摘要：分析了我国矿山防水闸墙(门)发生的渗漏失稳典型案例,划分了渗透失稳类型;综述了防水闸墙围岩渗透失稳判据,推荐了防水闸墙围岩抗渗临界水力坡度的表达式;探讨了需进一步研究的关键科学技术问题。研究表明:防水闸墙渗透失稳可以分为3类,即水压致围岩裂隙和界面渗透失稳、水压致防水闸墙围岩变形破坏失稳、水浸泡致围岩劣化失稳。针对考虑防水闸墙围岩渗流失稳的防水闸墙围岩渗透安全系数进行了参数敏感性分析,发现围岩的岩体完整性系数、导水通道贯穿系数是主要影响因素,在设计和施工中通过增强围岩岩体完整性以及降低围岩导水通道贯穿性是保障其抗渗稳定性的关键。初步建立了防水闸墙和围岩抗渗临界水力坡度的表达式,考虑了岩体完整性、围岩与墙体之间的黏结强度、断层破碎带、赋存的地应力和水压环境、围岩浸水劣化性能等主控因素。参数敏感性分析表明:主控因素均为高敏感性因素,关键参数是岩体遇水浸泡损伤因子和导水通道贯穿系数。因此在确定抗渗临界水力坡度时要着重查明围岩的水理性质、结构面强度和水压等重要的基础资料。防水闸墙围岩组合体多场耦合条件下渗流场演变机理、防水闸墙−围岩交界面及围岩结构面渗流失稳机理及判据是亟待解决的2个关键科学问题。下一步应主要研究防水闸墙−围岩组合体地质模型及其赋存的地质环境演化、高压防水闸墙−围岩组合体渗透机理及失稳判据、全寿命周期安全性及稳定控制方法等。

摘要：采用多目标决策的方法,以含水层下采煤不同开采方案对应的防水煤岩柱高度设计值、月度产量、吨煤开采成本、采出率为评价指标,对不同开采方案运用加权总均方根算法进行计算,以计算结果值与理想结果值偏差最小的方案为优选方案。以某煤矿第四系巨厚松散含水层下开采为例,对7种开采方案(全厚或限厚综放开采3种方案;网下综放开采1种方案;分层开采3种方案)的上述4个评价指标进行了分析,详细说明了各个方案的加权总均方根偏差计算过程。结果显示了不同基岩厚度下对应的最优开采方案。利用此结果并结合该煤矿六采区各个区段的基岩厚度做出了区段开采方案决策。

摘要：运用三维有限差分软件FLAC3D对破裂井筒的各种治理措施进行了数值模拟,分析评价了钢圈加固和喷射混凝土套壁、壁后注浆、地面注浆、开设卸压槽等各治理措施的工程效果。结果表明,钢圈加固和喷射混凝土套壁强度相对较小,适合紧急的抢险处理和防止破裂混凝土坠落,难以维持井壁的长期稳定;破壁注浆措施在一定程度上控制了井壁与土层相对位移的增大,防治井筒破裂效果良好,且预防性壁后注浆效果更为突出;地面注浆防治效果明显,在注浆孔数量不变的条件下,孔位的合理选择对保证地面注浆防治效果至关重要;卸压槽可以有效吸收纵向变形以抑制破裂井壁的发展,其开设在破裂处上部时,效果最好。分析结果可用于指导破裂井筒治理的设计与施工。

摘要：采用裂隙动水注浆设备结合正交试验设计进行了裂隙动水注浆模型试验,获得了渗流压力场与注浆效果和注浆工艺之间的相关关系。结果表明,裂隙动水注浆的渗流压力场包括单峰型、平台型、多峰型、阶梯型4种类型;出现平台型和多峰型渗流压力场时的注浆堵水效果好,而出现阶梯型渗流压力场时的注浆堵水效果差;为了获得好的注浆效果且节约浆液,在渗流压力场为单峰型时应该适量增加注浆量;而在渗流压力场为平台型或多峰型时应该适量减小注浆量;渗流压力场为阶梯型时应该调节浆液配比,缩短凝胶时间。研究结果对应用压力监测及时控制施工质量和调整注浆工艺有指导作用。

