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题目：破碎软岩巷道两步耦合注浆技术研究及工程应用
随着煤炭开采越来越向深部发展,巷道围岩条件恶化,破碎软岩巷道的支护和维护问题显得越来越突出。长期以来,专家学者对软岩巷道支护技术进行了卓有成效的研究,取得了较多的研究成果。但由于软岩岩性的多样性和复杂性,仍有大量工程支护失败。解决好破碎软岩巷道的支护等问题,是煤炭开采向深部发展和安全、高效生产的关键。
本文在大量工程实测资料和现场调研的基础上,较系统的论述了破碎软岩巷道变形破坏的特点和围岩变形的影响因素;以巷道周边大范围岩体为研究对象,分析了破碎软岩巷道变形力学机制;建立了破碎软岩巷道内外承载结构模型,并应用损伤力学理论分析了内外承载结构应力场,得出了破碎软岩巷道破碎区和损伤区半径的计算公式;应用FLAC软件模拟了巷道上覆岩层、底板岩层和软岩层厚度等因素对破碎软岩巷道围岩稳定性的影响;提出了破碎软岩巷道两步耦合注浆技术,分析了注浆加固后内结构的承载性能:结合牛马司实业公司水井头矿-300东大巷的工程实践,分析了原方案支护失败的原因,提出了应用两步耦合注浆技术固帮强顶和加固内结构两种支护方案,并应用FLAC软件分析了原支护方案、固帮强顶和加固内结构的围岩变形量和应力分布的'差异。
研究表明,在优化支护参数的基础上,应用两步耦合注浆技术加固巷道内结构对控制破碎软岩巷道的变形更有效。系统分析了破碎软岩巷道两步耦合注浆的施工工艺。研究成果已应用于 -300东大巷的支护和修复,成功解决了支护难题,取得了良好的技术经济效益。本文的研究与实践,为破碎软岩巷道的支护和维护提出了一种新的思路和方法, 具有广阔的应用前景和推广价值。
摘要6-7
ABSTRACT7-9
第一章 绪论9-18
1.1 课题的提出及研究意义9-10
1.2 国内外研究现状及进展10-15
1.2.1 关于软岩巷道的变形机理10-11
1.2.2 关于软岩巷道支护理论11-13
1.2.3 关于软岩巷道围岩稳定性控制技术13-14
1.2.4 软岩巷道围岩控制理论和技术评述14-15
1.3 主要研究内容、研究思路及研究方法15-18
1.3.1 主要研究内容15-16
1.3.2 研究思路16-17
1.3.3 主要研究方法17
1.3.4 技术路线17-18
第二章 破碎软岩巷道变形破坏的力学分析18-35
2.1 破碎软岩巷道变形破坏的主要特征及影响因素18-21
2.1.1 破碎软岩巷道变形破坏的主要特征18-19
2.1.2 破碎软岩巷道变形破坏的主要影响因素分析19-21
2.2 破碎软岩巷道围岩变形的力学分析21-34
2.2.1 破碎软岩巷道顶板变形的力学分析21-25
2.2.2 破碎软岩巷道两帮变形的力学分析25-28
2.2.3 破碎软岩巷道底板变形的力学分析28-34
2.3 本章小节34-35
第三章 破碎软岩巷道内外承载结构耦合稳定原理35-43
3.1 破碎软岩巷道内外承载结构耦合稳定原理35-37
3.2 破碎软岩巷道内外承载结构应力场的损伤力学分析37-42
3.3 本章小结42-43
第四章 破碎软岩巷道两步耦合注浆技术43-53
4.1 破碎软岩巷道支护技术现状及存在的问题43-45
4.2 两步耦合注浆加固机理与浆液扩散规律45-50
4.2.1 两步耦合注浆加固机理45-46
4.2.2 两步耦合注浆关键技术46
4.2.3 浆液扩散规律46-48
