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题名斜井过长兴灰岩H_(2)S气体超前治理技术
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作者
王小毛
鹿存金
钱自卫
吴现帅
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机构
贵州国兴矿业集团有限责任公司
中国矿业大学资源与地球科学学院
中矿地科技术研究院(江苏)有限公司
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第6期80-87,共8页
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基金
中央高校基本科研业务费专项基金项目(2024QN1102)
国家资助博士后研究人员计划(GZC20233005)。
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文摘
斜井作为进入矿体的主要途径之一,掘进过程中常因揭露含水层或有毒有害气体威胁矿井及矿工安全。针对大坪煤矿斜井过长兴灰岩时出现的硫化氢气体涌出问题,系统分析了矿井地质及水文地质条件,结合物探探测及钻孔水源辨识资料,明确了硫化氢气体伴随着裂隙水涌出的特征;确定了硫化氢气体来源于构造裂隙带岩层的硫化矿物与构造裂隙水化合作用,在大埋深及弱径流条件下产生较多硫化氢气体;针对斜井过长兴灰岩硫化氢气体提出了井筒超前帷幕预注浆的技术,在井筒前方预注浆形成内外两层封闭帷幕,采用普通水泥-水玻璃双浆液及可注性好的溶液型化学浆液进行分段高压注浆;通过物探探查、验证孔验证及井筒掘进观测,整个掘进过程中未见明显大量的硫化氢气体及裂隙水冒出情况,验证了斜井迎头帷幕注浆的有效性,能够为其他矿井的硫化氢气体治理提供借鉴。
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关键词
斜井
长兴灰岩
硫化氢
超前治理
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Keywords
inclined shaft
Changxing limestone
hydrogen sulfide
advance treatment
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分类号
TD325
[矿业工程—矿井建设]
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题名脉状裂隙导水型岩溶陷落柱高压注浆机理及应用
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作者
钱自卫
鹿存金
巩起立
吴现帅
王炳柱
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机构
中国矿业大学资源与地球科学学院
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出处
《煤炭科学技术》
2025年第8期292-303,共12页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFC1805490)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020ZDPYMS11)。
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文摘
岩溶陷落柱在我国华北煤田广泛发育,已引发多起矿井严重突水事故,开展陷落柱导水特征及注浆机理研究,对于保证煤炭资源安全开采具有现实意义。本研究根据陷落柱导水通道特征、陷落柱柱体结构形式及探查钻孔出水特征,结合典型陷落柱探查及治理案例,在传统的松散间隙导水、微细孔裂隙渗透导水模式基础上,总结提出了陷落柱脉状裂隙导水的新模式,给出了此类陷落柱的水害致灾形式。研究发现此类陷落柱柱体一般较为密实,软硬碎石组合不均匀分布,碎岩部分间隙未被破碎泥化物、砂、矿物结晶所充填,残存不规则扁平裂隙状或近似圆孔集中导水通道;初步分析认为柱体的不均匀性致使空隙渗流及结晶的差异是此类陷落柱形成的主要原因。开展了脉状裂隙导水型陷落柱透明可视化注浆模型试验,直观观测了单孔高压注浆对多个导水通道的治理过程,并结合相关理论,提出了涉及孔道渗流注浆、劈裂注浆及裂隙挤密闭合等复合形式的脉状裂隙导水型陷落柱高压注浆机理,以实现单注浆孔对多条脉状裂隙导水通道的综合控制。研究成果在埋深超过600m、奥灰水压7.67MPa、平面面积达到5200m^(2)的鹤煤九矿9–6导水陷落柱的注浆治理中应用。依据相关标准设计了注浆控制段跨度,通过巷道揭露及钻孔出水情况可表征陷落柱的脉状裂隙导水特征,设计采用井下对抄布孔、分层布孔、分段注浆等实现了对注浆区域的全覆盖,分析注浆压力响应曲线可指示浆液的渗流、劈裂、挤密等过程,通过串浆情况、物探及微震监测、注水试验分析综合评判了陷落柱的治理效果,目前受陷落柱影响工作面已安全回采。研究成果为脉状裂隙导水型陷落柱的治理提供了理论及技术支撑。
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关键词
岩溶陷落柱
脉状导水通道
高压注浆
复合注浆机理
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Keywords
Karst collapse column
vein-like water channel
high pressure grouting
compound grouting mechanism
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分类号
TD745
[矿业工程]
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