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斜井上部流砂层塌陷空洞纳米瞬变电磁法探测

中国煤炭 2016年第8期42卷 25-29页

作者：高晓耕天地科技股份有限公司北京市朝阳区100013 北京中煤矿山工程有限公司北京市朝阳区100013

为了获得斜井井筒流砂层塌陷地下空洞的分布情况,采用新型纳米瞬变电磁法进行勘探。工作装置为中心回线型,垂直于井筒走向共布置17条测线。考虑干旱季节流砂层塌陷空洞呈高阻特征,由视电阻率剖面圈定了井筒流砂层段地下空洞的范围。纳... 详细信息

为了获得斜井井筒流砂层塌陷地下空洞的分布情况,采用新型纳米瞬变电磁法进行勘探。工作装置为中心回线型,垂直于井筒走向共布置17条测线。考虑干旱季节流砂层塌陷空洞呈高阻特征,由视电阻率剖面圈定了井筒流砂层段地下空洞的范围。纳米瞬变电磁法探测结果表明:主斜井与副斜井流砂层段均存在两处空洞异常。结合井筒施工流砂层统计数据,综合划定了井筒区域流砂层塌陷空洞范围,为井筒及周边建筑物稳定性评价及治理提供了依据。

关键词：斜井流砂层塌陷空洞探测纳米瞬变电磁法

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地面注浆法在煤矿采空区治理中的应用研究

煤炭技术 2016年第6期35卷 211-212页

作者：高晓耕天地科技建井研究院北京100013 北京中煤矿山工程有限公司北京100013

针对某煤矿采空区赋存分布范围广的特点,决定对其进行评估治理。经过对比分析,选用地面注浆的方法进行治理。注浆选用水泥粉煤灰浆液,并对浆液结石体的主要性能进行了研究。此次采空区地面注浆取得了良好的治理效果,为类似工程提供了经验。

关键词：采空区地面注浆瞬变电磁水泥粉煤灰浆液

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大断面注浆硐室围岩稳定性分析及控制技术

中国矿业 2020年第7期29卷 117-121页

作者：高晓耕贺文天地科技股份有限公司北京100013 北京中煤矿山工程有限公司北京100013

为解决大断面注浆硐室围岩稳定性控制难题,采用FLAC3D软件对硐室围岩变形破坏特征进行了模拟分析。数值模拟结果表明硐室围岩变形控制的关键部位为硐室顶底板的边角部位和硐壁中部。硐室开挖采用"溜井出渣、分层开挖、及时支护"的思路,... 详细信息

为解决大断面注浆硐室围岩稳定性控制难题,采用FLAC3D软件对硐室围岩变形破坏特征进行了模拟分析。数值模拟结果表明硐室围岩变形控制的关键部位为硐室顶底板的边角部位和硐壁中部。硐室开挖采用"溜井出渣、分层开挖、及时支护"的思路,尽量减小开挖扰动对围岩的破坏。硐顶与硐壁支护方法为"锚网索喷"联合支护,临时"初喷"支护及时封闭围岩,二次"锚网索喷"支护充分调动了围岩的自承载能力。硐底部分采用锚索和钢筋混凝土衬砌支护,避免硐底边角部位产生剪切破坏。监测结果表明支护结构能够较好地满足了硐室长期稳定性和防渗要求。

关键词：大断面硐室盲竖井井下预注浆围岩稳定性联合支护技术

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岩石电阻率特性及在煤矿采空区探查中的应用

煤炭工程 2020年第11期52卷 64-69页

作者：王超徐杨青高晓耕煤炭科学研究总院建井研究分院北京100013 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

地层电阻率蕴含丰富地层信息,岩石电阻率的准确描述对于电阻率探测解释尤为重要。系统分析岩土材料电阻率特性,结合麦克斯韦电导率理论公式推导非饱和岩石电阻率公式,并采用阿尔奇公式验证其合理性;采用高密度电法与瞬变电磁法对场区进... 详细信息

地层电阻率蕴含丰富地层信息,岩石电阻率的准确描述对于电阻率探测解释尤为重要。系统分析岩土材料电阻率特性,结合麦克斯韦电导率理论公式推导非饱和岩石电阻率公式,并采用阿尔奇公式验证其合理性;采用高密度电法与瞬变电磁法对场区进行综合探测,利用岩石电阻率理论解释采空空洞及覆岩电阻率特征,并进行钻探验证。结果表明,受压岩石电阻率与体积应变正相关,采空空洞邻近区域存在电性异常过渡带,过渡带高度与垮落断裂带高度较为一致,同时电阻率综合探测可以基本揭露采空区展布形态。

关键词：电阻率探测非饱和岩石阿尔奇公式煤矿采空区综合探测

颗粒形状对隧道开挖砂性地层稳定性影响的力学响应分析

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地球科学前沿（汉斯） 2022年第12期12卷 1646-1659页

作者：高昆高晓耕中铁隧道集团二处有限公司河北廊坊同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海

颗粒形状是影响土体强度及变形特性的重要因素,现有研究主要聚焦于颗粒形状对土体物理力学性质的影响。为研究颗粒形状对隧道开挖后砂性地层稳定性的影响,选取典型的颗粒形状表征参数构建离散单元模型模拟隧道开挖,系统分析颗粒形状对... 详细信息

