注漿加固煤體力學(xué)性質(zhì)與滲透率試驗(yàn)研究.pdf

1、瓦斯抽采是保證煤礦采掘作業(yè)安全施工的重要途徑之一，然而由于煤層鉆孔有效密封關(guān)鍵技術(shù)問題，嚴(yán)重制約了瓦斯抽采鉆孔的施工。基于此，提出了瓦斯抽采鉆孔施工過程中的帷幕注漿加固技術(shù)。運(yùn)用自主搭建的注漿加固煤體力學(xué)性質(zhì)與滲透率試驗(yàn)平臺，本論文系統(tǒng)測定了注漿材料粘度及凝膠時(shí)間、注漿固結(jié)煤體力學(xué)性質(zhì)及滲透率，分析了目標(biāo)參數(shù)影響關(guān)系，取得了一定創(chuàng)新性成果，對帷幕注漿加固技術(shù)完善具有重要科學(xué)與工程意義。
　　(1)根據(jù)純水泥漿液試驗(yàn)獲得的水灰比-粘

2、度-抗壓強(qiáng)度影響關(guān)系優(yōu)選出的水灰比，設(shè)計(jì)以水膠比、粉煤灰摻量、微硅粉摻量以及聚乙烯醇纖維摻量為影響因素的4因素3水平正交試驗(yàn)，獲得注漿材料粘度及凝膠時(shí)間等漿液性能影響規(guī)律。結(jié)果表明，水膠比和微硅粉含量對漿液粘度及凝膠時(shí)間具有顯著影響;漿液的粘度與凝膠時(shí)間呈線性關(guān)系，漿液粘度越大，凝膠時(shí)間越短，漿液粘度越低，所需凝膠時(shí)間越長。
　　(2)開展了不同固結(jié)條件下煤體力學(xué)性質(zhì)與滲透率試驗(yàn)，獲取了應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線及滲透率測試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了

3、方差和極差分析。結(jié)果表明，水膠比和微硅粉含量對固結(jié)煤體力學(xué)性質(zhì)影響顯著;微硅粉含量同時(shí)也對固結(jié)煤體滲透率具有顯著影響。
　　(3)分析了不同試驗(yàn)體系下，粘度-抗壓強(qiáng)度、粘度-滲透率影響關(guān)系，結(jié)果顯示，注漿材料粘度與固結(jié)煤體抗壓強(qiáng)度呈正相關(guān)關(guān)系，而與滲透率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。分析認(rèn)為，這與材料漿液水化反應(yīng)充分程度有關(guān)，水化反應(yīng)越充分，固結(jié)煤體抗壓強(qiáng)度越高，滲透率越低。
　　論文共進(jìn)行了40組次試驗(yàn)，提供了大量圖像資料及實(shí)測數(shù)據(jù)，研究