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单裂隙注浆参数数值模拟优化分析
1
作者 杨志佳 祝方才 +2 位作者 赖国森 尚亚新 李端茹 《湖南工业大学学报》 2026年第1期1-8,共8页
软弱破碎岩体隧道常采用水泥浆液注浆加固以保证隧道安全施工,并用浆液扩散范围评价注浆效果。采用Barton粗糙度标准曲线,临摹建立裂隙DXF文件,并导入COMSOL软件,基于多孔介质渗流方程建立单裂隙注浆模型。以注浆扩散距离为指标,设计裂... 软弱破碎岩体隧道常采用水泥浆液注浆加固以保证隧道安全施工,并用浆液扩散范围评价注浆效果。采用Barton粗糙度标准曲线,临摹建立裂隙DXF文件,并导入COMSOL软件,基于多孔介质渗流方程建立单裂隙注浆模型。以注浆扩散距离为指标,设计裂隙粗糙度、注浆压力、黏度和裂隙开度的四因素三水平正交试验方案,分析4个因素对浆液扩散的影响。结果表明,注浆压力和裂隙开度的增加能提升浆液扩散范围,黏度升高则与之相反,裂隙粗糙度增加会加大浆液扩散的角隅效应,导致扩散距离减小。通过极差分析法和方差分析法,得知4个因素对浆液扩散影响效果由高到低依次为浆液黏度、注浆压力、裂隙开度和粗糙度,并给出了浆液扩散距离最大时的四因素组合水平。 展开更多
关键词 注浆加固 单裂隙 扩散距离 数值模拟 正交试验设计
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不同浆液与破碎煤岩组合体力学特性及微观机理研究
2
作者 胡阳 张大欢 +5 位作者 刘滨 徐彬 陈建本 刘学伟 王赛 秦立学 《煤矿安全》 北大核心 2025年第12期159-168,共10页
为了探究注浆材料对加固煤岩体结构、控制煤岩变形和防止煤与瓦斯突出的影响,采用高性能注浆材料(HGC)、微膨胀高性能注浆材料(EHGC)、普通硅酸盐水泥(OPC)和硫铝酸盐水泥(SAC)制备了4种不同的浆-煤组合体试样,通过单轴压缩和电镜扫描试... 为了探究注浆材料对加固煤岩体结构、控制煤岩变形和防止煤与瓦斯突出的影响,采用高性能注浆材料(HGC)、微膨胀高性能注浆材料(EHGC)、普通硅酸盐水泥(OPC)和硫铝酸盐水泥(SAC)制备了4种不同的浆-煤组合体试样,通过单轴压缩和电镜扫描试验,分析了不同浆-煤试样强度特征和浆-煤界面微观结构特性。结果表明:HGC试样的抗压强度最高,EHGC试样的峰值强度相比HGC降低10.98%;OPC和SAC试样破坏模式为张拉剪切破坏,HGC试样则为张拉破坏,EHGC试样为张拉劈裂破坏,其破坏程度最小。电镜扫描结果表明:HGC、OPC和SAC与煤岩胶结形式为覆盖型,浆-煤界面区域存在裂隙;EHGC与煤岩胶结形式则为嵌入型;OPC试样微孔隙率最大,SAC次之,HGC最小,EHGC微孔隙率相比HGC增长6.93%。 展开更多
关键词 破碎煤体 注浆加固 注浆材料 微观孔隙结构 孔隙参数
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静态破碎剂多排钻孔破岩规律及在巷道扩帮中的应用
3
作者 李孟卓 袁瑞甫 +1 位作者 李辉 李叶欣 《煤矿安全》 北大核心 2025年第11期140-149,共10页
静态破碎剂(SCA)具有安全性好、无有害气体、无震动等优点,广泛应用于矿山或地下工程的岩石破碎工程。针对山西焦煤某矿车场巷道扩帮工程和环境条件,选择适宜型号静态破碎剂,采用实验室试验、数值模拟和现场工程试验相结合的方法,测试... 静态破碎剂(SCA)具有安全性好、无有害气体、无震动等优点,广泛应用于矿山或地下工程的岩石破碎工程。针对山西焦煤某矿车场巷道扩帮工程和环境条件,选择适宜型号静态破碎剂,采用实验室试验、数值模拟和现场工程试验相结合的方法,测试了巷道围岩的力学参数以及SCA的膨胀性能,研究了多排钻孔条件下SCA对巷帮岩石的致裂规律,得到了合理的致裂钻孔参数及排间距分布,提出了静态破碎剂注浆法施工工艺。结果表明:孔间距越小,SCA致裂效果越好,致裂所需时间越短;在保证致裂效果的前提下,还应结合生产班组8 h轮班制的施工方案,建议采用300 mm钻孔排间距布置;数值模拟分析得到了多排钻孔致裂过程的应力分布及裂隙扩展规律。研究成果表明,多排钻孔SCA致裂能够安全高效处理煤岩巷扩帮、起底、挑顶等自由面的致裂工程。 展开更多
