测氡法在小煤窑采空区勘察中的应用研究

研究目的:小煤窑采空区具有年代较早、多为私挖滥采、无采空资料可供参考等特点,且小煤窑采空区的变形和不均匀沉降会对铁路的施工和运营构成巨大威胁和隐患。要查明采空区的影响范围仅仅依靠调查和钻探,具有周期长、费用大、难以查清的缺点,部分物探方法又受人文因素干扰严重。本文研究如何利用测氡技术,并充分发挥其不受电磁、车辆等因素干扰的优势,结合少量钻探资料,以达到查明采空区影响范围、解决小煤窑采空区勘察问题的目的。研究结论:通过对小煤窑采空区勘察中测氡技术的应用范例可知:(1)氡气在小煤窑采空区及其产生裂隙处浓度明显升高;(2)氡气浓度异常与储气时间长短无直接关系;(3)在小煤窑采空中氡气浓度曲线表现为单、多峰值的高比值的异常;(4)测氡技术对类似年代较早、私挖滥采、无采空资料可供参考的小煤窑采空区勘察工作具有良好的应用效果。     

铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。     

矽卡岩型铁矿采空区电法勘探应用

当铁路通过某矽卡岩铁矿采空区时,受矽卡岩型铁矿产状不规则、采空区情况复杂及附近高压输变电线等外在因素的影响,选取何种勘察方法成为本项目的难点。为了解决这一问题,在对比了多种物探勘测方法后,最终采用了高密度电法结合钻探资料及理论公式的综合勘测手段。研究结果表明,通过对物探结果垂直断面和水平切面的数据解译,可得到采空区的采空边界和影响边界,从而实现对采空区采空范围和影响范围的划分;根据理论公式可计算得到线路距采空区的最小安全距离。相较于以往的大面积钻探,大大降低了勘察成本,提高了勘察设计的工作效率。     

某新建高速铁路铁矿采空区工程地质选线分析

某新建高速铁路通过杨家庄铁矿及戴家官庄洪秋铁矿采空区段,在分析既有资料的基础上,采用工程地质调绘、物探、钻探等综合勘察方法,查明了矿区地质条件及开采现状,计算采空区坍塌影响范围,确定线路通过采空区方案。     

铁路穿越小型采空区稳定性的评价方法研究

研究目的:本文结合沪昆铁路上纸厂煤矿的小型采空区的勘察,通过对小型采空区勘察方法研究,探讨小型采空区稳定性分析的方法,对铁路工程建设提出处理意见,并总结铁路通过采空区的经验,为类似工程提供参考。研究结论:(1)对于小型采空区,勘察范围应由大到小,先是在宏观上认识研究区的采空情况,最后重点研究对工程有影响的区域;(2)在勘察方法上按照先地质调查测绘,然后物探最后钻探,并在这三个过程中用这三个方法进行相互验证,相互补充;(3)应注意区分采空区类型,根据工程特点,确立勘察重点、选用相应的稳定性评价方法;(4)采用洞顶坍塌堵塞法及手册法对上纸厂小型采空区进行稳定性验算,得出了可以不对上纸厂采空区进行处理的结论。     

铁路煤矿采空区综合物探技术研究

研究目的:结合我院近年来对采空区的勘察经验,对采空区综合物探方法进行系统的讨论和总结,提出铁路采空区综合物探工作模式,以有效指导今后的采空区勘察工作,优选适宜的综合物探技术,发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险采空地区铁路设计和施工安全提供重要支撑。研究结论:(1)工程物探现已成为解决采空区铁路工程地质问题的首选技术,在调查基础上,对疑似采空区路段物探工作,可用物探结果指导钻探布置;(2)通过研究总结,提出了综合考虑地形、采空区埋深及物探方法适宜性等条件下的采空区勘察综合物探模式;(3)勘察中优选适宜的综合物探技术,清晰揭示了采空区的不良地质体;(4)本研究成果可为采空区铁路、公路、工民建勘察设计提供借鉴。     

综合勘察技术在小煤窑采空区的应用研究

依托东北地区某铁路工程,运用钻探、物探、航遥解译等综合勘察手段对沿线的小煤窑采空区开展研究工作,基本查明采空区的规模及影响范围,为工程方案选择、工程设置等提供设计依据。     

