁路》 2021年第12期120-127,共8页

为确保京张高铁清华园隧道工程的施工安全,提出包含穿越前准备工作、穿越中动态控制以及穿越后评价恢复3个阶段的下穿施工动态控制技术。在综合分析已有加固技术的基础上,提出多层钢花管注浆加固方案,并通过现场监测数据对下穿施工过程... 为确保京张高铁清华园隧道工程的施工安全,提出包含穿越前准备工作、穿越中动态控制以及穿越后评价恢复3个阶段的下穿施工动态控制技术。在综合分析已有加固技术的基础上,提出多层钢花管注浆加固方案,并通过现场监测数据对下穿施工过程进行研究分析。结果表明:多层钢花管注浆加固技术方案可有效减低既有轨道结构沉降,保证下穿施工安全,研究结果可为类似工程提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 大直径盾构隧道 运营地铁隧道 多层钢花管注浆加固技术 下穿施工

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大跨径拱桥拱座基础持力层注浆关键技术研究 被引量：1

15

作者 徐鸿晟 于远志 《西部交通科技》 2019年第9期137-140,145,共5页

文章以平南三桥工程为例,介绍了该桥北岸拱座地基卵石层注浆设计方案与施工工艺,并通过密实性、均匀性与承载力检验,证明了卵石层注浆的有效性。

关键词 卵石层注浆 软弱地基加固 拱座基础

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橡胶水泥基注浆材料在水工隧洞盾构同步注浆隔震层中的应用

16

作者 朱智军 《水利技术监督》 2023年第1期257-260,共4页

将输水隧洞盾构施工的同步注浆层作为减震层具有重要的工程意义和经济价值。此次研究首先利用室内试验和数值模拟相结合的方式,对橡胶水泥基注浆材料中的橡胶颗粒掺量水平进行优选,然后对其在同步注浆隔震层中的应用效果进行评价。结果... 将输水隧洞盾构施工的同步注浆层作为减震层具有重要的工程意义和经济价值。此次研究首先利用室内试验和数值模拟相结合的方式,对橡胶水泥基注浆材料中的橡胶颗粒掺量水平进行优选,然后对其在同步注浆隔震层中的应用效果进行评价。结果显示,采用橡胶颗粒注浆材料可以有效提升输水隧洞的抗震性能,具有一定的推广意义。 展开更多

关键词 输水隧洞 同步注浆减震层 橡胶颗粒

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抚顺西露天矿浅层注浆法防治自燃的研究及应用

17

作者 杨占军 肖平 《露天采矿技术》 CAS 2007年第6期9-10,13,共3页

通过对西露天矿内排土场自然发火原因的分析,并对注浆浆液、原料配比、注浆工艺以及施工参数等方面的深入研究,得到了一种新型的浅层注浆消火技术,并经过具体的实施取得了明显的效果,为我矿的安全生产和消防火工作的顺利进行提供了可靠... 通过对西露天矿内排土场自然发火原因的分析,并对注浆浆液、原料配比、注浆工艺以及施工参数等方面的深入研究,得到了一种新型的浅层注浆消火技术,并经过具体的实施取得了明显的效果,为我矿的安全生产和消防火工作的顺利进行提供了可靠保证。 展开更多

关键词 浅层注浆 自燃 防治 粘土水泥浆

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基于正交试验的破碎煤岩浅层注浆材料试验研究

18

作者 董广乐 蒋帅旗 《能源与节能》 2022年第12期52-54,199,共4页

注浆加固是解决破碎围岩体变形的有效方法之一,但是浆液渗漏和泥浆流失的问题严重制约了注浆的发展。以自主研发的矿物基注浆材料为基础,通过控制单一变量和正交试验分析了早强改性剂对矿物基注浆材料性能的影响,得到了材料固化的抗压... 注浆加固是解决破碎围岩体变形的有效方法之一,但是浆液渗漏和泥浆流失的问题严重制约了注浆的发展。以自主研发的矿物基注浆材料为基础,通过控制单一变量和正交试验分析了早强改性剂对矿物基注浆材料性能的影响,得到了材料固化的抗压强度和材料工况,确定了3种早强改性剂的最佳比例为1∶12∶2,含量为注浆原材料2.62%时,矿物基复合注浆材料性能最好。井下工业试验表明,通过改性的矿物基注浆材料采用深-浅结合的注浆方式可以有效解决泥浆渗漏和泥浆流失的问题。整体注浆效果得到改善,巷道变形得到有效控制。 展开更多

关键词 早强改性剂 抗压强度 正交试验 浅层注浆

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深层引流浅层注浆在巷道砂岩岩壁涌水中的应用

19

作者 范崇岩 孙治范 王桂玉 《山东煤炭科技》 2016年第8期165-167,共3页

对巷道直接揭露的砂岩裂隙水注浆封堵时,使用中空螺旋注浆锚杆实现了浅层注浆加固,施工较大口径钻孔对围岩深层实现了引流泄压,并引导浅层注入的浆液向深层运移。注浆中使用了优于水泥-水玻璃的水泥-GT浆液。施工中结合使用了连通试验... 对巷道直接揭露的砂岩裂隙水注浆封堵时,使用中空螺旋注浆锚杆实现了浅层注浆加固,施工较大口径钻孔对围岩深层实现了引流泄压,并引导浅层注入的浆液向深层运移。注浆中使用了优于水泥-水玻璃的水泥-GT浆液。施工中结合使用了连通试验和注水试验,以及水泥-GT浆液的初凝时间配比试验等。 展开更多

关键词 砂岩裂隙水 注浆 堵水 加固 浅层注浆 深层引流

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长壁开采覆岩离层产生的条件 被引量：24

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作者 张玉卓 陈立良 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期576-581,共6页

研究了长壁采煤上覆岩层运动中层间脱开的条件、存在过程及其与岩层结构和采矿条件的关系．以理论分析、相似模拟和数值仿真为基础，提出了产生离层的覆岩结构类型，离层起始条件、扩展条件和离层量的预测方法．进一步提出了层间注浆的... 研究了长壁采煤上覆岩层运动中层间脱开的条件、存在过程及其与岩层结构和采矿条件的关系．以理论分析、相似模拟和数值仿真为基础，提出了产生离层的覆岩结构类型，离层起始条件、扩展条件和离层量的预测方法．进一步提出了层间注浆的作用机理． 展开更多

关键词 层岩移动 离层 层间注浆 覆岩 采煤 长壁开采

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