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注浆材料优化配比与注浆试验研究

夏小亮  
【摘要】:我国许多煤矿在深部开采过程中,受到煤层底板下部灰岩水害的严重威胁。由于煤层底板处在高承压、动水位等复杂的条件下,如何优化配比注浆材料并开展裂隙岩体的注浆试验研究,对于现场注浆工程具有重要实际意义。 论文在查阅国内外有关煤层底板注浆材料和注浆试验资料的基础上,分析了煤层底板岩体裂隙特征,选用超细水泥、粉煤灰、硅粉、粘土和Ca(OH)2作为浆液配比的原材料。通过单因素试验、正交试验、耐久性试验优化制配出稳定性好、结石率高、强度高、耐久性好的注浆材料。 研究自制注浆加固模型装置,包括注浆容器、控压供水装置、注浆设备和量测系统四部分,并以此开展注浆模拟试验研究。采用地震CT、抗压强度测试、渗透性及渗水量测定等方法检测注浆效果;运用均匀设计方法,选取注浆压力、试件裂隙宽度和浆液水灰比为影响因素,并以浆液扩散半径、注浆后试件的抗压强度、注浆量、注浆后渗透系数为判断注浆加固效果的参数,利用统计方法分析了影响因素和注浆效果之间的关系;最后结合室内试验所获得的注浆参数,选择某煤矿为例,进行了实际应用。


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