公路工程下伏煤矿采空区物探方法研究

研究目的:煤矿采空区是制约公路工程建设的瓶颈因素之一,采空区的探测是亟待研究和解决的工程科技难题。采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差等特点,给公路工程带来较大安全隐患。物探方法是探测采空区的有效手段。本文结合工程实践,对煤矿采空区物探方法进行探讨,旨在为类似工程提供借鉴和参考。研究结论:(1)利用瞬变电磁法、地震反射波法、活性炭测氡法探测煤矿采空区是可行和有效的;(2)由于采空区自身的特殊性和地球物理方法的局限性、多解性,单一物探方法往往对地质异常体很难定性,采取多种方法相结合的综合物探技术显得尤为必要;(3)采空区勘察应采用资料搜集、地质调绘、物探、钻探等综合勘察手段,以达到相互补充、相互验证的目的;(4)实际应用效果表明,综合物探技术已成为解决煤矿采空探测的首选技术,能够较准确地圈定煤矿采空区范围,从而为公路采空区勘察及工程选线、采空区处治提供依据。     

综合物探在小煤窑采空区勘察中的应用

小煤窑采空区由于年代久远,资料匮乏等自身的特点是铁路勘察的难点之一。物探是小煤窑采空区的重要勘探手段,弥补了其他勘探手段的不足。高密度激电法和瞬态瑞雷波法是工程勘察中经常用到的物探方法,也是采空区勘察的有效物探方法。介绍这两种方法的原理,结合其在某小煤窑勘察中的实际应用,阐述综合物探在小煤窑勘察中的重要作用。     

高密度激电法在采空区勘察中的应用

高密度激电法是在传统激发极化法和高密度电法的基础上综合发展出来的一种物探方法。对高密度激电法的基本原理、工作模式和特点做简要论述,以小煤窑采空、多金属矿采空和铁矿采空为例,将高密度激电法应用于采空区勘察,其发射功率大、信噪比高、数据点密集,有效克服了采空区勘察中异常幅值小、信噪比低等困难,取得良好效果。     

邻近深厚煤矿采空区对鲁南高速铁路的影响分析

为分析采空区对鲁南高铁DK276+400～DK279+900段的影响程度,采用InSAR解译方法获取连续时段的累计沉降量,依据InSAR监测数据绘制古城煤矿附近InSAR沉降干涉成果,得出采空区影响范围及采空区有向东南扩展趋势.采用可控源音频大地电磁法,布置4条物探测线,解译出物探异常区平面位置分布情况及采空高程范围,...     

墨左线煤矿采空区工程地质勘察及其对工程影响的评价

受地形条件等因素控制,墨左铁路无法绕避煤矿采空区。在分析煤矿采掘资料及初测成果资料的基础上进行了勘察工作,用物探高密度地震成果对采空区边界进行详细划分,用钻探验证物探成果,用钻孔直接揭露采空空洞,判断其空间赋存状态及塌陷现状。最后,评价了采空区对铁路工程的影响。     

成渝客专石材采空区的勘察与评价研究

研究目的:成都至重庆铁路客运专线荣昌至永川段通过侏罗系中下统自流井组(J1-2z)夹石灰岩地层,石灰岩被大量开采后形成石材采空区,石材采空区分布广、埋深浅,地表易变形、开裂、塌陷,对客运专线工程危害极大,因此有必要查清其工程地质条件并进行正确的评价和处理。研究结论:通过对成渝客专荣昌至永川段分布的大量石材采空区进行勘察与评价研究,得出以下结论:(1)石材采空区勘察难度大,应进行综合勘察,在推测的采空区域和物探解译的采空疑似区域布置大量的钻孔验证,成果资料应综合分析研究;(2)影响石材采空区稳定的不确定因素多,应坚持定性评价和定量评价相结合的评价方法,结论应相互验证;(3)对于高速无砟轨道,应选取边界角来计算安全距离,并预留一定的围护带宽度,确保工程安全;(4)本研究成果可为类似通过采空区的铁路、公路工程勘察设计提供借鉴。     

沪昆客专何家地隧道出口煤矿采空区沉降分析

研究目的:沪昆铁路客运专线何家地隧道出口D1K976+780～D1K977+208段在施工过程出现二衬变形开裂病害,地表产生长大贯通裂缝,严重影响隧道正常施工及开通运营。本文通过地质调查、煤矿资料收集、下井实测、物探、钻探、变形监测等综合勘察手段,对引起病害的煤矿采空区进行综合勘察,从而为何家地隧道病害整治提供可靠依据。研究结论:(1)通过综合勘察查明了引起隧道病害的煤矿采空区位于隧道左侧,最近距左中线约32 m,路基面以下183～225 m;(2)综合分析确定了煤矿采空区移动参数、变形参数及垂直分带;(3)基于变形监测成果,分析煤矿采空区从初始期、活跃期到衰退期的沉降特征,评价采空区沉降对铁路隧道的影响;(4)本研究成果可为类似煤矿采空区工程地质勘察及分析采空区沉降规律提供参考。     

