本文關(guān)鍵詞： 高壓旋噴注漿 飽和砂層 斜井 旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性　出處：《煤炭科學(xué)研究總院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：煤炭資源在過去幾十年以及可預(yù)見的短期內(nèi)一直是我國國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。井工煤礦能否建成,首先取決于鑿井技術(shù),而斜井穿越飽和砂層建井技術(shù)一直是國內(nèi)外的技術(shù)難題。旋噴注漿工藝因注漿效果可控、可靠且對井筒具有永久保護(hù)作用,因而,研究旋噴注漿形成圍護(hù)結(jié)構(gòu)掩護(hù)斜井穿越飽和砂層具有重要的理論指導(dǎo)意義和重大的實(shí)踐推廣意義。本文通過現(xiàn)場試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析以及數(shù)值模擬的方法研究了斜井穿越飽和砂層旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,初步形成了一套旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及穩(wěn)定性的判定標(biāo)準(zhǔn),主要結(jié)論有:(1)通過室內(nèi)試驗(yàn),獲得了陜北飽和砂土和旋噴固結(jié)體的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo):砂土的含水率似、容重γs、土粒比重Gs以及鄧肯-張模型參數(shù);旋噴固結(jié)體的容重γs、單軸抗壓強(qiáng)度σc、粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ、彈性模量Eav、泊松比μav。(2)通過理論分析,根據(jù)臨界埋深將斜井分為淺埋段和深埋段兩種情況進(jìn)行研究。其中,淺埋段采用巖柱法計(jì)算圍巖壓力,深埋段經(jīng)過分析比選,參考各種理論的作用機(jī)理、特點(diǎn)和適用范圍后,最終確定使用《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算圍巖壓力。(3)通過理論分析,建立了旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型,并給出淺埋段及深埋段旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂板、底板以及兩幫厚度的計(jì)算公式。其中,旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力形式按簡支梁承受最大剪力的模型計(jì)算,兩幫所受的力按最不利情況進(jìn)行考慮。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算出淺埋段與深埋段厚度的設(shè)計(jì)值及變化規(guī)律。淺埋段厚度隨埋深呈線性增長趨勢,深埋段厚度不隨埋深變化。(5)通過數(shù)值模擬,選擇埋深16.6m、50m以及80m三個(gè)斷面進(jìn)行驗(yàn)證,證明了本文推導(dǎo)的旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算方法的正確性。研究表明,采用高壓旋噴注漿工藝形成圍護(hù)結(jié)構(gòu)掩護(hù)斜井穿越飽和砂層是可行的,其理論分析手段與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是適用和正確的,旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。因此,本文得出的旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型及計(jì)算公式可作為飽和砂層斜井旋噴圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及穩(wěn)定性的判定標(biāo)準(zhǔn)。
[Abstract]:Coal resources have been an important material foundation for the national economy and social development in China in the past few decades and in the foreseeable short term. The construction technology of inclined well through saturated sand formation has always been a technical problem at home and abroad. Because the grouting effect is controllable, reliable and has permanent protection to the wellbore, the rotary jet grouting process has a permanent protective effect on the wellbore. It is of great theoretical significance and great practical significance to study the formation of cover inclined well with rotary jet grouting through saturated sand bed. In this paper, through field test, laboratory test, The theoretical analysis and numerical simulation method are used to study the stability of rotary jet retaining structure of inclined well through saturated sand bed, and a set of design methods and criteria for judging the stability of rotary jet enclosure structure are preliminarily formed. The main conclusions are as follows: (1) passing laboratory tests. The physical and mechanical properties of saturated sand and spouted consolidation body in Northern Shaanxi are obtained: the moisture content of sand is similar, the bulk density 緯 s, the specific gravity of soil grain Gs and the parameters of Duncan Chang model; The bulk weight 緯 s, uniaxial compressive strength 蟽 c, cohesive force c, angle of internal friction 蠁, modulus of elasticity Eavand Poisson's ratio 渭 av.t2) are studied by theoretical analysis. The inclined wells are divided into shallow buried section and deep buried section according to critical burying depth. The rock column method is used to calculate the surrounding rock pressure in the shallow buried section. After analyzing and selecting the deep buried section, referring to the action mechanism, characteristics and applicable range of various theories, it is finally determined to calculate the surrounding rock pressure by using "Railway Tunnel Design Code". The mechanical model of rotary jet enclosure is established, and the calculation formulas of roof, bottom plate and two sides thickness of shallow and deep burying section are given. The stress form of the rotary jet retaining structure is calculated according to the model of simply supported beam bearing the maximum shear force, and the force of the two bars is considered according to the most disadvantageous condition. (4) according to the experimental results, The design value and variation law of the thickness of shallow and deep buried section are calculated. The thickness of shallow section increases linearly with the depth of burial, and the thickness of deep section does not change with the depth of buried.) by numerical simulation, three sections of 16.6 mm-50m and 80m are selected for verification. It is proved that the calculation method of the thickness of rotary jet enclosure structure derived in this paper is correct. The research shows that it is feasible to use high pressure rotary jet grouting technology to form cover inclined well with enclosure structure through saturated sand layer. The theoretical analysis means and evaluation criteria are applicable and correct, and the rotary jet retaining structure is stable. In this paper, the mechanical model and calculation formula of the rotary jet enclosure can be used as the design method and the criterion of stability of the rotary jet retaining structure in the inclined well of saturated sand layer.
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD262

