松软厚煤层采区巷道注浆加固及支护技术研究

摘要

注浆加固是土木工程中常用的岩土体加固技术。随着注浆材料及注浆工艺的进步，新型注浆加固技术及其工程运用研究也愈加受到重视。本文以韩城矿业公司下峪口煤矿为工程依托，开展高渗透性早强注浆材料的注浆工艺、注浆参数、煤体加固效果及应用研究，对矿山生产与安全具有重要意义。
　　为了找到适合松软厚煤层的注浆加固材料，从注浆理论、注浆材料、注浆技术和支护方式等方面，对巷道周围的煤岩体进行室内试验、地面模拟注浆试验和井下注浆试验。
　　理论探究：首先分析了下峪口煤矿煤田的形成过程；其次对Maag渗透注浆理论进行了补充修正，分析了注浆压力对于渗透注浆的影响；再次基于弹塑性理论，推导了劈裂注浆的启劈压力的求解方法；估算出了下峪口煤矿21308巷道的松动圈范围；最后依据煤岩体裂隙发展机理，推测出裂隙条数与裂隙宽度的大致关系，并据此关系对灌注系数?的合理性进行了验证。室内试验：对不同密度下的煤与聚氨酯搅拌后进行了无侧限抗压强度试验，发现聚氨酯对于煤岩体有很大的胶结作用；同时为了工程应用，还对用于充填的水泥-黄土浆液进行了无侧限抗压强度试验。地面模拟试验：通过自制的煤体注浆加固装置，进行了地面模拟注浆试验，计算分析了密闭空间下的煤体注浆加固的可行性。井下试验：通过多次井下注浆试验，得到了合适的注浆加固封孔及管路设计方案，并对现阶段的注浆加固方案进行了优化；根据锚杆拉拔试验结果，叙述了现行支护方式的一些不足，并提出了巷道加固的初步方案。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4研究内容和研究线路

2注浆理论

2.1浆液的流变性及分类

2.2 Maag渗透注浆理论修正及补充

2.3基于弹塑性理论的岩土体劈裂注浆分析

2.4压密注浆分析

2.5注浆加固效果的评价指标

2.6本章小结

3注浆材料室内试验及模拟试验研究

3.1 常见的无机胶凝材料

3.2聚氨酯浆材

3.3地面模拟注浆试验

3.4水泥-黄土浆液

3.5本章小结

4井下注浆试验及支护方式探讨

4.1 工程地质概况

4.2煤岩体裂隙

4.3井下注浆试验

4.4 21308巷道松动圈的估算

4.5 21308巷道支护方式探讨

4.6本章小结

5结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

致谢