关键词 静态破碎剂 岩石致裂 钻孔布置 数值模拟 巷道扩帮
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基于温度梯度的裂隙多孔砂岩化学注浆强度修复效应试验研究
4
作者 许少东 张磊 +1 位作者 潘环喜 刘云豪 《建井技术》 2025年第6期36-45,共10页
研究注浆裂隙岩体浆液的渗流行为以及修复加固效果,对于深化注浆理论认知和优化工程注浆工艺参数设计至关重要。通过对比不同环境温度与注浆压力条件对化学注浆过程的影响,采用低场核磁共振(LF-NMR)技术,实现对浆液在岩体裂隙网络内渗... 研究注浆裂隙岩体浆液的渗流行为以及修复加固效果,对于深化注浆理论认知和优化工程注浆工艺参数设计至关重要。通过对比不同环境温度与注浆压力条件对化学注浆过程的影响,采用低场核磁共振(LF-NMR)技术,实现对浆液在岩体裂隙网络内渗流扩散过程的原位、无损、实时动态监测。以LF-NMR获取的T2弛豫时间分布响应特征,研究温度变化对浆液流变特性、有效注浆扩散范围(注浆量)以及岩体宏观渗透性的具体影响规律。通过对比不同温度条件下养护成型的注浆加固岩体试件进行直剪试验,定量评估了温度对注浆体修复加固效果的影响程度。研究结果明确显示:温度是控制浆液渗流特性的关键因素,高温环境会导致岩体渗透性显著降低,阻碍浆液的有效扩散;注浆加固体的力学性能同样表现出强烈的温度依赖性,其抗剪强度参数——内摩擦角(φ)和黏聚力(c)均随温度升高呈现出明显的指数衰减趋势。基于上述核心发现,进一步建立并验证了一个能够定量表征温度效应的浆液-岩体黏结层抗剪强度力学模型。该模型充分考虑了关键参数随温度变化的规律。研究成果为深埋高地温隧道等复杂环境下的注浆工程,提供了重要的理论依据和实用的参数设计参考。 展开更多
关键词 渗流特性 强度修复效应 温度LF-NMR 力学模型
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高频脉动微裂隙注浆扩散行为高保真数值试验研究
5
作者 董晓斌 胡贺松 +4 位作者 陈晓斌 唐孟雄 周治国 唐禄博 苏定立 《铁道建筑》 北大核心 2025年第12期86-91,共6页
针对水泥浆液在微小裂隙中扩散效率低、易受阻塞的问题,本文提出了一种高频脉动注浆技术。通过高频脉动注浆与稳压注浆的对比分析,系统研究了裂隙开度、注浆压力、浆液流变性对扩散距离的影响。结果表明:当水泥浆呈牛顿流体特征时,裂隙... 针对水泥浆液在微小裂隙中扩散效率低、易受阻塞的问题,本文提出了一种高频脉动注浆技术。通过高频脉动注浆与稳压注浆的对比分析,系统研究了裂隙开度、注浆压力、浆液流变性对扩散距离的影响。结果表明:当水泥浆呈牛顿流体特征时,裂隙开度越小、浆液黏度越大,脉动注浆的扩散优势越明显;当浆液表现为Herschel-Bulkley型流体特征时,流变指数与稠度系数越大,脉动注浆的扩散能力越强。注浆压力对扩散距离的提升呈现先升后降的非线性特征,表明脉动注浆在一定阻力条件下可实现最优扩散效果。 展开更多
关键词 铁路隧道 脉动注浆 数值模拟 裂隙注浆 浆液扩散
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奥灰顶部含水层钻孔注浆改造思路及技术路线分析
6
作者 徐步云 郭志娟 +3 位作者 顾沈阳 李文文 周科 李玉昆 《西部探矿工程》 2025年第3期184-186,193,共4页
