淮南矿区立井井筒地面预注浆技术研究

发布时间：2017-10-11 18:49

  本文关键词：淮南矿区立井井筒地面预注浆技术研究

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【摘要】：煤炭资源越来越紧缺,深部开采煤炭必将成为未来的趋势,然而在井筒开凿施工中,地下水的治理愈发困难。当前,在立井井筒涌水的防治方面,形成了以地面预注浆为主的一套先进的施工工艺与技术。但由于对这门技术的机理缺乏足够的研究和其本身隐蔽性的特点,不能深入的研究浆液在土体中渗透的过程。在理论计算和工程实践上往往存在很大差别,且施工中多靠经验和工程类比法来指导。这就难以保证注浆堵水及加固的效果,不能科学有效的解决注浆工程中面临的一些实际问题。 本文首先对地面预注浆机理进行了分析,包括了它的扩散机理、作用机理、注浆参数等。重点分析了浆液的渗透扩散,围绕其注浆机理设计出合理的注浆参数与施工工艺,其中“三同时”的施工工艺大大缩短了施工的工期。利用有限元软件对注浆渗透进行数值模拟,研究了影响浆液扩散的主要因素与扩散规律,为注浆设计施工提供重要的理论依据。 论文总结了淮南矿区立井井筒地面预注浆参数设计及其施工的工艺,以张集煤矿副井立井井筒地面预注浆工程为工程实例代表,合理的设计出井筒注浆施工方案,按照规定安全施工。利用注浆监测监控信息化设备对注浆过程进行监控,对测得的实时数据进行分析,随时调整注浆的参数,保证了注浆过程的安全,确保了注浆质量和注浆堵水工程质量。这次立井井筒地面预注浆工程的大成功为淮南矿区今后井筒治水提供了参照物,也为指导地面预注浆工程提供了重要的参考依据,得到了显著的经济效益和社会效益。
【关键词】：地面预注浆 注浆参数 渗透 监测
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD265.4;TD745
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 绪论13-16
• 1.1 选题的背景13-14
• 1.2 研究目的和意义14-15
• 1.2.1 淮南矿区复杂地质条件的需要14
• 1.2.2 淮南矿区未来发展的需要14-15
• 1.3 论文研究的内容15-16
• 2 地面预注浆的机理分析16-33
• 2.1 注浆扩散机理16-25
• 2.1.1 浆液的流变性17-18
• 2.1.2 渗透扩散18-22
• 2.1.3 裂隙填充22-23
• 2.1.4 压密注浆23
• 2.1.5 劈裂注浆23-25
• 2.2 注浆作用机理25-29
• 2.2.1 加固机理25-26
• 2.2.2 堵水机理26-27
• 2.2.3 固结土的渗透性27
• 2.2.4 岩土介质的注浆改性理论分析27-29
• 2.3 注浆参数29-31
• 2.3.1 注浆压力29-30
• 2.3.2 浆液扩散半径30
• 2.3.3 注浆量的计算30-31
• 2.4 注浆材料31-33
• 3 淮南矿区地面预注浆参数设计与施工工艺33-50
• 3.1 注浆孔设计参数33-42
• 3.1.1 注浆孔深度33-34
• 3.1.2 注浆孔布置原则34-35
• 3.1.3 注浆孔布置方式35-36
• 3.1.4 注浆孔布孔参数36-38
• 3.1.5 注浆压力38
• 3.1.6 注浆量38-39
• 3.1.7 注浆段高39-42
• 3.1.8 注浆结束标准42
• 3.2 施工工艺与技术42-45
• 3.2.1 钻孔施工43-44
• 3.2.2 注浆方式44-45
• 3.2.3 注浆材料选取45
• 3.3 注浆设备45-47
• 3.4 注浆、冻结、凿井“三同时”技术47-50
• 3.4.1 “三同时”工艺介绍47-48
• 3.4.2 设计原则48
• 3.4.3 实例分析48-50
• 4 数值模拟与分析50-59
• 4.1 算例50
• 4.2 模拟模型建立50-52
• 4.2.1 材料选择及边界条件荷载施加51
• 4.2.2 单元网络划分51-52
• 4.3 模拟结果与分析52-58
• 4.4 小结58-59
• 5 工程实例应用59-73
• 5.1 工程概况59
• 5.2 井筒地质及水文地质条件59-61
• 5.3 注浆参数的确定61-63
• 5.4 钻孔施工及定向钻进63-66
• 5.5 注浆施工66-73
• 6 注浆监控监测与效果评价73-84
• 6.1 监测仪器73-75
• 6.2 监测监控效果分析75-80
• 6.3 注浆效果分析80-84
• 7 主要结论与展望84-86
• 7.1 本文主要结论84-85
• 7.2 存在问题与展望85-86
• 参考文献86-89
• 致谢89-90
• 作者简介90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：1014141