矿井淹没巷道多孔灌注骨料封堵模拟试验

发布时间：2024-12-11 02:27

　　对于已发生淹井事故的矿井,注浆技术是治理水害事故的关键技术手段之一。矿井淹没巷道注浆堵水一般分为骨料灌注和注浆加固两个阶段。骨料灌注建立集中过水巷道阻水段,是后期注浆加固的前提。研究骨料颗粒的沉降运移堆积规律对于巷道阻水段快速建立具有积极意义。本文通过室内模型试验和理论分析相结合的方法,进行矿井淹没巷道动水多孔灌注骨料试验研究,建立了可视化管道骨料灌注试验平台,借鉴泥沙运动和浆体管道输送理论,分析了各因素对骨料截流堵水效果以及骨料沉降运移堆积规律的影响,建立了骨料截流堵水效果判据,进行不同灌注顺序的骨料截流堵水效果初探,研究灌注顺序对截流堵水效果的影响,结合工程探讨骨料灌注建立巷道堵水段过程。主要研究内容及成果如下:（1）建立了矿井淹没巷道动水多孔灌注骨料试验平台。能实现多因素水平条件下管道骨料灌注过程可视化,以及图像、压力和流量数据的实时采集。（2）进行矿井淹没巷道动水多孔灌注骨料L₁₆ 4～5正交试验。对试验结果进行极差和方差分析,表明影响骨料堵水效果的因素依次为动水流速、骨料粒径、孔间距和巷道角度。最小堵水率作为骨料截流堵水效果好坏评判标准,揭示的是骨料堆积体...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1试验平台系统示意图

根据试验模型的功能要求，设计模拟矿井淹没巷道动水多孔灌注骨料的试验平台系统。本次系统分为动水控制系统、骨料灌注系统、模拟巷道模型系统和图像数据采集系统四个部分。试验平台系统示意图及实物图分别见图3-1和图3-2。

图3-3动水控制系统装配图

充满巷道模型圆管，水流进入储水箱，直至水位没过污水泵，关闭水龙时，让管道泵和污水泵同时运行，经过消防水管循环，通过变频控制箱头分别控制进水速度和循环速度，直至水箱水头稳定，此时亚克力圆管度稳定，通过水表和压力表分别监测流量和压力，确定管道断面平均流形成一个稳定流速的动水控制系统。....

图3-4骨料灌注装置图

充满巷道模型圆管，水流进入储水箱，直至水位没过污水泵，关闭水龙时，让管道泵和污水泵同时运行，经过消防水管循环，通过变频控制箱头分别控制进水速度和循环速度，直至水箱水头稳定，此时亚克力圆管度稳定，通过水表和压力表分别监测流量和压力，确定管道断面平均流形成一个稳定流速的动水控制系统。....

图3-6模拟巷道模型系统图

口附近有均匀布满小孔的亚克力圆板，可以改变水流状态为面状水流。模拟巷道模型有4个孔径为25mm灌注孔和6个孔径为6mm测压孔。具体尺寸及孔位布置见图3-5。图3-5模拟巷道模型尺寸示意图（单位：mm）Figure3-5Sizediagramof....

本文编号：4016035