煤层采空区铁路工程地质综合勘察技术研究

研究目的:在高速铁路、客运专线和铁路路网配套建设中,线路经过地段往往难以绕避一些时间久远、分布无规律且地面痕迹不明显的小煤窑等古老采空区。此类采空区对铁路建筑物的危害极大,如何准确地查明其空间位置、塌落、回填和充水情况、残留的有害气体成分和分布情况等,一直是困扰铁路工程地质勘察的一大难题。本文以赣龙复线铁路小密隧道出口段为工程实例,采用综合勘察技术查明采空区复杂的工程地质条件,取得合理的岩土参数,为采空区加固处理设计提供可靠依据。研究结论:(1)采用地质调绘、综合物探、结合必要的地质钻探、综合测试,并通过综合分析、研究等综合勘察技术可准确查明采空区复杂的工程地质条件,取得合理的岩土参数;(2)小密隧道施工已近四年,经施工验证,采空区地质勘察成果与实际地质条件相当吻合;(3)提出了铁路工程采空区综合勘察存在的问题和相关建议;(4)本研究结论可为类似采空区工程地质勘察提供一定的指导和参考。     

地震CT结合地震映像法综合物探应用研究

研究目的:在铁路勘察过程中,经常遇到诸如采空区等地质隐患。对于这类不规则的地质隐患,物探勘探是一种有效的勘探方法。本文以地震映像法和地震CT法综合应用为例,为充分发挥两种物探方法的优点并互相补充,在测区先开展地震映像法以快速确定采空区的粗略空间展布,再依据地震映像成果布置钻孔,开展地震CT工作,精细探查采空的空间展布。结合工程实例,探讨方法的有效性。研究结论:(1)地震映像法和地震CT法各有优缺点:地震映像法能够高效快捷地确定采空区的平面位置,深度范围误差较大;地震C T分辨率高、可靠性好、图像直观、但需要借助钻探孔才能开展;(2)充分发挥两种物探方法的优点,能够有的放矢,在减少钻孔数量的同时,提高勘探的精度;(3)将两种物探方法综合应用在采空区勘探中是合理的、可行的,对类似的物探工作具有一定的指导意义。     

成达万高速铁路铜锣山隧道煤矿采空区勘察及评价

新建成都至达州至万州高速铁路铜锣山隧道横穿川东平行岭区的铜锣山背斜构造,三叠系须家河组含煤地层出露于狭长的条形山脉两翼,可采薄煤层较多,且开采历史悠久,形成“条带状密集连片、多层交错分布”的煤矿采空区。由于煤矿采空区变形影响范围大,持续时间长,对沉降影响敏感的高速铁路无砟轨道影响极大,因此确定采空区的影响范围,评价其对隧道工程的影响成为研究重点。通过采用调查走访、井下测量、物探及钻探验证的综合勘察方法,查明采空区分布边界及高程,通过相关规范及同类地层地表观测数据综合确定岩移参数,再结合预留维护带宽度确定采空区影响范围。研究结果表明,铜锣山隧道位于采空区影响范围外,采空区对铜锣山隧道基本无影响。     

新余北站覆盖型岩溶综合物探勘察技术研究

杭长铁路客运专线穿越可溶性岩石区域长度约200 km,大部分为覆盖型岩溶,塌陷现象严重。本文综合利用物探技术中的高频电磁法、激发极化法以及瞬态瑞雷波法,对新余北站DK696+300—DK696+400进行了综合岩溶勘探,分析确定测区潜在岩溶空洞区域,并对物探结果进行了钻孔验证。物探和钻探结果均表明,新余车站测区岩溶较为发育,局部存在较大范围溶洞,需针对不同类型溶洞采同不同的加固处理方法;钻探手段得出的异常体范围较物探手段小,是由于测区强风化层裂隙发育所致,但钻探揭露的异常体位置大多在物探手段圈定的范围之内。     

某电厂一期铁路专用线磁铁矿采空区分布特征与治理

在分析已收集既有采空区资料基础上，进行采空区地表塌陷测绘，用物探成果对采空区分布特征进行详细划分，再用钻探对物探成果进行验证。通过综合勘察方法，初步查明了线路通过处采空区的分布范围、规模，并提出了整治措施。     

在小煤窑采空区勘探中超高密度电法的应用实例

六(盘水)威(宁)线六盘水车站小煤窑采空区分布广泛,亟待查明和进行线路方案比选。本文对超高密度电法的资料采集和资料解释进行了研究和总结,归纳出低阻异常与采空区的对应关系。根据超高密度电法资料,把低阻异常划分为"(1)"、"(2)"和"(3)"类物探异常区,其中"(1)"类物探异常区对应"采空区、煤层或全风化、极破碎和极软弱岩体"。在六盘水车站,以物探为主、钻探为辅的综合勘探方法,宏观查明了小煤窑采空区的埋深和平面分布位置,为线路方案的比选和采空区的病害整治提供了详实的基础资料。