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考虑断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆技术研究
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作者 何骞 《中国矿业》 北大核心 2025年第8期213-223,共11页
煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本... 煤矿绿色开采是“双碳”目标下矿井可持续发展的重要前提,覆岩离层注浆是降低煤矿开采引起地表建构筑物损坏,实现绿色开采的一项重要技术。为了研究受断层影响“无典型”关键层矿井覆岩离层注浆关键技术,以及浆液的物理性能及适用性,本文以921103工作面为例,采用理论计算及试验,并结合现场实践,分析了工作面上方覆岩岩性,根据采矿地质条件,确定了该工作面上部岩层为“无典型”关键层类覆岩,应采用多离层位注浆技术;研究了F49断层活化对该类覆岩离层注浆的影响,确定了注浆层位、钻孔数量及针对性的布孔原则。测试了注浆用粉煤灰物理性能及微观性能,确定了粉煤灰选用原则。研究了三种类别粉煤灰制成浆液的物理性能,结果表明随着水灰比减小,三类粉煤灰制成的浆液比重、体积浓度均呈增长趋势,同配比条件下三类粉煤制成浆液的比重及体积浓度,原灰最小,细灰最大,混合料居中,解决了细灰需水量大浆液黏稠、原灰沉淀速率过快的问题,将原灰制成的浆液1h沉降率平均减缓35.6%。结合压力及注浆流量,将覆岩离层注浆总结为低压高流量、高压高流量、高压低流量三个主要阶段,提出了每个阶段的注浆关键技术。将研究成果应用于921103工作面覆岩离层注浆工程中,经实际监测,地表平均沉降量为243.9 mm,注采比达46.1%,注浆减沉效果良好。 展开更多
关键词 覆岩离层注浆 断层 无典型关键层 粉煤灰浆液性能 减沉
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厚松散层条带采空区工后地表变形规律
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作者 赵文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8003-8012,共10页
为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形... 为研究厚松散层非充分开采采空区工后地表变形规律,评价注浆充填法治理厚松散层条带采空区效果;以济宁岱庄煤矿厚松散层条带采空区为例,采用理论分析、数值计算、地表变形观测和深部岩层光纤监测等方法,对注浆治理前后的采空区地表变形规律对比分析。结果表明:①厚松散层采空区叠加条带式非充分开采影响,地表移动活跃期下沉量减少,后期残余变形占比增大,采用概率积分法和数值计算综合分析采空区地表最大总沉降量为611.8 mm,残余沉降量为157.8~288.1 mm,采空区地表残余变形对场地拟建高层建筑群影响大;②采用注浆充填法治理后的采空区地表在工后观测期间累计下沉量为-5.6~-1.5 mm,采用深部分布式光纤监测和地表水准观测综合得出工后采空区覆岩沉降量小于1 mm/a,分析得出工后地表变形主要由上部厚松散层沉降引起;③采用注浆充填法可显著缩短采空区上覆岩层移动稳定时间,有效降低采空区深部岩层变形量,计算分析工后地表变形值趋于稳定,采空区场地处于稳定状态,注浆治理效果良好,满足高强度工程建设需要。研究成果可为类似条件采空区地表变形预测、场地稳定性评价及工后治理效果检测提供指导。 展开更多
关键词 厚松散层 条带采空区 注浆治理 地表变形 光纤监测
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基于水位变推法的采空区注浆效果即时分析
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作者 赵文 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期50-57,共8页
为解决全充水采空区注浆治理过程中面临的质量控制难题,以济宁岱庄煤矿充水采空区为研究对象,对注浆充填过程中地下水位变化规律及其影响因素进行了研究,借此来即时分析采空区注浆效果。依据钻孔水位、冲洗液漏失位置、注浆量等实时数据... 为解决全充水采空区注浆治理过程中面临的质量控制难题,以济宁岱庄煤矿充水采空区为研究对象,对注浆充填过程中地下水位变化规律及其影响因素进行了研究,借此来即时分析采空区注浆效果。依据钻孔水位、冲洗液漏失位置、注浆量等实时数据,并结合区域水文地质条件,查明了研究区地下水位动态变化特征,掌握了注浆充填对充水采空区地下水位影响规律,同时提出采用水位变推法即时评价采空区注浆效果,并动态调整注浆工艺参数,以改善注浆充填质量。结果表明:在注浆之前,采空区勘查钻孔水位埋深基本相同,导水裂缝带有较好的水力联系;在注浆前期,采空区地下水位变化不明显,注浆所引起的地下水位抬升具有滞后性。随着持续注浆,采空区钻孔水位不断升高,且区域之间差别明显,这表明采空区覆岩导水裂隙有所减少,采空区岩层渗透性显著降低,注浆效果逐渐显现,钻孔水位与采空区注浆效果密切相关。更进一步可根据后序钻孔水位变化特征,预测钻孔可注性,即时分析注浆效果,优化后续注浆方案。 展开更多
关键词 充水采空区 水位变推法 地下水位 注浆效果
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基于组合赋权的煤矿采空区岩体完整性模糊综合评价
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作者 李建文 赵文 +4 位作者 柯雨 徐小兵 王兵强 芮星明 段隆臣 《工矿自动化》 2025年第10期167-174,共8页
目前针对煤矿采空区岩体完整性评价研究主要依赖岩体质量指标(RQD)作为核心参数,缺乏将裂隙发育程度、空间分布特征及RQD等参数融合的多维度评价体系。仅依靠RQD评估岩体质量不能全面表征裂隙的空间分布特征,导致评价结果的可靠性和普... 目前针对煤矿采空区岩体完整性评价研究主要依赖岩体质量指标(RQD)作为核心参数,缺乏将裂隙发育程度、空间分布特征及RQD等参数融合的多维度评价体系。仅依靠RQD评估岩体质量不能全面表征裂隙的空间分布特征,导致评价结果的可靠性和普适性存在局限。针对该问题,提出了一种基于组合赋权的岩体完整性模糊综合评价方法。该方法通过改进的YOLOv8网络模型从孔内电视图像中提取出裂隙密度、裂隙总长度、裂隙最大宽度、裂隙率及RQD等5项关键参数,构建了岩体多维度评价指标体系;利用层次分析法(AHP)与熵权法(EWM)分别确定主客观权重,通过组合赋权实现权重的合理分配;建立各指标对应于裂隙发育等级的隶属度函数,运用模糊矩阵运算实现岩体完整性的等级划分。以山东某煤矿采空区349~350 m深度区间数据为例开展验证分析,结果表明:基于组合赋权的岩体完整性模糊综合评价方法在96.3%的钻孔深度区间内与专家判定结果一致,优于AHP方法(94.9%)和EWM方法(94.4%)的评价效果,有效提升了岩体完整性评价的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 煤矿采空区岩体 岩体裂隙发育程度 岩体完整性评价 孔内电视技术 层次分析法 熵权法 组合赋权 模糊评价方法
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