礦井裂隙水封堵技術(shù)理論研究
本文關(guān)鍵詞:礦井裂隙水封堵技術(shù)理論研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:實(shí)踐表明,注漿是治理涌突水的有效技術(shù)手段,但相關(guān)的動(dòng)水注漿理論發(fā)展尚不成熟,理論發(fā)展的不足已經(jīng)不能有效指導(dǎo)注漿工程的開(kāi)展。由于動(dòng)水注漿中不確定因素較多,所以本文采用相似模擬、數(shù)值模擬和理論方法進(jìn)行研究。本文的技術(shù)路線是在以漿液的粘度變化為主線和以漿液在動(dòng)水裂隙中的擴(kuò)散形態(tài)及漿液凝結(jié)固化機(jī)理為基礎(chǔ),對(duì)注漿封堵裂隙水技術(shù)理論進(jìn)行研究。 (])試驗(yàn)中首先對(duì)水灰比為0.8和1的水泥漿和水泥-水玻璃漿液的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定,并且總結(jié)了水泥和水泥-水玻璃漿液的粘度變化規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上測(cè)定了漿液的結(jié)石體強(qiáng)度等。 (2)結(jié)合礦山特殊的地質(zhì)條件,作者在簡(jiǎn)化導(dǎo)水裂隙的基礎(chǔ)上,通過(guò)建立單一光滑的平板注漿試驗(yàn)臺(tái),利用相似模擬手段研究了漿液的擴(kuò)散規(guī)律,總結(jié)出漿液在動(dòng)水中擴(kuò)散的形狀不同,并且研究了不同類(lèi)型漿液在動(dòng)水中抵抗動(dòng)水能力和封堵機(jī)理。 (3)利用數(shù)值模擬手段研究了不同漿液在不同的動(dòng)水速率和不同的注漿速率情況下漿液的擴(kuò)散規(guī)律,并對(duì)不同漿液在動(dòng)水中的封堵機(jī)理進(jìn)行研究和分析。 (4)通過(guò)對(duì)數(shù)值模擬和相似模擬結(jié)果相互對(duì)照,結(jié)合漿液粘度變化、漿液凝結(jié)固化機(jī)理、漿液擴(kuò)散規(guī)律等,本文利用層次分析法,對(duì)主要注漿因素進(jìn)行控制,最后提出動(dòng)水條件下的封堵理論和技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】:單一平板裂隙 模擬實(shí)驗(yàn) 層次分析法 封堵理論
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TD745
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 問(wèn)題的提出和研究意義8-9
- 1.2 裂隙注漿堵水發(fā)展現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 注漿堵水材料發(fā)展現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 注漿堵水理論和模擬研究發(fā)展現(xiàn)狀10-12
- 1.3 研究?jī)?nèi)容和研究方法12-14
- 第二章 礦井裂隙水類(lèi)型劃分14-24
- 2.1 礦井裂隙特征及形成過(guò)程14-19
- 2.1.1 礦井裂隙特征14-15
- 2.1.2 原生裂隙的形成15-16
- 2.1.3 采動(dòng)裂隙的形成16-18
- 2.1.4 礦井裂隙動(dòng)水通道的簡(jiǎn)化18-19
- 2.2 常見(jiàn)礦井導(dǎo)水裂隙分類(lèi)19-22
- 2.2.1 原有導(dǎo)水裂隙19-20
- 2.2.2 采掘活動(dòng)活化或引發(fā)的裂隙20-22
- 2.3 礦井裂隙動(dòng)水注漿模型22
- 2.4 本章小結(jié)22-24
- 第三章 漿液物理化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)24-38
- 3.1 水泥漿物理化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)24-28
- 3.1.1 水泥漿物理性質(zhì)對(duì)注漿的影響24-25
- 3.1.2 水泥漿化學(xué)反應(yīng)機(jī)理25-26
- 3.1.3 水泥漿常溫粘度變化規(guī)律及強(qiáng)度試驗(yàn)26-28
- 3.2 水泥-水玻璃漿漿液物理化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)28-35
- 3.2.1 水泥-水玻璃漿液化學(xué)反應(yīng)機(jī)理28-29
- 3.2.2 水泥-水玻璃漿液常溫凝膠時(shí)間及強(qiáng)度試驗(yàn)29-33
- 3.2.3 水泥-水玻璃漿40℃凝膠時(shí)間及強(qiáng)度試驗(yàn)33-35
- 3.3 本章小結(jié)35-38
- 第四章 動(dòng)水注漿中漿液擴(kuò)散相似模擬和數(shù)值模擬研究38-72
- 4.1 單一平板裂隙動(dòng)水注漿相似試驗(yàn)臺(tái)制作及相似模擬研究38-49
- 4.1.1 單一水泥漿注漿擴(kuò)散規(guī)律39-46
- 4.1.2 化學(xué)漿液注漿擴(kuò)散規(guī)律研究46-48
- 4.1.3 水泥-水玻璃漿液模擬研究48-49
- 4.2 動(dòng)水注漿中漿液擴(kuò)散數(shù)值模擬研究49-65
- 4.2.1 水泥漿擴(kuò)散規(guī)律研究50-57
- 4.2.2 化學(xué)漿液擴(kuò)散規(guī)律研究57-63
- 4.2.3 水泥漿和化學(xué)漿擴(kuò)散規(guī)律對(duì)比及注漿注意事項(xiàng)63-65
- 4.3 漿液壓力過(guò)大水壓致裂數(shù)值模擬研究65-68
- 4.3.1 注漿后期模型的簡(jiǎn)化65-68
- 4.3.2 水力壓裂模擬試驗(yàn)結(jié)果分析68
- 4.4 本章小結(jié)68-72
- 第五章 漿液封堵動(dòng)水機(jī)理及封堵技術(shù)研究72-80
- 5.1 漿液封堵動(dòng)水機(jī)理層次分析法72-76
- 5.2 注漿封堵動(dòng)水技術(shù)76-78
- 5.3 本章小結(jié)78-80
- 第六章 結(jié)論與展望80-84
- 6.1 主要研究成果80-81
- 6.2 不足與展望81-84
- 參考文獻(xiàn)84-88
- 致謝88-90
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90
【參考文獻(xiàn)】
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