奥灰顶部含水层是指在地质构造上,位于奥陶系灰岩或侏罗系灰岩之上的含水层。这一层地层具有较高的渗透性和储水性质,在采煤过程中,如果开挖的巷道穿越奥灰顶部含水层,容易引起大量的涌水现象,增加了煤矿井下施工和矿山排水系统的难度... 奥灰顶部含水层是指在地质构造上,位于奥陶系灰岩或侏罗系灰岩之上的含水层。这一层地层具有较高的渗透性和储水性质,在采煤过程中,如果开挖的巷道穿越奥灰顶部含水层,容易引起大量的涌水现象,增加了煤矿井下施工和矿山排水系统的难度与复杂性。鉴于此,将探究奥灰顶部含水层的钻孔注浆要点,结合具体案例阐述改造思路及技术路线,提出相应的方案,并进行总结和分析以实现煤矿生产的安全作业。 展开更多
关键词 奥灰顶部含水层 钻孔注浆 安全生产
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大断层与富水含水层混合薄弱地质带治理技术的研究与应用 被引量：1
7
作者 杜建峰 王森杰 《建井技术》 2025年第2期48-52,共5页
平煤集团梁北二井矿区地质条件极其复杂,在施工主井北车场工程时,巷道受DF702断层和上部砂岩含水层混合影响,工作面岩石极其破碎,砂岩水沿工作面顶板和迎头的导水裂隙流出,涌水量约20 m^(3)/h,采用常规的管棚注浆起不到支护效果。为了... 平煤集团梁北二井矿区地质条件极其复杂,在施工主井北车场工程时,巷道受DF702断层和上部砂岩含水层混合影响,工作面岩石极其破碎,砂岩水沿工作面顶板和迎头的导水裂隙流出,涌水量约20 m^(3)/h,采用常规的管棚注浆起不到支护效果。为了突破该技术难题,经过多次研讨、分析和实践,研究出了一套“远近兼顾、疏堵结合、先治后掘”的施工技术,通过远距离疏放降低水压,采用深孔注浆封堵深部导水通道,然后在工作面进行双层管棚管注浆堵水并加固围岩,保证了极复杂地质条件下巷道的安全、高效施工。 展开更多
关键词 砂岩含水层 导水裂隙 疏堵结合 管棚注浆 深孔注浆
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局部破碎带加固材料注浆装备研制与试验 被引量：1
8
作者 刘艺芳 《煤矿机械》 2025年第5期45-48,共4页
针对以孔代巷探查钻孔施工期间可能遇到过构造带、破碎围岩等情况时长距离定向钻孔内会出现不返水、不返渣现象可能导致卡钻等安全事故,通过对定向注浆装备及工艺的研究,利用混合浆液对发育裂隙进行充填改造。经理论研究和地面试验,确... 针对以孔代巷探查钻孔施工期间可能遇到过构造带、破碎围岩等情况时长距离定向钻孔内会出现不返水、不返渣现象可能导致卡钻等安全事故,通过对定向注浆装备及工艺的研究,利用混合浆液对发育裂隙进行充填改造。经理论研究和地面试验,确定了完好条件下的封隔器胶套膨胀最低压力为5 MPa、启封爆破阀的最小额定压力为不小于8 MPa,具有较好密封阻断效果;在伯方煤矿1503工作面轨道顺槽开展现场定点注浆试验,对孔内87 m深度的破碎带影响区域进行注浆治理后,验证注浆影响范围达到了22 m,取得显著的注浆改造效果。 展开更多
关键词 破碎带 定点注浆 封隔器 注浆装备 加固改造
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考虑黏度时变性的石墨烯超细水泥注浆扩散规律研究
9
作者 姜淑印 李向阳 +3 位作者 王鹏军 杨超 赵号号 王子鹏 《能源技术与管理》 2025年第4期19-21,32,共4页
为探究石墨烯对超细水泥浆液黏度时变特性和扩散规律的影响机制,开展了不同石墨烯掺量的超细水泥浆流变测试,确定了黏度时变函数,实现了浆液考虑黏度时变特性的含水层注浆数值模拟,揭示了不同石墨烯掺量的超细水泥浆液扩散距离。结果表... 为探究石墨烯对超细水泥浆液黏度时变特性和扩散规律的影响机制,开展了不同石墨烯掺量的超细水泥浆流变测试,确定了黏度时变函数,实现了浆液考虑黏度时变特性的含水层注浆数值模拟,揭示了不同石墨烯掺量的超细水泥浆液扩散距离。结果表明:水灰质量比0.6∶1、石墨烯掺量0%~0.054%的超细水泥浆为幂律型流体,掺入石墨烯后,浆液的非牛顿特性以及剪切稀释性能增强、黏度时变系数降低;随着注浆时间的增加,浆液扩散范围先快速增加再缓慢增加,在2000 min时基本达到稳定,石墨烯掺量为0.036%时扩散距离最大。 展开更多
