巖溶陷落柱探查與治理課件(編輯修改稿)
2025-03-23 01:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 800820840860880900920940960980100016煤奧灰頂界9煤原始導(dǎo)升高度奧灰含水構(gòu)造13線視電阻率斷面圖 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 40040 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 40072074076078080082084086088090092094072074076078080082084086088090092094016煤大巷9煤16煤奧灰頂界突水點奧灰含水構(gòu)造15線視電阻率斷面圖 ? 研究地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)條件，建立已有陷落柱數(shù)據(jù)庫，研究陷落柱發(fā)育分布規(guī)律，開發(fā)陷落柱預(yù)測軟件，陷落柱發(fā)育區(qū)進(jìn)行宏觀預(yù)測。 陷落柱發(fā)育區(qū)預(yù)測技術(shù) 區(qū)段 指標(biāo)體系 發(fā)育區(qū)段 較發(fā)育區(qū)段 不發(fā)育區(qū)段 巖 溶 陷 落 柱 發(fā) 育 條 件 巖溶發(fā)育程度 巖溶作用 與巖溶率 巖溶 作用強(qiáng)、巖溶率高 巖溶作用較強(qiáng)、巖溶率較高 巖溶作用弱、巖溶率低 溶洞數(shù)量規(guī)模 溶洞多、規(guī)模大 溶洞較多、規(guī)模較大 溶洞少、規(guī)模小 地質(zhì)構(gòu)造因素 區(qū)域構(gòu)造背景 緩慢升降、間歇性上升特別顯著、伸展性強(qiáng) 緩慢升降、間歇性上升較顯著，水平伸展作用較強(qiáng) 升降快、幅度大、水平擠壓作用強(qiáng) 井田構(gòu)造形態(tài) 箕狀斷陷盆地 地塹式盆地 拗陷盆地或向斜盆地 褶皺發(fā)育 數(shù)量較多 數(shù)量較少 沒有 張性斷裂發(fā)育 十分發(fā)育 比較發(fā)育，張性、壓扭性斷裂并存 不夠發(fā)育，壓扭性斷裂較多 滑動構(gòu)造特征 發(fā)育程度好、 滑動強(qiáng)度大 發(fā)育程度較好、 滑動強(qiáng)度較大 不發(fā)育或滑動強(qiáng)度弱 地下水徑流 補(bǔ)給排泄條件 好 較好 差 ? 根據(jù)對影響陷落柱發(fā)育條件因素分析，并邀請 3位專家打分，最終形成預(yù)測單元 A的各個指標(biāo)對于陷落柱比較發(fā)育和不發(fā)育兩個評語集的隸屬度以及各指標(biāo)的權(quán)重。 陷落柱發(fā)育區(qū)預(yù)測技術(shù) 預(yù)測指標(biāo) 權(quán)重 比較發(fā)育隸屬度 不發(fā)育隸屬度 巖溶發(fā)育程度 地質(zhì)構(gòu)造 力學(xué)條件 地下水徑流 已揭露陷落柱分布特征 陷落柱發(fā)育區(qū)預(yù)測技術(shù) 較發(fā)育區(qū) 中心點坐標(biāo) X 中心點坐標(biāo) Y 長軸長度 （ km） 短軸長度 （ km） 發(fā)育區(qū)面積 （ km2） A區(qū) 0 .17179 B區(qū) 0 .72037 C區(qū) D區(qū) E區(qū) F區(qū) G區(qū) H區(qū) Ⅰ 區(qū) Ⅱ 區(qū) Ⅲ 區(qū) ? 1）煤層巷道掘進(jìn)陷落柱探測 ? 東龐 920烏海 16煤回風(fēng)巷、張集 300下山、任樓 7222工作面均是巷道掘進(jìn)后方陷落柱突破煤壁發(fā)生滯后突水；范各莊 2171工作面是掘進(jìn)巷道前方煤壁突破發(fā)生突水。物探：電法超前探測，瞬變電磁側(cè)向探，直流電法電測深等。 ? 探測手段： ? 物探：電法超前探測，瞬變電磁側(cè)向探，直流電法電測深等。 ? 鉆探：掘進(jìn)前方及側(cè)幫。 ? 超前距控制： ? 陷落柱水探放時，用式（ 1）求得 α 值，定為探放水超前距，超前距不得小于 20m。 ? ? （ 1） 掘進(jìn)、回采 陷落柱探測 mKPALP ??? 掘進(jìn)、回采 陷落柱探測 鉆探 掘進(jìn)、回采 陷落柱探測 B A1 N M A2 A3 直流電法 超前 探 無窮遠(yuǎn) 掘進(jìn)、回采 陷落柱探測 探測疏松體 坑透探測技術(shù) 掘進(jìn)、回采 陷落柱探測 工作面內(nèi)陷落柱探測 3陷落柱治理技術(shù) ? 治理技術(shù)發(fā)展過程大概可劃分為 三個階段 ： ? 第一階段（ 1984年～ 1996年）， 以開灤范各莊礦 2171 綜采工作面突水陷落柱治理為代表。由于是國內(nèi)外第一例陷落柱突水災(zāi)害，無成功經(jīng)驗借鑒，受當(dāng)時鉆探技術(shù)水平的限制，其治理技術(shù)最大特點是對突水陷落柱采用分段下行式注漿實施全面封堵，共注入水泥 70000噸，各類骨料 35400m3，注漿孔 35個、進(jìn)尺 23000m； ? 第二階段（ 1996年～ 2023年）， 在該階段陷落柱內(nèi)“堵水塞”技術(shù)廣泛應(yīng)用，即在突水陷落柱內(nèi)預(yù)定層位，通過鉆孔注漿建造一定長度的“堵水塞”，截斷陷落柱突水通道。如皖北任樓 7277工作面陷落柱、徐州張集 300m水平陷落柱及開灤范各莊 10陷落柱治理工程。 由于采用普通地質(zhì)鉆機(jī)施工，其缺點是無法在松散柱體內(nèi)精確控制鉆進(jìn)方向，陷落柱內(nèi)鉆孔軌跡形同“蛇形”，因此也稱“蛇形”鉆進(jìn)； ? 第三階段（ 2023年～今）， 隨著美國雪姆公司汽車鉆機(jī)的引進(jìn)，定向分支造孔技術(shù)得以大量應(yīng)用，使陷落柱內(nèi)“堵水塞”建造技術(shù)更加成熟和完善。如東龐礦 2903工作面突水陷落柱，采用該項技術(shù)確保鉆孔在陷落柱松散體內(nèi)精確定向鉆進(jìn)
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