摘要：综述了国内外煤矿中广泛应用的水闸墙的技术发展现状,介绍了目前常用的水闸墙结构类型及适用条件、水闸墙设计与施工的规范化和标准化进程。随着开采深度的加大,煤矿水闸墙设计施工面临着水压高、围岩破碎和施工环境恶劣等困难。提出了水闸墙设计、施工中的关键技术问题,例如选址、选型、计算、安全系数选取与规范化施工等。提出了水闸墙快速施工、水闸墙长期封堵酸性水、水闸墙物理与数值模拟、封堵水的综合利用、水闸墙有关法规建设等方面水闸墙工程技术的发展趋势。研究表明:水闸墙设计与施工技术仍需要从多学科角度不断创新与应对,应特别重视从力学强度和抗渗性能两方面进行深部高压水闸墙的设计与施工。

摘要：通过理论推导建立了单一裂隙动水注浆扩散模型,用计算机对单一裂隙动水注浆扩散模型进行编程和分析,试验验证该注浆扩散模型是合理的。研究结果表明,单一裂隙动水注浆在注浆前期浆液扩散面积呈圆形而在注浆后期浆液扩散面积呈椭圆形;浆液扩散半径与浆液黏度成反比,与裂隙开度和注浆压力成正比;水流流动有利于浆液沿顺水流方向扩散而抑制浆液沿逆水流方向扩散;水流流速增大或减小到一定程度时浆液扩散半径受水流流速的影响程度将逐渐减小;水流流动对逆水流方向扩散半径的影响程度大于顺水流方向扩散半径的影响程度;浆液扩散半径受水流流速影响最大,受裂隙开度影响次之,受注浆压力和浆液黏度的影响相对较小。

摘要：注浆工程常常在高地层压力、高水压力的地质环境条件下进行(如煤矿堵水或注浆加固工程)。为了研究高压环境条件下注浆浆液的渗流扩散特征,作者研制了可形成5MPa以上高压环境的注浆试验系统。该试验系统由四个功能模块组成,并可分为四个设备子系统。该试验系统的核心设备高压注浆模型试验装置中应用压力传导管解决了高压罐体内部监测设计所遇到的尺寸效应、传感器防腐、高压密封等难题。

摘要：本文从长短桩复合地基各组成部分的功能角度,阐述了长桩、短桩、褥垫层的作用机理,提出长短桩复合地基概念设计应遵循的设计原则。应用概念设计思想,建立了长短桩复合地基的五种典型工程应用模式,并在各典型模式的分析说明中,提出设计与施工参数的选用建议。通过在北京某工程的实际应用,显示长短桩复合地基的典型工程应用模式具有较好的实用性。

摘要：基于目标函数法,以控制点水位为首要约束条件,以总排水量最少为目标函数,对某煤矿6311工作面上部第四系底部含水层疏放水井群降水进行优化设计。以该矿区的突水溃砂安全水头作为控制点水位,对优化设计方案进行计算。采用优化设计,在达到同样水位要求的前提下,可以使总排水量比采用承压转无压完整井公式计算结果减少20%。优化设计计算结果给出单井出水量,对井点位置的安排与单井出水设备的选择具有指导意义。

摘要：在不同水流流速条件下,对单一裂隙动水化学注浆浆液扩散规律和注浆堵水效果进行了一系列试验。结果表明,水流流速越大,浆液沿逆水流方向和垂直水流方向的扩散距离、固结体面积和堵水率越小,堵水效果越差;水流流速对逆水流方向扩散距离的影响程度大于对垂直水流方向扩散距离的影响程度。采用理论模型计算了水流流速对浆液沿水流方向和逆水流方向扩散的影响,表明水流速度对逆水流扩散距离影响大,逆水流扩散距离随流速增大降低明显。在动水条件下,为了获得好的注浆效果,注浆孔布置应考虑水流流速的影响,在水流速率大时要减小注浆孔的间距。