現(xiàn)階段,瓦斯抽采已經(jīng)成為降低瓦斯涌出量和防止突出,以及實現(xiàn)資源再利用的一種重要措施,而在瓦斯抽采的過程當中,鉆孔封孔質(zhì)量影響著瓦斯抽采的濃度,孔口負壓,甚至于整個鉆場的抽采濃度。影響鉆孔封孔質(zhì)量的因素有許多,而封孔技術(shù)和封孔材料對其起著至關(guān)重要的作用。首先,本文對瓦斯抽采帶壓封孔的一些理論進行了研究,包括有地應(yīng)力作用下抽采鉆孔的蠕變特征、鉆孔周圍裂隙場分布與擴展規(guī)律、不同主動支護力作用下鉆孔周圍塑性區(qū)分布及變形特性、不同煤巖鉆孔密封段位置的合理選擇等。其次,為提高封孔質(zhì)量,本文以高鋁水泥為主,與石膏、石灰及多種添加劑復(fù)合,開發(fā)研制出了一種新型水泥基封孔注漿料,并通過實驗室研究給出了新材料的最優(yōu)配比。即石膏:石灰:膨潤土:水泥=10:3:1:20。而各種添加劑及及水灰比為:水灰比0.9,纖維素6‰,硫酸鈉3‰,偏鋁酸鈉7‰,膨脹劑1.5‰。結(jié)合新型水泥基封孔注漿料,本文開發(fā)了新型的封孔技術(shù),鉆屑回填帶壓注漿封孔技術(shù)并針對抽采鉆孔兩堵一注密封特征,設(shè)計封孔器材的整體結(jié)構(gòu)與附屬配套器材結(jié)構(gòu),研制相應(yīng)的封孔裝置,包括自行研制的攪拌桶以及封孔器等。最后,結(jié)合新型材料和封孔技術(shù)在新安礦進行了工業(yè)性... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 封孔注漿材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 封孔技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容及研究思路
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 研究思路
2 瓦斯抽采封孔機理分析
    2.1 主動支護力作用下抽采鉆孔周圍裂隙場分布
        2.1.1 鉆孔圍巖塑性應(yīng)力分析
        2.1.2 鉆孔圍巖塑性位移分析
    2.2 鉆孔密封段位置的合理選擇
        2.2.1 采掘工作面煤體中應(yīng)力分布及劃分
        2.2.2 鉆孔密封的合理位置
    2.3 抽采鉆孔封孔機理
        2.3.1 抽采鉆孔漏氣途徑分析
        2.3.2 封孔機理
    2.4 理想密封材料的性能要求
    2.5 本章小結(jié)
3 試驗原材料及試驗方法
    3.1 試驗原材料
    3.2 測試手段與試驗方法
        3.2.1 抗壓強度試驗
        3.2.2 漿液流動性度試驗
        3.2.3 凝結(jié)時間測定
        3.2.4 膨脹性能測定方法
    3.3 本章小結(jié)
4 新型水泥基封孔注漿料配比試驗
    4.1 新型水泥封孔注漿料的配制
    4.2 纖維素對組分性能的影響
        4.2.1 纖維素對組分凝結(jié)時間的影響
        4.2.2 纖維素對組分力學(xué)性能的影響
        4.2.3 纖維素對組分流動度的影響
    4.3 硫酸鈉對組分性能的影響
        4.3.1 硫酸鈉對組分凝結(jié)時間的影響
        4.3.2 硫酸鈉對組分力學(xué)性能的影響
        4.3.3 硫酸鈉對組分流動度的影響
    4.4 偏鋁酸鈉對組分性能的影響
        4.4.1 偏鋁酸鈉對組分凝結(jié)時間的影響
        4.4.2 偏鋁酸鈉對組分力學(xué)性能的影響
        4.4.3 偏鋁酸鈉摻量對流動度的影響
    4.5 膨脹劑對材料膨脹性的影響
        4.5.1 膨脹劑摻量對組分膨脹性能的影響
        4.5.2 膨脹劑摻量對組分強度影響
    4.6 硫酸鈉偏鋁酸鈉纖維素膨脹劑復(fù)配對組分性能的影響
    4.7 新型水泥基封孔注漿材料的膨脹機理
    4.8 本章小結(jié)
5 瓦斯抽采鉆孔鉆屑回填封孔裝備及工藝
    5.1 鉆孔密封的設(shè)計原則
    5.2 封孔裝置
    5.3 鉆屑回填封孔工藝
        5.3.1 鉆孔密封工藝步驟
        5.3.2 大傾角鉆孔封孔工藝步驟
    5.4 鉆孔封孔長度分析
        5.4.1 卸壓瓦斯帶寬度理論分析
        5.4.2 鉆孔窺視儀測試
        5.4.3 鉆屑法確定合理封孔深度
    5.5 本章小結(jié)
6 現(xiàn)場工業(yè)應(yīng)用實驗
    6.1 試驗礦井工作面概況
    6.2 試驗原理
    6.3 試驗設(shè)備及材料
    6.4 試驗過程
    6.5 注意事項
    6.6 試驗效果驗證
    6.7 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
附錄
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]ZKD高水速凝材料在極破碎圍巖塌冒區(qū)的應(yīng)用[J]. 陳永勝,王慶武,牛志強.  中州煤炭. 2007(04)
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[7]高水速凝材料加固破碎煤體在大陽煤礦的應(yīng)用[J]. 張保林.  煤炭技術(shù). 2007(04)
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碩士論文
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[2]高滲透型灌漿材料的研制及其改性研究[D]. 蘇張妍.廣東工業(yè)大學(xué) 2008
[3]超早強灌漿水泥的性能及其作用機理的研究[D]. 謝鈺.南京工業(yè)大學(xué) 2003



本文編號：3155162