破碎围岩注浆支护材料的改性试验与应用研究

发布时间：2017-09-01 19:18

  本文关键词：破碎围岩注浆支护材料的改性试验与应用研究

  更多相关文章： 破碎围岩 注浆支护 外加剂 改性试验 注浆模拟

【摘要】：巷道围岩的稳定性是保障矿山安全生产的重要条件,对破碎围岩巷道而言,注浆是一种提高其稳定性的有效支护方式。目前,大多数注浆支护技术都是采用纯水泥浆作为其注浆材料,它存在可注性差,扩散距离小且泵送阻力大等问题,致使注浆效果差,影响矿山巷道的安全。针对以上问题,本文提出在纯水泥浆中掺入某种外加剂,通过改变水泥浆液性能,来提高浆液的可注性,增大浆液的扩散半径,增强注浆效果,提高巷道生产的安全性。本文对掺有外加剂的水泥浆液进行了一系列试验研究。(1)掺外加剂浆液的物理力学性质研究。通过试验得出:当水灰比在0.5-0.6之间,外加剂掺量为5%时,掺外加剂浆液的各项性能参数较净浆稳定。(2)掺外加剂浆液可注性研究。研究发现:掺外加剂浆液能够迅速渗透模拟岩石裂隙,且在相同注浆压力、注浆时间情况下,较净浆流动速度更快,泄流量更大。(3)掺外加剂浆液粘结力研究。通过试验发现:掺外加剂浆液有与净浆大致相当的粘结力,并能增强粘结体的塑性,延迟结石体的破坏时间。将以上试验研究结果应用于金川镍矿三矿区1110巷道现场支护试验中,取得了良好的注浆加固效果,加速了支护结构对巷道变形的控制。可见,掺外加剂浆液能够有效提高注浆效果,增强注浆支护作用,为巷道围岩的稳定提供更好的安全保障。
【关键词】：破碎围岩 注浆支护 外加剂 改性试验 注浆模拟
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD353
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 课题的提出及研究意义9-11
• 1.2 国内外研究概况11-14
• 1.2.1 注浆技术研究概况11-12
• 1.2.2 注浆材料研究现状12-13
• 1.2.3 外加剂国内外研究概况13-14
• 1.3 本文研究内容及研究路线14-17
• 1.3.1 研究内容14-16
• 1.3.2 研究路线16-17
• 2 破碎围岩注浆支护机理17-26
• 2.1 破碎围岩的破坏机理17-21
• 2.1.1 破碎围岩的特点17-18
• 2.1.2 破碎围岩的力学特性18
• 2.1.3 破碎围岩变形破坏因素18-20
• 2.1.4 破碎围岩变形破坏特征20-21
• 2.2 注浆支护作用机理21-23
• 2.2.1 壁后充填压密作用21-22
• 2.2.2 网络骨架作用22
• 2.2.3 减小巷道围岩松动圈22-23
• 2.2.4 改善锚杆受力状态23
• 2.3 影响注浆支护效果的因素23-25
• 2.3.1 围岩性质23-24
• 2.3.2 注浆材料自身性质24
• 2.3.3 注浆方法的选用24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 水泥注浆材料的改性试验26-49
• 3.1 外加剂的成分分析26-27
• 3.2 改性试验因素与参数的选取27-28
• 3.3 改性试验原料与方法28-34
• 3.3.1 试验原料28-29
• 3.3.2 试验指标及测试方法29-34
• 3.4 试验结果分析34-46
• 3.4.1 流动度试验结果与分析34-36
• 3.4.2 浆液粘度试验结果与分析36-37
• 3.4.3 凝结时间试验结果与分析37-41
• 3.4.4 析水率试验结果与分析41-42
• 3.4.5 抗压强度试验结果与分析42-46
• 3.5 本章小结46-49
• 4 注浆模拟试验49-66
• 4.1 注浆模拟试验研究现状49-50
• 4.2 浆液可注性试验50-62
• 4.2.1 试验装置50-52
• 4.2.2 试验原理52-55
• 4.2.3 试验过程55-58
• 4.2.4 试验结果分析58-62
• 4.3 浆液粘结力试验62-65
• 4.3.1 试验设计62-63
• 4.3.2 试验结果分析63-65
• 4.4 本章小结65-66
• 5 现场工程应用66-80
• 5.1 工程概况66-67
• 5.1.1 试验巷道地质概况66-67
• 5.1.2 试验巷道水文概况67
• 5.2 现场试验研究67-79
• 5.2.1 试验材料67-68
• 5.2.2 试验设计68-69
• 5.2.3 试验结果69-79
• 5.3 本章小结79-80
• 结论与展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86

，

本文编号：773923