深部破碎煤岩体注浆加固控制技术及应用研究
发布时间：2021-09-29 13:10
煤炭在我国能源结构中占有重要地位,是我国经济发展的支柱产业。到2020年末,我国煤炭消耗量总量控制在42亿吨左右,约占能源比重的62%左右。作为一次性能源其地位不会发生改变,未来相当长的一段时间内还是以煤炭为主。随着煤炭资源的大量采出,浅埋深煤层已趋于殆尽。煤炭企业不得不向深部开采,开采深度正以每年8～12m的速度增加。深部开采面临高地应力的影响。同时,受采动影响,巷道煤岩体容易发生破坏,严重影响煤矿安全生产。因此,深部破碎煤岩体注浆加固是目前煤矿深部开采亟需解决的关键科学问题。对于我国煤矿高产高效发展、安全生产具有重要意义。本文针对深部破碎煤岩体的破坏特征以及注浆工艺、注浆材料等存在的不足。结合工程实践,利用传统的超细硫铝酸盐水泥熟料和石灰与石膏混合料作为原料,研发了一种适用于深部破碎煤岩体注浆加固的新型双液无机注浆材料。大大的降低了材料成本,提高了注浆工程的经济性。通过室内系统的材料性能试验和破碎煤岩体注浆加固模拟,分析了新型注浆材料的可操作性。从微观角度揭示了破碎煤岩体注浆加固作用机理,并针对煤岩体破坏特征研发了新型注浆工艺。研究了破碎煤岩体注浆加固效果评价方法与指标,并开展了工...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤炭年份开采最(2006-2014)
?第１章绪论??１．１研究背景及意义??我国煤炭资源储量居全世界煤炭资源国家第三，煤炭资源产量位居世界第一，煤炭??资源消耗量位居世界第一（高保彬等，２０１２，２０１３；王晓蕾等，２０１５，２０１７ａ，?２０１７ｂ，??２０１７ｃ；）。煤炭资源在我国能源结构中占有非常重要地位。对于我国经济发展起到非大的促进作用。是我国经济发展中的支柱产业（熊祖强等，２０１４ａ，２０１４ｂ，２０１４ｃ，?２０１４ｄ，??２０１５ａ，２０１５ｂ；?Ｗａｎｇ?Ｆａｎｇｔｉａｎｅｔａｌ．，２０１６），自二十世纪五十年代至今我国已幵采煤炭??资源４００多亿吨，２００６？２０１４年我国煤炭产量呈逐年增加趋势（图１－１）。２０１４年底国务??院办公厅印发能源发展战略（２０１４？２０２０）。２０１５年煤炭产量及消耗量小幅回落。并提出??到２０２０年末，我国煤炭消耗量总量控制在４２亿吨左右，约占能源比重的６２％左右。由??此可见，作为一次性能源的煤炭资源在短时间内其地位不会发生改变。未来相当长的一??段时间内还是以煤炭资源为主（刘英峰等，２０１４）。??４０?（－??
没有任何一种注浆材料能够达到完全理想注浆材料的要求。因此，对注浆对象，选择合理的注浆材料，或者进行多种注浆材料的选择（１３；阮文军，２０１５；?Ｉｎｄａｃｏｅｃｈｅａｅｔａｌ．，２０１５；?Ｙ?Ｆｅｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１５）。??浆理论国内外研究现状??注浆技术的广泛应用，其理论和技术得到快速发展和提高。注浆理论。其涵盖了流体力学、固体力学、岩石力学等多门学科。以注浆材料工程地质特征为主要研究对象。迄今为止，己有的注浆理论主要有渗注浆理论、劈裂注浆理论、裂隙岩体注浆理论。??透注浆理论??注浆理论原理是浆液在压力作用下（李志鹏，２００９；刘人太，２０１２；ｖａｓｈｅｔａｌ．，２０１４；刘强等，２０１５；潘光明等，２０１６），进入到岩土体过一定时间固化。在整个渗入过程中不改变原有岩土体的结构，已达理性能和力学性能。一般均匀的扩散到土颗粒间的孔隙内（图１－５）。球形扩散理论和柱形扩散理论。随着注浆渗透理论的不断完善，又出虑浆液粘度时变性的扩散理论（王和平等，２０１５；吴星，２０１５）。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]破碎围岩注浆加固技术研究现状及发展趋势[J]. 王晓蕾,秦启荣,苏培东,熊祖强. 科学技术与工程. 2017(23)
[2]破碎围岩注浆加固扩散机理及应用研究[J]. 王晓蕾,秦启荣,熊祖强. 科学技术与工程. 2017(17)
