深部破碎煤岩体注浆加固控制技术及应用研究

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1、，＊４Ｔ：Ｄ２６６１０６１ｓｆｌ图书分类号学校代码：５ｗ备初；Ｍ／、著Ｈ身Ｈ！蒂静｜、％．一兔一＿Ｍ？傳‘ｋ馆Ｘ：Ｚ：字论文题目深部破碎煤岩体注浆加固控制技术及应用研究学科专业地质资源与地质工程研究方向地质工程研究生姓名王晓蕾学号２０１５１１００００１５导师姓名秦启荣（教授）论文完成时间：２０１８年６月ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｏｃｔｏｒａｌＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＣ

2、ＯＮＴＲＯＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＧＲＯＵＴＩＮＧＲＥＩＮＦＯＲＣＥＭＥＮＴＯＦＤＥＥＰＥＲＦＲＡＧＭＥＮＴＩＮＧＣＯＡＬＡＮＤＲＯＣＫＭＡＳＳＣａｎｄｉｄａｔｅ：ｗａｎｇｘｉａｏｌｅｉＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｉｎｉｒｏｎｐｑｑｇＪｕｎｅ２０１８，西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完

3、全了解学校有关保护知识产权的规定：研宄生在校攻读学位期间论文工，即作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文一。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于１、保密（在年解密后适用本授权书。ｙ２、不保密（＾）应括号“”（请在以上相内打Ｖ

4、）学位论文作者签名：指导教师签名：年《月＾曰月ｙ曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研宄生学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。据我所知，，除了文中特别加以标注和致谢的地方外本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：＾ｙ／ｙ年＜月曰７摘要。，煤炭在我国

5、能源结构中占有重要地位，是我国经济发展的支柱产业到２０２０年末我国煤炭消耗量总量控制在一次性能源４２亿吨左右，约占能源比重的６２％左右。作为一其地位不会发生改变，未来相当长的段时间内还是以煤炭为主。随着煤炭资源的大量已￣。８１２采出，浅埋深煤层趋于殆尽煤炭企业不得不向深部开采，开采深度正以每年ｍ。的速度增加。深部开采面临高地应力的影响同时，巷道煤，受采动影响岩体容易发生，。破坏严重影响煤矿安全生产因此，深部破碎煤岩体注浆加固是目前煤矿深部开采亟需解决的关键科学问题。对于我国煤矿高产高效发展、安全生产

6、具有重要意义。本文针对深部破碎煤岩体的破坏特征以及注浆工艺、注浆材料等存在的不足，。结合工程实践一利用传统的超细硫铝酸盐水泥熟料和石灰与石膏混合料作为原料，研发了种适用于深部破碎煤岩体注浆加固的新型双液无机注浆材料。大大的降低了材料成本，提高了注浆工程的经济性。通过室内系统的材料性能试验和破碎煤岩体注浆加固模拟，分析了新型注浆材料的可操作性。从微观角度揭示了破碎煤岩体注浆加固作用机理，并针对煤岩体破坏特征研发了新型注浆工艺。研究了破碎煤岩体注浆加固效果评价方法与指标，并开一展了工程应用试验，

7、取得了系列研究成果。１、综合裂隙分布特征与应力集中特性，将巷道煤岩体破坏划分为四个区：（１）完全破碎区，具有很高水平的渗透性。该区域注浆以充填为主，注浆量较大。同时，该区域由于锚杆孔的存在，，对于开放煤体注浆影响较大使增大注浆压力提高注浆固结深度，必然导致漏浆严重。该区域应以凝结速度快、粘度较大的注浆材料的作用弱化、低压、低流量进行注浆，。（２）破碎降低区该区域渗透通道主要为大裂隙渗透为主。由于裂隙发育较破碎区降低，，以渗透注浆为主。该区域是注浆的重点材料以高渗透性、低粘度，裂隙被挤压为主。

8、配合中、高注浆工艺。（３）破碎压缩区，该区域受集中应力的影响，，配合低粘度、高渗透性的微观裂隙开度小，裂隙连通性差。该区域应以劈裂注浆为主，，该区域与原岩相差不大材料配合高压注浆。（４）类原岩区，以原生裂隙为主。应以劈裂注浆为主。采用高渗透性、低粘度注浆材料，配合高压进行注浆。２、基于水泥基材料复合注浆技术。采用正