矿井裂隙水封堵技术理论研究

发布时间：2017-04-25 10:14

  本文关键词：矿井裂隙水封堵技术理论研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：实践表明,注浆是治理涌突水的有效技术手段,但相关的动水注浆理论发展尚不成熟,理论发展的不足已经不能有效指导注浆工程的开展。由于动水注浆中不确定因素较多,所以本文采用相似模拟、数值模拟和理论方法进行研究。本文的技术路线是在以浆液的粘度变化为主线和以浆液在动水裂隙中的扩散形态及浆液凝结固化机理为基础,对注浆封堵裂隙水技术理论进行研究。 (])试验中首先对水灰比为0.8和1的水泥浆和水泥-水玻璃浆液的物理化学性质进行测定,并且总结了水泥和水泥-水玻璃浆液的粘度变化规律,并在此基础上测定了浆液的结石体强度等。 (2)结合矿山特殊的地质条件,作者在简化导水裂隙的基础上,通过建立单一光滑的平板注浆试验台,利用相似模拟手段研究了浆液的扩散规律,总结出浆液在动水中扩散的形状不同,并且研究了不同类型浆液在动水中抵抗动水能力和封堵机理。 (3)利用数值模拟手段研究了不同浆液在不同的动水速率和不同的注浆速率情况下浆液的扩散规律,并对不同浆液在动水中的封堵机理进行研究和分析。 (4)通过对数值模拟和相似模拟结果相互对照,结合浆液粘度变化、浆液凝结固化机理、浆液扩散规律等,本文利用层次分析法,对主要注浆因素进行控制,最后提出动水条件下的封堵理论和技术。
【关键词】：单一平板裂隙 模拟实验 层次分析法 封堵理论
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD745
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 问题的提出和研究意义8-9
• 1.2 裂隙注浆堵水发展现状9-12
• 1.2.1 注浆堵水材料发展现状9-10
• 1.2.2 注浆堵水理论和模拟研究发展现状10-12
• 1.3 研究内容和研究方法12-14
• 第二章 矿井裂隙水类型划分14-24
• 2.1 矿井裂隙特征及形成过程14-19
• 2.1.1 矿井裂隙特征14-15
• 2.1.2 原生裂隙的形成15-16
• 2.1.3 采动裂隙的形成16-18
• 2.1.4 矿井裂隙动水通道的简化18-19
• 2.2 常见矿井导水裂隙分类19-22
• 2.2.1 原有导水裂隙19-20
• 2.2.2 采掘活动活化或引发的裂隙20-22
• 2.3 矿井裂隙动水注浆模型22
• 2.4 本章小结22-24
• 第三章 浆液物理化学性质试验24-38
• 3.1 水泥浆物理化学性质试验24-28
• 3.1.1 水泥浆物理性质对注浆的影响24-25
• 3.1.2 水泥浆化学反应机理25-26
• 3.1.3 水泥浆常温粘度变化规律及强度试验26-28
• 3.2 水泥-水玻璃浆浆液物理化学性质试验28-35
• 3.2.1 水泥-水玻璃浆液化学反应机理28-29
• 3.2.2 水泥-水玻璃浆液常温凝胶时间及强度试验29-33
• 3.2.3 水泥-水玻璃浆40℃凝胶时间及强度试验33-35
• 3.3 本章小结35-38
• 第四章 动水注浆中浆液扩散相似模拟和数值模拟研究38-72
• 4.1 单一平板裂隙动水注浆相似试验台制作及相似模拟研究38-49
• 4.1.1 单一水泥浆注浆扩散规律39-46
• 4.1.2 化学浆液注浆扩散规律研究46-48
• 4.1.3 水泥-水玻璃浆液模拟研究48-49
• 4.2 动水注浆中浆液扩散数值模拟研究49-65
• 4.2.1 水泥浆扩散规律研究50-57
• 4.2.2 化学浆液扩散规律研究57-63
• 4.2.3 水泥浆和化学浆扩散规律对比及注浆注意事项63-65
• 4.3 浆液压力过大水压致裂数值模拟研究65-68
• 4.3.1 注浆后期模型的简化65-68
• 4.3.2 水力压裂模拟试验结果分析68
• 4.4 本章小结68-72
• 第五章 浆液封堵动水机理及封堵技术研究72-80
• 5.1 浆液封堵动水机理层次分析法72-76
• 5.2 注浆封堵动水技术76-78
• 5.3 本章小结78-80
• 第六章 结论与展望80-84
• 6.1 主要研究成果80-81
• 6.2 不足与展望81-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-90
• 攻读学位期间发表的学术论文90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡安兵,阮文军,刘雪松;水泥-丙烯酸盐复合浆液的实验性研究[J];地质与勘探;2002年03期

2 田茂虎;;动水条件下控压注浆快速堵水的实践[J];矿业安全与环保;2008年03期

3 李华茂;黄小广;梁为民;何红生;房玉中;;椭圆形裂隙中渗透注浆扩散规律的研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2008年05期

4 王志强;高岗荣;孙光;王正胜;;动水条件下的高效堵水注浆材料试验研究[J];建井技术;2011年06期

5 李松营;应用动水注浆技术封堵矿井特大突水[J];煤炭科学技术;2000年08期

6 王玉钦;冀焕军;杨永利;;煤矿井下动水注浆堵水实践[J];煤炭科学技术;2007年02期

7 徐志鹏;;裂隙注浆模拟试验研究进展[J];建井技术;2012年06期

8 任克昌;在动水中化学浆液的流动规律和灌浆方法[J];水利水电技术;1982年07期

9 任克昌;化学灌浆浆液渗透计算的若干问题[J];水利水电技术;1992年04期

10 杨米加,贺永年,陈明雄;裂隙岩体网络注浆渗流规律[J];水利学报;2001年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴崎右;我国期货公司监管制度体系研究[D];中国科学技术大学;2010年

  本文关键词：矿井裂隙水封堵技术理论研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：326116