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《淺談裂隙煤巖體注漿加固滲流機理及其應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文裂隙煤巖體注漿加固滲流機理及其應(yīng)用研究姓名：蘇培莉申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：谷拴成@論文題目：裂隙煤巖體注漿加固滲流機理及其應(yīng)用研究專業(yè)：巖土工程博士生：蘇培莉（簽名）指導(dǎo)教師：谷拴成（簽名）摘要注漿技術(shù)是一項實用性強、應(yīng)用范圍廣的工程技術(shù)，尤其在巖土加固工程中應(yīng)用更廣，已成為改善巖土體結(jié)構(gòu)及性能，提高巖土體自承載能力的有效途徑之一。由于注漿工程的隱蔽性和現(xiàn)場煤巖體裂隙分布的復(fù)雜性，使得注漿技術(shù)的發(fā)展還很不成熟，注漿設(shè)計和施工存在一定的盲目性，現(xiàn)場缺乏一種手段來預(yù)測漿液
2、的擴散范圍。注漿材料的研究是注漿技術(shù)中不可缺少的部分，其物理性能和結(jié)石體的力學(xué)性能是影響漿液滲透效果和加固效果的重要因素。本文分析和總結(jié)了目前注漿理論、注漿材料、注漿方法研究現(xiàn)狀和存在問題的基礎(chǔ)上，對以下幾個方面展開了較深入的研究，主要有：⑴考慮裂隙煤巖體在注漿壓力作用下漿液的擴散過程，應(yīng)用彈性理論和斷裂力學(xué)理論研究了裂隙煤巖體鉆孔孔壁破裂、裂紋萌生和擴展過程，為裂隙煤巖體漿液流動模擬注漿起始點的確定提供了理論依據(jù)；⑵在結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、粗糙度、開度、跡長、結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)進行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，抓住影響漿液擴散最主要
3、的因素，建立了考慮流核和流量時賓漢漿液在單一裂隙內(nèi)部的流動擴散模型；⑶通過裂隙尖端注漿擴展過程的實際分析，考慮在地應(yīng)力和注漿壓力作用下裂隙尖端附近的應(yīng)力場分布規(guī)律，推導(dǎo)出了壓剪和拉剪狀態(tài)下裂隙尖端的應(yīng)力強度因子，并給出了裂隙擴展準(zhǔn)則、擴展方向以及擴展長度的確定方法，為壓力漿液在非貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的流動擴散規(guī)律研究奠定了基礎(chǔ)。⑷以注漿孔壁圍巖劈裂分析、漿液在單一裂隙內(nèi)部的滲流規(guī)律以及注漿對裂隙尖端的劈裂影響分析為基礎(chǔ)，應(yīng)用FORTRAN語言編制了漿液流動模擬程序GROUT.FOR，模擬漿液在非貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流
4、動擴散范圍，為今后煤巖體注漿工程數(shù)字化設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。⑸對于裂隙煤巖體注漿工程來說，注漿材料的性能，包括漿材顆粒度的大小、漿液的流動性以及穩(wěn)定性等強烈影響著漿液在煤巖體中的滲流規(guī)律和滲透效果，漿液材料性能不同，其滲流作用機理也不盡相同，滲透效果差異也較大。針對現(xiàn)有各種漿液存在的缺陷，特別是檸條塔煤礦H2S氣體的賦存嚴(yán)重影響大巷的安全生產(chǎn)且現(xiàn)場煤體本身活性直接影響漿液在非貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)流動的穩(wěn)定性，通過室內(nèi)實驗配制了一種復(fù)合漿液，以提高漿液的穩(wěn)定性，減小檸條塔煤礦H2S氣體濃度，降低注漿成本，保證良好的滲透效
5、果。⑹將研究成果應(yīng)用于陜煤集團陜北檸條塔煤礦注漿加固工程中，實現(xiàn)了漿液流動擴散的仿真模擬，優(yōu)化復(fù)合漿液保證了良好的注漿效果，有效降低了現(xiàn)場H2S氣體的濃度，巷道穩(wěn)定性評價結(jié)果顯示注漿后圍巖加固效果良好，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。關(guān)鍵詞：裂隙煤巖體；注漿滲流機理；非貫通裂隙網(wǎng)絡(luò)；漿液流動模擬；擴散范圍；裂隙擴展；復(fù)合漿液研究類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究Subject:ReinforcementandPermeationMechanismofGroutingandApplicationAnalysisinJointe
6、dCoal-rockMassesSpecialty:GeotechniqueEngineeringName:SuPeili(Signature)Instructor:GuShuancheng(Signature)ABSTRACTGrouting,asahighpracticableandwidelyappliedtechnology,especiallyinreinforcementprojectofrockandsoilmasses,hasbecomeaneffectivewaytoimprovestruc
7、ture,performanceandbearingcapacityofrockandsoilmasses.Duetogroutingengineeringbelongingtohiddenprojectandthefracturedistributionofcoal-rockmassesin-situiscomplex,thedevelopmentofitisun-maturesofar,andit’sshortofamethodtopredictthepentrationscopeofgrouts.Res
8、earchofgroutingmaterialplaysasignificantroleinthetechnologyofgrouting,whosephysicalpeformanceandmechanicalpeformanceofthecalulusbodyaremostimportantfactorsthatinfluencethegroutspenetrationandconsolidat