[3]基于偏应力场的巷道围岩破坏特征及工程稳定性控制[J]. 余伟健,吴根水,袁超,王平,杜少华. 煤炭学报. 2017(06)
[4]层次注浆工艺在松软巷道破碎围岩加固中的应用[J]. 王晓蕾,秦启荣,熊祖强,苏培东,范存晖. 地下空间与工程学报. 2017(01)
[5]复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究[J]. 巫茂寅,王起才,张戎令,田鹤翔,张凯,王小龙. 硅酸盐通报. 2016(09)
[6]Bolt-grouting combined support technology in deep soft rock roadway[J]. Chen Yanlong,Meng Qingbin,Xu Guang,Wu Haoshuai,Zhang Guimin. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(05)
[7]本煤层瓦斯抽采钻孔注浆材料优化试验研究[J]. 徐再刚. 煤炭技术. 2016(09)
[8]大采高工作面复用巷道二次注浆加固技术[J]. 熊祖强,张建锋. 煤炭工程. 2016(08)
[9]劈裂注浆复合土体三维等效弹性模型理论研究[J]. 郭炎伟,贺少辉,张安康,汪大海. 岩土力学. 2016(07)
[10]巷道深、浅孔注浆技术在刘庄煤矿的成功应用与广泛推广[J]. 顾广义,贺恒,王炜. 科技创新与应用. 2016(17)
博士论文
[1]淮北矿区深部岩溶突水机理及治理模式[D]. 赵成喜.中国矿业大学 2015
[2]九龙矿深部巷道注浆加固时效性分析及实践研究[D]. 赵鹏飞.中国矿业大学(北京) 2015
[3]井下煤层气抽采钻井松散段随钻注浆护壁关键技术研究[D]. 路桂英.中国地质大学 2014
[4]岩体裂隙与管道动水注浆浆液扩散封堵机理研究[D]. 胡巍.中国矿业大学 2013
[5]水泥基速凝浆液地下工程动水注浆扩散封堵机理及应用研究[D]. 刘人太.山东大学 2012
[6]破碎煤岩体化学注浆加固材料研制及渗透扩散特性研究[D]. 冯志强.煤炭科学研究总院 2007
硕士论文
[1]水泥浆液渗透注浆扩散机理试验研究[D]. 吴星.山东大学 2015
[2]破碎回采巷道围岩注浆加固机理与工艺研究[D]. 邢敏.太原理工大学 2015
[3]新型化学注浆材料加固煤层软弱顶板模拟试验研究[D]. 王健.安徽理工大学 2014
[4]南水北调工程采空区注浆数值模拟研究[D]. 王青松.天津大学 2014
[5]地下工程注浆效果综合评价技术研究[D]. 王晓亮.北京市市政工程研究院 2009
本文编号：3413763
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤炭年份开采最(2006-2014)
?第１章绪论??１．１研究背景及意义??我国煤炭资源储量居全世界煤炭资源国家第三，煤炭资源产量位居世界第一，煤炭??资源消耗量位居世界第一（高保彬等，２０１２，２０１３；王晓蕾等，２０１５，２０１７ａ，?２０１７ｂ，??２０１７ｃ；）。煤炭资源在我国能源结构中占有非常重要地位。对于我国经济发展起到非大的促进作用。是我国经济发展中的支柱产业（熊祖强等，２０１４ａ，２０１４ｂ，２０１４ｃ，?２０１４ｄ，??２０１５ａ，２０１５ｂ；?Ｗａｎｇ?Ｆａｎｇｔｉａｎｅｔａｌ．，２０１６），自二十世纪五十年代至今我国已幵采煤炭??资源４００多亿吨，２００６？２０１４年我国煤炭产量呈逐年增加趋势（图１－１）。２０１４年底国务??院办公厅印发能源发展战略（２０１４？２０２０）。２０１５年煤炭产量及消耗量小幅回落。并提出??到２０２０年末，我国煤炭消耗量总量控制在４２亿吨左右，约占能源比重的６２％左右。由??此可见，作为一次性能源的煤炭资源在短时间内其地位不会发生改变。未来相当长的一??段时间内还是以煤炭资源为主（刘英峰等，２０１４）。??４０?（－??
