【摘要】：注漿技術(shù)作為一種重要的改善煤巖體結(jié)構(gòu)及性能,提高其承載能力的有效途徑之一,被廣泛應(yīng)用于巷道圍巖加固、帷幕堵水等。由于煤巖層地質(zhì)條件極其復(fù)雜、煤巖體本身不可透視、以及漿液流動不可完全控制等原因,目前尚未很好地掌握含裂隙煤巖體注漿過程中裂隙劈裂擴展規(guī)律及實時動態(tài)識別方法。本文通過采用理論分析、注漿模型試驗以及數(shù)值計算等研究方法,對裂隙幾何參數(shù)以及裂隙與注漿孔交互關(guān)系對煤巖體注漿裂隙劈裂擴展影響規(guī)律進行了研究。論文的主要研究內(nèi)容和研究成果如下:(1)利用RFPA-flow數(shù)值計算軟件,針對圍巖裂隙與注漿孔位置關(guān)系的不同,建立二者相交及不相交兩種模型,分別進行單裂隙及多裂隙煤巖體注漿二維數(shù)值模擬試驗,模擬分析了注漿劈裂裂隙擴展演化的全過程,進而對裂隙起裂壓力以及劈裂裂隙的萌生、擴展規(guī)律進行了分析。(2)自主設(shè)計搭建三維相似材料注漿模擬試驗系統(tǒng),可實現(xiàn)注漿過程中聲發(fā)射信號的實時監(jiān)測以及核磁共振信號的檢測,該系統(tǒng)為揭示注漿對含裂隙煤巖體裂隙劈裂擴展的影響規(guī)律提供實驗基礎(chǔ)。(3)制備相似材料試樣,并提前預(yù)制不同幾何參數(shù)及與注漿孔不同交互性的裂隙,并開展注漿模擬試驗。通過分析試驗過程中的AE聲發(fā)射振幅、能量、振鈴計數(shù)等特征信號以及聲發(fā)射事件的空間定位分布,反演出了相似材料試樣裂隙劈裂、擴展甚至貫通的過程,從而分析了裂隙對煤巖體注漿裂隙劈裂擴展的影響規(guī)律。(4)結(jié)合注漿前后相似材料試樣核磁共振掃描橫向馳豫時間T2譜,分析對比了注漿前后試樣孔隙分布的變化規(guī)律。本文以注漿加固為背景,搭建了注漿模擬試驗平臺,研究結(jié)果最終揭示了注漿對含裂隙煤巖體裂隙劈裂擴展的影響規(guī)律,對注漿工程的設(shè)計與注漿效果的評價具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

裂紋

了進行三維相似材料注漿劈裂試驗，本文自主研發(fā)了一套三維相似材料注漿模統(tǒng)，共分為三個單元，分別為：注漿單元、試驗單元、監(jiān)測單元，如圖 4.1、該試驗系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)三維相似材料注漿劈裂試驗的整個過程，，同時還可以行實時的監(jiān)測。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD315

【參考文獻】

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本文編號：2710399