立井井筒破碎围岩注浆加固技术研究

摘要

过破碎带围岩的井筒支护一直是井筒掘砌过程面临的难题之一，注浆技术是井筒破碎围岩加固常用的一种手段。本文针对阳煤集团景福煤矿穿过破碎带的立井井筒注浆加固工程展开研究，通过查阅国内外相关文献，在前人研究的基础上，结合景福煤矿副立井井筒的工程概况、水文地质条件以及破碎围岩的岩性，主要做了以下研究:
　　(1)由于具体注浆施工所用浆液通常属于宾汉姆流体，而目前大多关于浆液在破碎岩体中渗流规律的研究把浆液看做牛顿流体，对具体的注浆施工起不到有效的指导意义。本文研究分析了宾汉浆液的渗流规律，为实际的注浆工程提供了更合理的理论指导;
　　(2)针对阳煤集团景福煤矿副立井井筒具体情况，设计了一套切实可行的工作面预注浆方案;从凝胶时间、凝固机理及固结体性能等方面分析了注浆材料的性质，合理地选择了适合具体工程的注浆材料;确定了针对立井破碎围岩的关键注浆参数和施工工艺;
　　(3)分别对注浆加固前后效果进行了数值模拟，并对注浆效果通过对比分析验证了深立井井筒围岩破碎段注浆加固技术的有效性。
　　研究结果表明:深立井井筒破碎段围岩注浆加固技术能有效改善井筒围岩受力，使应力分布更加均匀，有效改善了井筒围岩应力环境;大大降低了井筒塑性区的厚度;有效控制了井壁的收敛位移及底臌，对抑制井壁破坏及剧烈底臌起到了关键作用。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 破碎带围岩稳定性控制的研究现状

1．3 国内外注浆技术的发展历史

1．4 国内外注浆技术的研究现状

1．5 论文研究的主要内容和技术路线

2 深立井井筒围岩破碎带工程特征—以阳泉矿区为例

2．1 阳泉矿区立井井筒地质特征

2．2 阳泉矿区井筒技术特征

2．3 阳泉矿区过破碎带井筒围岩岩体特性

2．4 本章小结

3 注浆基本理论的研究

3．1 概述

3．2 注浆渗流扩散机理分析

3．3 注浆参数的确定

3．4 本章小结

4 注浆材料种类及性质

4．1 概述

4．2 注浆材料种类

4．3 注浆浆液的性质

4．4 悬浊型无机注浆材料

4．5 本章小结

5 立井破碎围岩注浆加固工程实践

5．1 地质情况

5．2 注浆方案设计

5．3 注浆施工

5．4 注浆效果检查

5．5 施工安全技术措施

5．6 数值模拟分析

5．7 本章小结

6 结论与展望

6．1 主要研究结论

6．2 问题与展望

致谢

参考文献