浸水软岩巷道底鼓机理及注浆控制技术研究
发布时间：2021-10-21 17:25
为控制多次返修浸水软岩巷道扰动围岩变形,本研究基于五轮山矿轨道大巷赋存条件,针对浸水软岩巷道底鼓特点,采用理论计算、岩石力学和现场试验等方法,探索了浸水底板巷道底鼓机理,并对巷道底鼓注浆控制技术进行研究。主要结论如下:（1）利用光谱仪对底板岩石进行研究,表明底板岩石含有大量黏土性矿物,同时分析底板岩石水理特性,得出具有遇水膨胀、软化、崩解等特点。同时对浸水底板软岩巷道影响因素进行研究,得出影响的关键因素排序:Ⅰ?Ⅱ?Ⅲ,Ⅰ--地质软岩的影响,Ⅱ--浸水软化的影响,Ⅲ--地应力的影响。（2）对巷道底鼓类型、过程、底鼓量的组成等方面进行理论分析,确定围岩剪胀扩容变形、遇水膨胀和流变是浸水底板软岩巷道底鼓的主要原因;对此的可控手段是改变围岩性质、屏蔽水的影响;根据上述分析结果结合大量的相关研究确定巷道控制原则,针对该类特殊地质条件巷道采用了“卧底+铺底+排水+注浆”支护补强方案。（3）对注浆材料进行对比讨论,选取单液水泥浆（添加硅粉,高性能减水剂,充填剂改善其性能）为防浸水软岩巷道底板注浆浆液;并通过试验验证低水灰比浆液的可注性,确定注浆材料配比。（4）对注浆参数进行计算,确定底鼓注浆所需的...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 巷道底鼓研究现状
1.2.2 巷道底鼓防治技术
1.2.3 巷道注浆加固技术
1.3 存在问题
1.4 研究内容和技术路线
2 浸水软岩巷道底鼓机理及控制原则
2.1 底板岩石物理力学特性
2.1.1 物理成份
2.1.2 水理特性
2.1.3 强度特征
2.2 巷道底鼓影响因素分析
2.2.1 地应力
2.2.2 原有支护方式
2.2.3 巷道围岩特性
2.2.4 浸水影响
2.2.5 地质构造
2.3 巷道底鼓类型与过程
2.3.1 底鼓类型
2.3.2 底鼓过程
2.4 巷道底鼓量组成
2.4.1 不考虑时间因素
2.4.2 考虑时间因素
2.5 控制原则
2.6 本章小结
3 底板注浆特征及注浆材料配比试验
3.1 底板注浆特征
3.1.1 注浆控制机理
3.1.2 注浆控制区域
3.1.3 注浆扩散规律
3.2 注浆材料配比试验
3.2.1 注浆材料优选
3.2.2 配比试验
3.3 本章小结
4 巷道注浆加固技术
4.1 注浆参数优化
4.2 风动注浆系统研发
4.3 注浆支护材料设计
4.3.1 底板注浆锚杆
4.3.2 分段式注浆锚索
4.4 本章小结
5 工程应用
5.1 巷道支护参数
5.1.1 “不稳定段”注浆设计
5.1.2 “极不稳定段”注浆设计
5.2 施工工艺
5.3 施工步骤
5.4 现场注浆量检验
5.5 矿压观测分析
5.6 本章小结
6 结论与建议
6.1 主要结论
6.2 研究不足与建议
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]注浆工艺在破碎顶板支护中的应用研究[J]. 宋杰,王少强,王健,柳尚,毕玉峰. 煤炭技术. 2018(12)
[2]滇中红层张河组软岩水理性质研究[J]. 苏航,邓辉,邓通海,王浪. 人民珠江. 2018(06)
[3]考虑区间分布的幂律流体脉动渗透注浆扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,阳军生,张贵金,谢亦朋,叶新田. 岩土工程学报. 2018(11)
[4]软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用[J]. 张建林. 煤炭工程. 2018(03)
[5]新型注浆设备、材料及工艺在赵庄矿的应用[J]. 郭永亮. 山东煤炭科技. 2018(01)
[6]软岩巷道掘进期间微震活动特征及稳定性分析[J]. 王雷,王琦,李术才,徐奴文,潘锐,何满潮,许英东,张皓杰. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[7]注浆技术在岩土工程施工中的应用研究[J]. 徐湛华. 西部探矿工程. 2018(01)
[8]软岩底板突水机理分析及数值试验[J]. 刘业娇,薛俊华,袁亮,余国锋,田志超,陈本良. 煤炭学报. 2017(12)
[9]红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. 潘艺,刘镇,周翠英. 岩土力学. 2017(11)
[10]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)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[3]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