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖南,韋講漢;置換式旋噴原理及工藝技術(shù)[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年06期

2 張?jiān)菩?崔江余;影響水平旋噴樁質(zhì)量的因素和事故處理[J];西部探礦工程;2004年12期

3 陳志勇;楊志紅;;二次旋噴在砂土地層旋噴樁施工中的應(yīng)用[J];資源環(huán)境與工程;2009年01期

4 ;三重管旋噴樁施工法研究報(bào)告[J];有色金屬(礦山部分);1983年02期

5 王立武,孫靈會(huì);旋噴成樁新技術(shù)—振孔旋噴[J];西部探礦工程;2001年01期

6 張愛新;蘭州煤研院紅山根2~#家屬樓旋噴樁地基處理工程[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2002年03期

7 韋講漢;用旋噴冒漿測控旋噴體液固含量及噴射直徑[J];煤田地質(zhì)與勘探;1999年06期

8 姬中奎;;非濕陷性黃土旋噴樁的施工方法[J];西部探礦工程;2009年01期

9 關(guān)保樹;建井使用旋噴樁法過流砂層的嘗試[J];河北煤炭;1987年02期

10 程濤;旋噴樁在煙囪基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用[J];南方金屬;2002年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 何世鳴;吳盛斌;趙振國;張青宇;賈城;楊敏;;重錘夯擴(kuò)擠密土預(yù)成孔旋噴樁施工方法[A];2009全國非金屬礦產(chǎn)資源與勘察技術(shù)交流會(huì)論文專輯[C];2009年

2 姬中奎;柴建祿;;旋噴樁冒漿量初探[A];安全高效煤礦地質(zhì)保障技術(shù)及應(yīng)用——中國地質(zhì)學(xué)會(huì)、中國煤炭學(xué)會(huì)煤田地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)、中國煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)水害防治專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2007年

3 廖南;韋江漢;;單管旋噴大直徑樁的異型噴頭工藝技術(shù)[A];錨固與注漿新技術(shù)——第二屆全國巖石錨固與注漿學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

4 劉強(qiáng);郝增新;謝兆行;劉莉;;旋噴樁法在老橋樁基缺陷加固中的應(yīng)用[A];全國城市公路學(xué)會(huì)第二十三次學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

5 荊素敏;馮麗君;;旋噴樁技術(shù)在橋梁木樁基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用[A];高速重載與普通鐵路橋隧運(yùn)營管理與檢測修理技術(shù)論文集（下冊）[C];2010年

6 鄧開鴻;汪益敏;陳頁開;;旋噴樁施工對管樁基礎(chǔ)影響的數(shù)值模擬[A];第十一屆全國土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

7 趙王生;;旋噴樁在神朔鐵路神木北站機(jī)務(wù)段整備場檢查坑地基加固中的應(yīng)用[A];中國土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)第四屆地基處理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1995年

8 沈建華;倪光樂;陸培炎;方大勇;揚(yáng)文衛(wèi);;旋噴樁在加固樁底持力層中的應(yīng)用[A];巖土力學(xué)的理論與實(shí)踐——第三屆全國青年巖土力學(xué)與工程會(huì)議論文集[C];1998年

9 胡先進(jìn);王一力;郭文生;;單管旋噴樁在基坑開挖工程中的應(yīng)用[A];地面巖石工程與注漿技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1997年

10 黃燦新;段玉剛;;水平旋噴樁超前支護(hù)在軟弱地層掘進(jìn)中的應(yīng)用[A];'98水利水電地基與基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];1998年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 陳月云;中化總局湖南院一項(xiàng)目獲批準(zhǔn)立項(xiàng)[N];中煤地質(zhì)報(bào);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 施利斌;超深旋噴樁在復(fù)雜地質(zhì)條件下的工程應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

2 余東輝;旋噴樁地基加固方案及效果研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

3 陳立朝;旋噴加筋水泥土錨的力學(xué)特性研究[D];廣州大學(xué);2016年

4 唐晟昊;芝罘灣港區(qū)泊位改造工程—地基加固穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[D];大連理工大學(xué);2016年

5 丁國紅;超深旋噴樁在地基加固中的應(yīng)用[D];湖北工業(yè)大學(xué);2017年

6 雷小朋;水平旋噴樁預(yù)支護(hù)作用機(jī)理及效果的研究[D];西安科技大學(xué);2009年

7 胡小沖;加筋旋噴樁在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2011年

8 周亞軍;雙排加筋旋噴樁支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)性狀研究[D];湖南科技大學(xué);2012年

9 楊文濤;軟土深基坑斜向旋噴攪拌加筋錨承載性狀研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

10 陳衛(wèi)剛;軟土基坑應(yīng)用旋噴攪拌加勁樁支護(hù)的變形性態(tài)研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：1546045