关键词 石墨烯 超细水泥 含水层 黏度时变性 扩散距离
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复杂地质构造条件地面定向钻孔预注浆岩层改性技术研究
10
作者 何金龙 《安徽科技》 2025年第5期46-49,共4页
随着经济发展对煤炭资源需求的增加,浅部煤炭资源逐渐被耗尽,煤炭开采向矿井深部延伸。但是由于深部地层地质构造复杂,井下巷道施工过程中,不可避免地会遇到断层等复杂地质构造带区域。由于断层破碎带强度低、抗水性差、透水性大且易变... 随着经济发展对煤炭资源需求的增加,浅部煤炭资源逐渐被耗尽,煤炭开采向矿井深部延伸。但是由于深部地层地质构造复杂,井下巷道施工过程中,不可避免地会遇到断层等复杂地质构造带区域。由于断层破碎带强度低、抗水性差、透水性大且易变形,巷道会发生突水、冒顶等事故。因此,需要开展复杂地质条件下巷道围岩改性及灾害防控等方面的研究。本文以杨柳煤矿109采区为工程背景,利用地面定向钻孔注浆技术对断层破碎带区域充填加固,系统分析浆液具体扩散情况、浆液量的时空演化规律和现场注浆压力等影响因素,深入研究地面定向钻孔预注浆改性围岩技术。 展开更多
关键词 地面定向钻孔 预注浆 复杂地质构造 岩层改性
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覆岩离层注浆对地表减沉及瓦斯涌出的影响研究 被引量：1
11
作者 樊成钢 《煤矿现代化》 2025年第2期113-117,共5页
覆岩离层注浆技术因其优异的地表减沉效果,在绿色开采中得到了广泛应用。以新大地煤矿8105工作面为例,通过数值模拟和现场试验,研究了无覆岩离层注浆和有覆岩离层注浆条件下覆岩变形规律,并对采场瓦斯涌出规律进行了对比分析。结果表明... 覆岩离层注浆技术因其优异的地表减沉效果,在绿色开采中得到了广泛应用。以新大地煤矿8105工作面为例,通过数值模拟和现场试验,研究了无覆岩离层注浆和有覆岩离层注浆条件下覆岩变形规律,并对采场瓦斯涌出规律进行了对比分析。结果表明:随着注浆压力的增大,离层上方岩层的下沉量减小,离层下方岩层的下沉量增大;煤层下方底板岩层的鼓起位移逐渐减小,覆岩离层注浆显著改变了覆岩卸压区的几何形态和范围,覆岩离层注浆后的工作面瓦斯涌出总量下降了52.2%。 展开更多
关键词 离层注浆 覆岩应力分布 岩层移动 瓦斯涌出
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黏土水泥浆脱水固结机理探究
12
作者 陈振国 《煤炭技术》 2025年第10期73-76,共4页
对朱集西矿凿井过程中取出的注浆结石体进行测试分析,得出黏土水泥浆在流动固结的过程中存在脱水的结论。通过对注浆介质的分析,提出了黏土水泥浆脱水机理的几种假设:固结排水理论、流动沉积理论、岩壁吸附理论和岩体形变恢复理论。浆... 对朱集西矿凿井过程中取出的注浆结石体进行测试分析,得出黏土水泥浆在流动固结的过程中存在脱水的结论。通过对注浆介质的分析,提出了黏土水泥浆脱水机理的几种假设:固结排水理论、流动沉积理论、岩壁吸附理论和岩体形变恢复理论。浆液在实际岩体空隙流动过程中可能以其中的1种或几种假设模式脱水固结。 展开更多
关键词 黏土水泥浆 地面预注浆 结石体 结石率
原文传递
地面机制砂烘干和集装箱混装料系统应用
13
作者 何勇 王岩 刘春驰 《铁法科技》 2025年第1期17-21,共5页