[4]裂隙岩体注浆浆液与注浆控制方法的研究[D]. 郑玉辉.吉林大学 2005
硕士论文
[1]中兴矿沿空留巷底鼓机理研究[D]. 刘禹辰.中国矿业大学 2014
[2]煤矿用系列气动双液注浆泵的设计与应用[D]. 马爱芹.山东大学 2010
[3]葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[D]. 李树清.中南大学 2004
本文编号：3449420
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 巷道底鼓研究现状
1.2.2 巷道底鼓防治技术
1.2.3 巷道注浆加固技术
1.3 存在问题
1.4 研究内容和技术路线
2 浸水软岩巷道底鼓机理及控制原则
2.1 底板岩石物理力学特性
2.1.1 物理成份
2.1.2 水理特性
2.1.3 强度特征
2.2 巷道底鼓影响因素分析
2.2.1 地应力
2.2.2 原有支护方式
2.2.3 巷道围岩特性
2.2.4 浸水影响
2.2.5 地质构造
2.3 巷道底鼓类型与过程
2.3.1 底鼓类型
2.3.2 底鼓过程
2.4 巷道底鼓量组成
2.4.1 不考虑时间因素
2.4.2 考虑时间因素
2.5 控制原则
2.6 本章小结
3 底板注浆特征及注浆材料配比试验
3.1 底板注浆特征
3.1.1 注浆控制机理
3.1.2 注浆控制区域
3.1.3 注浆扩散规律
3.2 注浆材料配比试验
3.2.1 注浆材料优选
3.2.2 配比试验
3.3 本章小结
4 巷道注浆加固技术
4.1 注浆参数优化
4.2 风动注浆系统研发
4.3 注浆支护材料设计
4.3.1 底板注浆锚杆
4.3.2 分段式注浆锚索
4.4 本章小结
5 工程应用
5.1 巷道支护参数
5.1.1 “不稳定段”注浆设计
5.1.2 “极不稳定段”注浆设计
5.2 施工工艺
5.3 施工步骤
5.4 现场注浆量检验
5.5 矿压观测分析
5.6 本章小结
6 结论与建议
6.1 主要结论
6.2 研究不足与建议
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]注浆工艺在破碎顶板支护中的应用研究[J]. 宋杰,王少强,王健,柳尚,毕玉峰. 煤炭技术. 2018(12)
[2]滇中红层张河组软岩水理性质研究[J]. 苏航,邓辉,邓通海,王浪. 人民珠江. 2018(06)
[3]考虑区间分布的幂律流体脉动渗透注浆扩散机制研究[J]. 张聪,梁经纬,阳军生,张贵金,谢亦朋,叶新田. 岩土工程学报. 2018(11)
[4]软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用[J]. 张建林. 煤炭工程. 2018(03)
[5]新型注浆设备、材料及工艺在赵庄矿的应用[J]. 郭永亮. 山东煤炭科技. 2018(01)
[6]软岩巷道掘进期间微震活动特征及稳定性分析[J]. 王雷,王琦,李术才,徐奴文,潘锐,何满潮,许英东,张皓杰. 采矿与安全工程学报. 2018(01)
[7]注浆技术在岩土工程施工中的应用研究[J]. 徐湛华. 西部探矿工程. 2018(01)
[8]软岩底板突水机理分析及数值试验[J]. 刘业娇,薛俊华,袁亮,余国锋,田志超,陈本良. 煤炭学报. 2017(12)
[9]红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. 潘艺,刘镇,周翠英. 岩土力学. 2017(11)
[10]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)
博士论文
[1]潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 王强.煤炭科学研究总院 2018
[2]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[3]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
[4]裂隙岩体注浆浆液与注浆控制方法的研究[D]. 郑玉辉.吉林大学 2005
硕士论文
[1]中兴矿沿空留巷底鼓机理研究[D]. 刘禹辰.中国矿业大学 2014
[2]煤矿用系列气动双液注浆泵的设计与应用[D]. 马爱芹.山东大学 2010
[3]葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[D]. 李树清.中南大学 2004
本文编号：3449420
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