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題目：破碎軟巖巷道兩步耦合注漿技術研究及工程應用
隨著煤炭開採越來越向深部發展,巷道圍巖條件惡化,破碎軟巖巷道的支護和維護問題顯得越來越突出。長期以來,專家學者對軟巖巷道支護技術進行了卓有成效的研究,取得了較多的研究成果。但由於軟巖巖性的多樣性和複雜性,仍有大量工程支護失敗。解決好破碎軟巖巷道的支護等問題,是煤炭開採向深部發展和安全、高效生產的關鍵。
本文在大量工程實測資料和現場調研的基礎上,較系統的論述了破碎軟巖巷道變形破壞的特點和圍巖變形的影響因素;以巷道周邊大範圍巖體為研究物件,分析了破碎軟巖巷道變形力學機制;建立了破碎軟巖巷道內外承載結構模型,並應用損傷力學理論分析了內外承載結構應力場,得出了破碎軟巖巷道破碎區和損傷區半徑的計算公式;應用FLAC軟體模擬了巷道上覆岩層、底板岩層和軟岩層厚度等因素對破碎軟巖巷道圍巖穩定性的影響;提出了破碎軟巖巷道兩步耦合注漿技術,分析了注漿加固後內結構的承載效能:結合牛馬司實業公司水井頭礦-300東大巷的工程實踐,分析了原方案支護失敗的原因,提出了應用兩步耦合注漿技術固幫強頂和加固內結構兩種支護方案,並應用FLAC軟體分析了原支護方案、固幫強頂和加固內結構的圍巖變形量和應力分佈的'差異。
研究表明,在優化支護引數的基礎上,應用兩步耦合注漿技術加固巷道內結構對控制破碎軟巖巷道的變形更有效。系統分析了破碎軟巖巷道兩步耦合注漿的施工工藝。研究成果已應用於 -300東大巷的支護和修復,成功解決了支護難題,取得了良好的技術經濟效益。本文的研究與實踐,為破碎軟巖巷道的支護和維護提出了一種新的思路和方法, 具有廣闊的應用前景和推廣價值。
摘要6-7
ABSTRACT7-9
第一章 緒論9-18
1.1 課題的提出及研究意義9-10
1.2 國內外研究現狀及進展10-15
1.2.1 關於軟巖巷道的變形機理10-11
1.2.2 關於軟巖巷道支護理論11-13
1.2.3 關於軟巖巷道圍巖穩定性控制技術13-14
1.2.4 軟巖巷道圍巖控制理論和技術評述14-15
1.3 主要研究內容、研究思路及研究方法15-18
1.3.1 主要研究內容15-16
1.3.2 研究思路16-17
1.3.3 主要研究方法17
1.3.4 技術路線17-18
第二章 破碎軟巖巷道變形破壞的力學分析18-35
2.1 破碎軟巖巷道變形破壞的主要特徵及影響因素18-21
2.1.1 破碎軟巖巷道變形破壞的主要特徵18-19
2.1.2 破碎軟巖巷道變形破壞的主要影響因素分析19-21
2.2 破碎軟巖巷道圍巖變形的力學分析21-34
2.2.1 破碎軟巖巷道頂板變形的力學分析21-25
2.2.2 破碎軟巖巷道兩幫變形的力學分析25-28
2.2.3 破碎軟巖巷道底板變形的力學分析28-34
2.3 本章小節34-35
第三章 破碎軟巖巷道內外承載結構耦合穩定原理35-43
3.1 破碎軟巖巷道內外承載結構耦合穩定原理35-37
3.2 破碎軟巖巷道內外承載結構應力場的損傷力學分析37-42
3.3 本章小結42-43
第四章 破碎軟巖巷道兩步耦合注漿技術43-53
4.1 破碎軟巖巷道支護技術現狀及存在的問題43-45
4.2 兩步耦合注漿加固機理與漿液擴散規律45-50
4.2.1 兩步耦合注漿加固機理45-46
4.2.2 兩步耦合注漿關鍵技術46
4.2.3 漿液擴散規律46-48