大平矿掘进工作面喷浆和注浆作业中机制砂含水量大,与水泥混料后潮湿结块堵塞喷浆管路,影响喷浆作业效率。机制砂与水泥混料配比不准确,拌合不均匀导致喷浆料的质量不稳定,回弹率高。为降低机制砂含水量,降低劳动强度,保障员工身体健康... 大平矿掘进工作面喷浆和注浆作业中机制砂含水量大,与水泥混料后潮湿结块堵塞喷浆管路,影响喷浆作业效率。机制砂与水泥混料配比不准确,拌合不均匀导致喷浆料的质量不稳定,回弹率高。为降低机制砂含水量,降低劳动强度,保障员工身体健康,设计了地面机制砂烘干和集装箱混装料系统,通过烘干滚筒对含水机制砂进行烘干,再与水泥按比例混合搅拌均匀,混装料运输至工作面可以直接使用,提高了喷浆作业效率,降低了劳动强度,节约了成本,减少了井下作业人员和安全隐患。 展开更多
关键词 机制砂 烘干 混装料
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掘进工作面过断层注浆加固技术研究
14
作者 郭泽明 《西部探矿工程》 2025年第5期149-152,共4页
为解决12003工作面运输顺槽过断层带期间顶板破碎问题,提出注浆加固措施,利用FLAC3D建模对巷道注浆加固效果进行分析,结果显示:加固后顶底板移近量由57.46mm减小到38.45mm,采取马丽散对破碎围岩进行注浆加固,观测结果表明:加固后顶底板... 为解决12003工作面运输顺槽过断层带期间顶板破碎问题,提出注浆加固措施,利用FLAC3D建模对巷道注浆加固效果进行分析,结果显示:加固后顶底板移近量由57.46mm减小到38.45mm,采取马丽散对破碎围岩进行注浆加固,观测结果表明:加固后顶底板累计移近量137.4mm,两帮移近量205.8mm,巷道围岩变形得到有效控制。 展开更多
关键词 断层破碎带 注浆加固 围岩观测
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断层影响下覆岩离层注浆减沉关键技术研究
15
作者 王兵强 郝鸿儒 +2 位作者 李凡 侯成科 才芃 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期8-16,共9页
针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破... 针对冀中能源峰峰矿区大社矿断层下盘03工作面村庄下压煤这一难题,结合矿区地质条件,对覆岩离层注浆减沉方案予以优化,并提出断层影响下异常工况的处置措施。依据现场钻孔揭露的断层情况,调整钻孔布设位置,实现断层上下盘离层区域及破碎带的注浆加固。03工作面累计注灰量17.83万t,总注采比为55%。研究发现:煤层采动会引发断层活化,下盘易形成离层空间,而上盘形成离层空间的能力较差。据此提出,在断层影响下的覆岩离层注浆作业中,应增加上盘治理孔数量以保障治理效果,同时增大下盘注浆量以有效充填离层区域。采用概率积分法预测地表下沉结果显示,常规开采时最大下沉量达2200 mm,经覆岩离层注浆减沉后降至1025 mm,预计减沉率为53.4%。现场监测表明,工作面上方地表最大下沉量为768 mm,位于工作面中部,减沉效果显著。 展开更多
关键词 离层注浆 断层 “三下”采煤 钻孔优化布置 地表沉陷 概率积分法
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超细硫铝酸盐水泥复合体系注浆加固性能优化
16
作者 王朋飞 燕鹏赟 张明璇 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期166-180,共15页