颗粒形状是影响土体强度及变形特性的重要因素,现有研究主要聚焦于颗粒形状对土体物理力学性质的影响。为研究颗粒形状对隧道开挖后砂性地层稳定性的影响,选取典型的颗粒形状表征参数构建离散单元模型模拟隧道开挖,系统分析颗粒形状对隧道开挖后砂性地层应力重分布、地层变形及地层–隧道衬砌相互作用的演化规律。研究结果表明:隧道开挖后砂性地层会产生一定的土拱效应,土拱效应强弱由地层沉降及地层–隧道相互作用表征,尤其是土体的扁平颗粒比方正颗粒在隧道开挖后更有利于形成稳定的土拱。

关键词：隧道工程土拱效应颗粒形状稳定性力学响应

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郭家滩风井过流砂层旋喷帷幕治理技术

现代矿业 2016年第7期32卷 68-70页

作者：高晓耕天地科技股份有限公司建井研究院北京中煤矿山工程有限公司

针对郭家滩风井表土层薄、流砂层结构松散、富水性强的问题,为有效治理流砂层,加快施工进度,采用旋喷工艺,形成井筒帷幕。井筒帷幕设计两圈旋喷桩,每圈桩数均为65个,内圈桩圈径9.8 m,桩径600 mm;外圈桩圈径为10.7 m,桩径为650 mm,引孔... 详细信息

针对郭家滩风井表土层薄、流砂层结构松散、富水性强的问题,为有效治理流砂层,加快施工进度,采用旋喷工艺,形成井筒帷幕。井筒帷幕设计两圈旋喷桩,每圈桩数均为65个,内圈桩圈径9.8 m,桩径600 mm;外圈桩圈径为10.7 m,桩径为650 mm,引孔工程量1 768 m,消耗水泥506 t。结果表明,井筒旋喷帷幕能较好地加固与封堵流砂层,消除施工安全隐患、加快施工进度。

关键词：立井流砂层旋喷帷幕

马脊梁矿新建变电站场地下伏刀柱式采空区残余空隙率研究

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煤炭工程 2023年第3期55卷 139-144页

作者：周禹良高晓耕李生生北京中煤矿山工程有限公司北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

采空区残余空隙率是采空区地基稳定性评价及充填注浆方案设计的重要技术参数,为了确定新建变电站场地下伏刀柱式采空区残余空隙率合理取值,采用离散元软件UDEC模拟了2#煤刀柱式采空区覆岩垮落特征,得到覆岩垮落高度为9.0 m。考虑冒落矸... 详细信息

采空区残余空隙率是采空区地基稳定性评价及充填注浆方案设计的重要技术参数,为了确定新建变电站场地下伏刀柱式采空区残余空隙率合理取值,采用离散元软件UDEC模拟了2#煤刀柱式采空区覆岩垮落特征,得到覆岩垮落高度为9.0 m。考虑冒落矸石碎胀效应,通过自定义fish函数得到采空区垮落范围内块体的残余体积,分析得到2#煤刀柱式采空区垮落带范围的残余空隙率为0.233。基于模拟得到的残余空隙率,预测得到变电站下伏采空区充填注浆量为25267 m3,预测结果与实际注入量的偏差仅为5.4%。结果表明模拟得到的空隙率能较好地表征采空区垮落范围残余空隙发育程度,可为采空区注浆充填治理提供技术参考。

关键词：残余空隙率采空区碎胀效应数值模拟充填注浆

受压岩石的电阻率变化特征与煤矿采空区覆岩的损伤演化

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煤炭工程 2021年第2期53卷 117-121页

作者：王超徐杨青高晓耕煤炭科学研究总院建井研究分院北京100013 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司湖北武汉430064

煤矿采空区覆岩损伤的准确表征对于采空区场地稳定性评价至关重要。而基于受压岩石电阻率变化特征采用高密度电法获取覆岩电阻率可以实现覆岩损伤的表征。基于孔隙率与电阻率、体积应变之间的相关关系推导岩石电阻率与体积应变的表达式... 详细信息

煤矿采空区覆岩损伤的准确表征对于采空区场地稳定性评价至关重要。而基于受压岩石电阻率变化特征采用高密度电法获取覆岩电阻率可以实现覆岩损伤的表征。基于孔隙率与电阻率、体积应变之间的相关关系推导岩石电阻率与体积应变的表达式,并结合RFPA软件对承载岩石电阻率特性进行验证性描述;采用类比法建立基于电阻率的损伤变量,并引出电阻率比例系数表征覆岩损伤程度;采用电阻率探测、理论公式与钻孔验证的点面结合的方法确定覆岩三带特征。结果表明:受压岩石电阻率由前期孔隙压缩而减小转为后期裂隙扩展而增加;在覆岩采空区处电阻率系数大于1.6,采空区邻近区域电阻率系数在1.2~1.6,其他区域电阻率系数小于1.2,为覆岩三带的确定提供理论参考。

关键词：采空区岩体损伤电阻率高密度电法上覆岩层

注浆材料与钻井液材料在大斗沟煤矿钻孔施工中的应用

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广东化工 2016年第14期43卷 126-127页

作者：高晓耕北京中煤矿山工程有限公司北京100013

注浆材料和钻井液材料的联合应用对特殊地质条件下钻孔施工的顺利进行极为重要。针对大斗沟煤矿工程地质特点,文章通过钻孔地层岩性与水文地质特性分析,结合钻孔结构,提出注浆材料与钻井液材料综合应对方案。实践表明材料应用效果良好,... 详细信息

注浆材料和钻井液材料的联合应用对特殊地质条件下钻孔施工的顺利进行极为重要。针对大斗沟煤矿工程地质特点,文章通过钻孔地层岩性与水文地质特性分析,结合钻孔结构,提出注浆材料与钻井液材料综合应对方案。实践表明材料应用效果良好,该材料方案对于类似地层钻孔施工有一定的参考价值。

关键词：钻孔施工注浆材料钻井液材料