没有任何一种注浆材料能够达到完全理想注浆材料的要求。因此，对注浆对象，选择合理的注浆材料，或者进行多种注浆材料的选择（１３；阮文军，２０１５；?Ｉｎｄａｃｏｅｃｈｅａｅｔａｌ．，２０１５；?Ｙ?Ｆｅｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１５）。??浆理论国内外研究现状??注浆技术的广泛应用，其理论和技术得到快速发展和提高。注浆理论。其涵盖了流体力学、固体力学、岩石力学等多门学科。以注浆材料工程地质特征为主要研究对象。迄今为止，己有的注浆理论主要有渗注浆理论、劈裂注浆理论、裂隙岩体注浆理论。??透注浆理论??注浆理论原理是浆液在压力作用下（李志鹏，２００９；刘人太，２０１２；ｖａｓｈｅｔａｌ．，２０１４；刘强等，２０１５；潘光明等，２０１６），进入到岩土体过一定时间固化。在整个渗入过程中不改变原有岩土体的结构，已达理性能和力学性能。一般均匀的扩散到土颗粒间的孔隙内（图１－５）。球形扩散理论和柱形扩散理论。随着注浆渗透理论的不断完善，又出虑浆液粘度时变性的扩散理论（王和平等，２０１５；吴星，２０１５）。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]破碎围岩注浆加固技术研究现状及发展趋势[J]. 王晓蕾,秦启荣,苏培东,熊祖强. 科学技术与工程. 2017(23)
[2]破碎围岩注浆加固扩散机理及应用研究[J]. 王晓蕾,秦启荣,熊祖强. 科学技术与工程. 2017(17)
[3]基于偏应力场的巷道围岩破坏特征及工程稳定性控制[J]. 余伟健,吴根水,袁超,王平,杜少华. 煤炭学报. 2017(06)
[4]层次注浆工艺在松软巷道破碎围岩加固中的应用[J]. 王晓蕾,秦启荣,熊祖强,苏培东,范存晖. 地下空间与工程学报. 2017(01)
[5]复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究[J]. 巫茂寅,王起才,张戎令,田鹤翔,张凯,王小龙. 硅酸盐通报. 2016(09)
[6]Bolt-grouting combined support technology in deep soft rock roadway[J]. Chen Yanlong,Meng Qingbin,Xu Guang,Wu Haoshuai,Zhang Guimin. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(05)
[7]本煤层瓦斯抽采钻孔注浆材料优化试验研究[J]. 徐再刚. 煤炭技术. 2016(09)
[8]大采高工作面复用巷道二次注浆加固技术[J]. 熊祖强,张建锋. 煤炭工程. 2016(08)
[9]劈裂注浆复合土体三维等效弹性模型理论研究[J]. 郭炎伟,贺少辉,张安康,汪大海. 岩土力学. 2016(07)
[10]巷道深、浅孔注浆技术在刘庄煤矿的成功应用与广泛推广[J]. 顾广义,贺恒,王炜. 科技创新与应用. 2016(17)
博士论文
[1]淮北矿区深部岩溶突水机理及治理模式[D]. 赵成喜.中国矿业大学 2015
[2]九龙矿深部巷道注浆加固时效性分析及实践研究[D]. 赵鹏飞.中国矿业大学(北京) 2015
[3]井下煤层气抽采钻井松散段随钻注浆护壁关键技术研究[D]. 路桂英.中国地质大学 2014
[4]岩体裂隙与管道动水注浆浆液扩散封堵机理研究[D]. 胡巍.中国矿业大学 2013
[5]水泥基速凝浆液地下工程动水注浆扩散封堵机理及应用研究[D]. 刘人太.山东大学 2012
[6]破碎煤岩体化学注浆加固材料研制及渗透扩散特性研究[D]. 冯志强.煤炭科学研究总院 2007
硕士论文
[1]水泥浆液渗透注浆扩散机理试验研究[D]. 吴星.山东大学 2015
[2]破碎回采巷道围岩注浆加固机理与工艺研究[D]. 邢敏.太原理工大学 2015
[3]新型化学注浆材料加固煤层软弱顶板模拟试验研究[D]. 王健.安徽理工大学 2014
[4]南水北调工程采空区注浆数值模拟研究[D]. 王青松.天津大学 2014
[5]地下工程注浆效果综合评价技术研究[D]. 王晓亮.北京市市政工程研究院 2009
本文编号：3413763
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