针对煤矿井下巷道围岩稳定性控制与注浆加固效果提升的技术需求,以工业固废资源化利用和降低注浆成本为目标导向,系统开展了超细粉煤灰(Ultrafine Fly Ash,UFA)与超细硫铝酸盐水泥(Ultrafine Sulfoaluminate Cement,USC)复合胶凝材料体... 针对煤矿井下巷道围岩稳定性控制与注浆加固效果提升的技术需求,以工业固废资源化利用和降低注浆成本为目标导向,系统开展了超细粉煤灰(Ultrafine Fly Ash,UFA)与超细硫铝酸盐水泥(Ultrafine Sulfoaluminate Cement,USC)复合胶凝材料体系的外加剂改性研究。通过引入聚羧酸减水剂(PCE)、萘系减水剂(FDN)等减水组分,结合β-环糊精(β-CD)、柠檬酸(CA)等缓凝调控剂,深入探究了外加剂单掺与复掺模式对复合体系注浆材料工作性能的协同影响机制。采用宏观性能测试与微观结构表征相结合的方法,全面评估了浆体流动性、凝结硬化特性及力学强度的发展规律,通过XRD、SEM等分析手段揭示了水化产物演变规律与性能调控机理,最终通过井下注浆工程验证材料优化效果。结果表明:①减水剂类型对材料性能具有显著调控作用:当PCE掺量在0.6%时,注浆材料28 d抗压强度最高并呈持续增长趋势,最高增幅达20.27%;而FDN在0.3%掺量时即出现抗压强度拐点,过量掺入(>0.6%)会导致抗压强度下降。2种减水剂均能有效提升浆体流动性,延长凝结时间;②缓凝剂与减水剂的协同效应呈现差异性:在PCE改性体系中引入0.2%β-CD可使抗压强度二次提升6.90%~17.18%,但超过临界掺量后由于过度缓凝导致强度衰减;而FDN体系复掺CA时,抗压强度随掺量增加呈现单调下降趋势,0.6%CA掺量即造成抗压强度损失约13.78%;固定2种减水剂掺量,随着对应缓凝剂从0到0.6%的添加,注浆材料的凝结时间都在逐渐延长,而流动度呈现先高后低的变化;③微观结构分析揭示,减水剂通过调控环境优化钙矾石钙矾石(AFt)形貌,缓凝剂则通过延缓水化促进凝胶填充孔隙,两者协同作用在一定程度上抑制了AFt向单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的转化;④现场工业试验表明,优化后的UFA-USC复合浆体在巷道注浆后,围岩变形量显著降低,顶底板及两帮移近量均得到有效控制,维持了巷道断面形状,取得较好的加固效果。 展开更多
关键词 超细硫铝酸盐水泥 注浆性能 固废利用 高效减水剂 缓凝剂
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不同类型单裂隙注浆浆液扩散规律及机理研究
17
作者 刘晓飞 薛宗建 +1 位作者 姚林林 邹明俊 《煤矿安全》 北大核心 2025年第11期130-139,共10页
含水层小面积预注浆是井筒开挖时常用的方法,明确浆液扩散规律是确定浆液扩散范围、制定注浆方案的基础。建立了考虑流固耦合作用的单一裂隙不同类型注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等原因对浆液扩散和裂隙变形的影响,并... 含水层小面积预注浆是井筒开挖时常用的方法,明确浆液扩散规律是确定浆液扩散范围、制定注浆方案的基础。建立了考虑流固耦合作用的单一裂隙不同类型注浆模型,分析了注浆压力、浆液密度、裂隙开度等原因对浆液扩散和裂隙变形的影响,并运用岩体裂隙注浆试验系统进行光滑单裂隙和粗糙单裂隙的注浆浆液扩散试验。研究结果表明:距离注浆孔越远,同周期内的浆液扩散半径越小,即浆液扩散速度越慢;浆液扩散到一定距离时,不同注浆速度下的浆液压力均下降到同一压力处,增加注浆孔数量比增大注浆速度更加有效;裂隙粗糙度越大,在裂隙长度方向上的浆液量越少,从而所需的浆液总量越少,即注浆时间越短。 展开更多
关键词 注浆堵水 粗糙裂隙 光滑裂隙 浆液扩散试验 井筒加固
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裂隙岩体注浆扩散范围及注浆量数值模拟 被引量：53
18
作者 王强 冯志强 +3 位作者 王理想 唐德泓 冯春 李世海 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2588-2595,共8页
