为解决2-208运输顺槽过断层段围岩变形量大的问题,通过分析2-208运输顺槽过断层巷道围岩变形的具体情况及断层对围岩稳定性的影响,提出采用U型棚+喷浆+注浆的支护方式控制巷道过断层区域的围岩变形量,并进行矿压观测。结果表明:巷道过断层段在采用U型棚+喷浆+注浆的支护方式后,顶底板的最大移近量为196mm,两帮的最大移近量为157mm,有效的控制了巷道围岩变形量。

为了深入研究第四系地层的冻结发展规律,现场实测了西部某矿风井的冻结温度变化,结合-650 m层位砾岩热物理参数,采用ANSYS数值模拟软件分析冻结壁温度场发展规律,得到了冻结壁发展速率等关键技术参数,验证了实测规律。并预测分析了冻结壁厚度、冻结壁平均温度、井帮平均温度、交圈时间等设计参数。此研究对该地区矿井的冻结设计、方案优化和冻结施工具有指导意义。

西部软岩冻结凿井施工设计主要参照中东部冻结凿井施工经验,造成掘砌段高、冻结强度等关键参数设计无可靠依据。为此,通过对冻结软岩围岩径向变形主要影响因素进行辨识,并充分考虑影响因素之间的内在关联性和实际工程状况,根据正交试验理论设计了4因素4水平正交试验方案;根据中砂岩强度参数与冻结温度的相关性,通过fish编程对数值模型进行参数赋值;经过模拟分析,确定最大径向位移点出现在2.13h/3处,采用2h/3处径向位移为评价指标,经极差分析,掘砌段高对径向变形影响最大,且段高超过4.0 m后影响显著,最后经补充实验方案模拟分析,结果表明,掘砌段高影响最大,为22.7%,而冻结强度为-24.0℃时,增加冻结强度对控制冻结变形并不明显。分析结论对冻结凿井施工中冻结温度的确定和掘砌段高设置具有重要应用价值。

为掌握西部侏罗系地层深厚含水基岩段井筒外壁荷载,采用振弦式传感器,对新街矿区红庆河煤矿二号风井基岩冻结压力进行现场实测分析,得到外层井壁冻结压力变化规律。研究表明:冻结压力发展趋势表现出阶段性特征,即在混凝土井壁浇筑后的12d内,急速增大,达1.286~1.371 MPa,为最终稳定值的70%~88%;随后缓慢增长、降低并趋于稳定。受多种因素及原位测试影响,冻结压力在同一层位,呈现出非均匀分布的特点。侏罗系软岩地层实测冻结压力最大值为1.872MPa,远小于中东部冲积层冻结压力上限值,也小于西部基岩段冻结压力最高经验值,为保证冻结凿井施工安全提供了依据。

为掌握西部富水软岩地层深基岩立井冻结温度场发展演化规律,对鄂尔多斯某矿风井冻结工程实施了信息化监测,获得了该矿区地层冻结特征,并分析了不同岩性地层温度在冻结不同阶段的变化规律。结果表明,西部富水软岩的优异导热特性使得积极冻结期短,降温效率高;且后续维护冻结期受施工影响,温升大。不同岩性地层温度发展受原始地温、地下水流方向、钻孔偏斜等多种因素影响。具体表现为越深位置岩层在积极冻结期,降温效率越低,进入负温时间越长;且在维护冻结期,不同测温孔间温度差异越明显。西部富水软岩地层冻结施工过程中,应密切关注较深位置地下水上游方向附近冻结壁的发展状况,避免发生安全事故。

为研究西部富水软岩地区冻结压力的规律特征,选择在蒙陕地区某立井进行冻结压力的实测研究。实测研究表明:井筒掘砌施工期间,冻结压力变化可分为6个阶段;冻结压力的产生主要是由于原岩应力的释放、不断重新分布及软岩的重新回冻,与岩性和含水率有关;冻结压力的大小与深度关系不大,受井帮温度影响较大。

准格尔矿区水源区的地质、水文地质、地下水成因、水资源量进行分析,计算水源区地下水可开采量,通过水源区的观测孔监测地下水位的变幅情况,对供水可靠性做出判断。

勘查区地处鄂尔多斯盆地中东部古隆起东侧陕北斜坡的米脂坳陷北缘,是近年来正在开发的一个井矿盐田。采区含盐地层赋存于奥陶系下统马家沟组第五段,自上而下划分10个亚段,其中八亚段和十亚段为主要含盐地层。采区3个取心直井的试验及化验资料分析表明,采区盐层在垂直剖面上各项实验数据没有明显的变化规律,故采用平均统计方法对各盐层进行了分析。这些分析数据可为该采区盐井的合理开发提供了技术参数,进而对陕北其它盐田的大开发提供了科学借鉴。

建立了以工序分析为基础的地质资源勘查工程项目监理理论,即对工序活动条件和工序活动效果的质量控制。运用该理论选择盐井钻探工程为典型案例,初步分析推演了地质资源勘查钻探工程施工与监理过程中的一些基础理论问题,包括质量验收单元的划分方法与依据、质量验收的内容与监理资料的构成、监理方的质量控制手段、质量控制程序实施细则等核心内容及存在的问题,从而实现与其他行业实体工程的监理工作方法的统一。

为了揭示盐井二矿瓦斯赋存规律及构造对瓦斯赋存的控制作用,基于区域构造特征及其演化,分析了构造演化、构造类型、顶底板岩性及水文地质特征等地质构造因素对井田瓦斯赋存的控制作用。结果表明:井田的构造演化过程中的2次生气过程是现今瓦斯赋存的基础,后期的构造应力场演化对井田构造发育规律、沉积特征及地下水径流的控制,改变了瓦斯的保存条件,从而造成瓦斯分布的差异性。