为预测浆液在裂隙中的扩散范围,建立二维正交裂隙网络宾汉浆液渗流模型,采用中心型有限体积法进行数值模拟。分别研究不同参数下,浆液在裂隙中的扩散范围,给出多因素影响下的注浆扩散半径公式和注浆量公式。研究表明,注浆压力、浆液黏... 为预测浆液在裂隙中的扩散范围,建立二维正交裂隙网络宾汉浆液渗流模型,采用中心型有限体积法进行数值模拟。分别研究不同参数下,浆液在裂隙中的扩散范围,给出多因素影响下的注浆扩散半径公式和注浆量公式。研究表明,注浆压力、浆液黏度、浆液剪切强度、裂隙开度和裂隙粗糙度对浆液扩散半径起到主导作用;注浆压力、钻孔长度和裂隙开度对注浆量起到主导作用。通过该公式可定量预测任意参量下浆液扩散范围和注浆量。 展开更多
关键词 浆液扩散范围 注浆量 离散裂隙网络 裂隙岩体 中心型有限体积法 多参量研究
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断层破碎带深部区域地表预注浆加固应用与分析 被引量：76
19
作者 刘泉声 卢超波 +1 位作者 卢海峰 刘学伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3688-3695,共8页
为提高巷道穿越断层破碎带区域围岩强度,解决巷道坍塌失稳问题,并为后期巷道锚固支护提供基础,利用地表预注浆对顾北煤矿巷道穿越F104断层破碎带深部区域局部岩体进行加固。注浆前期表现出泄压特征,注浆压力无法上升;采用分段–间断–... 为提高巷道穿越断层破碎带区域围岩强度,解决巷道坍塌失稳问题,并为后期巷道锚固支护提供基础,利用地表预注浆对顾北煤矿巷道穿越F104断层破碎带深部区域局部岩体进行加固。注浆前期表现出泄压特征,注浆压力无法上升;采用分段–间断–重复注浆策略,可使前期注入浆液固化充填大开度的吸浆通道,防止浆液过度扩散,并为浆液注入较小裂隙创造了条件,实现对目标区域充填密实度的最大化。注浆后断层破碎带中心段浆液结石体呈丝络状分布,偶见水泥结石体粗脉;两侧边缘岩芯的浆液结石体呈脉络状分布。注浆增加了围岩完整性,加强了破碎岩体的相互镶嵌作用,提高了巷道掌子面稳定性;地表注浆对区域围岩裂隙进行充填胶结,减少了裂隙自由面空间,泥岩渐近泥化得到有效遏制,间接提高围岩强度;极破碎围岩注浆后浆–岩结石体表现出类混凝土状特征。地表预注浆使巷道稳定性得到有效保证,极大提高了岩体的自身承载能力及抗变形能力,开挖成型巷道表面收敛位移及收敛速率显著减少。 展开更多
关键词 采矿工程 断层破碎带 地表预注浆 围岩变形控制
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高突煤层穿层钻孔“钻-冲-割”耦合卸压技术及应用 被引量：33
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作者 高亚斌 林柏泉 +2 位作者 杨威 李贺 李子文 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期177-184,共8页
为提高高突煤层穿层钻孔的瓦斯抽采效果,针对单一水力化卸压增透技术的局限性,结合水力冲孔与水力割缝的技术优势,提出了穿层钻孔"钻-冲-割"耦合卸压技术,采用数值方法研究了其耦合卸压效应,并在相关矿井进行了现场应用。研... 为提高高突煤层穿层钻孔的瓦斯抽采效果,针对单一水力化卸压增透技术的局限性,结合水力冲孔与水力割缝的技术优势,提出了穿层钻孔"钻-冲-割"耦合卸压技术,采用数值方法研究了其耦合卸压效应,并在相关矿井进行了现场应用。研究表明:穿层钻孔"钻-冲-割"耦合卸压后,周围煤体受到强烈扰动,卸压范围增加,塑性区增大,瓦斯流动通道增多;现场试验结果显示,采用该技术措施后,预抽单位长度煤巷瓦斯的穿层钻孔数减少了32.5%、钻孔长度减少了42.9%,煤巷掘进速度提高到100 m/月以上。 展开更多
关键词 高突煤层 穿层钻孔 “钻-冲-割” 卸压 瓦斯抽采
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