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非凝材料恒压注浆技术在松软煤层封孔中的应用
1
作者 赵鹏涛 王海桥 +1 位作者 王龙 王馨蕾 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期9-16,共8页
为解决松软低透气性煤层抽采钻孔的密封质量差、预抽瓦斯浓度低等问题,提出无机非凝材料恒压注浆封孔技术.采用COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件构建底抽巷穿层钻孔注浆扩散流固耦合模型,探究底抽巷及钻孔围岩松动圈的范围,分... 为解决松软低透气性煤层抽采钻孔的密封质量差、预抽瓦斯浓度低等问题,提出无机非凝材料恒压注浆封孔技术.采用COMSOL Multiphysics多物理场数值模拟软件构建底抽巷穿层钻孔注浆扩散流固耦合模型,探究底抽巷及钻孔围岩松动圈的范围,分析不同注浆压力下非凝浆液的渗流能力并验证该注浆技术的封孔效果.结果表明:新型无机非凝注浆材料具有低析水性、高渗透性、高悬浮稳定性和较好的封堵性能,可作为“两堵一注”带压封孔材料;2164底板抽采巷及穿层钻孔施工后,巷道肩角部位及钻孔孔底处易产生应力集中,钻孔的始封深度为6 m;浆液在砂岩段的渗流范围比泥岩段大,随着注浆压力的增加,浆液的有效渗流半径也逐渐增大,合理的注浆压力为3 MPa.采用非凝材料恒压注浆技术后,浦溪井的钻孔平均瓦斯抽采体积分数为51.5%,平均抽采纯流量为0.005 m^(3)/min,分别是水泥注浆封孔的1.34倍和1.67倍. 展开更多
关键词 无机非凝材料 囊袋式封孔 始封深度 注浆压力 流固耦合
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瓦斯抽采钻孔合理封孔参数优化
2
作者 李杰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第29期12458-12464,共7页
抽采钻孔的封孔质量是决定抽采效果的关键因素之一,而封孔参数则直接影响封孔质量。为了研究抽采钻孔的合理封孔参数,在分析山西王家岭矿巷道围岩应力及裂隙分布的基础之上,采用现场实测和数值模拟的方法,对抽采钻孔的始封深度、封孔长... 抽采钻孔的封孔质量是决定抽采效果的关键因素之一,而封孔参数则直接影响封孔质量。为了研究抽采钻孔的合理封孔参数,在分析山西王家岭矿巷道围岩应力及裂隙分布的基础之上,采用现场实测和数值模拟的方法,对抽采钻孔的始封深度、封孔长度和注浆压力等关键参数以及封孔效果进行了全面研究。研究结果表明,煤层抽采钻孔的合理封孔参数为始封深度不应小于4 m,封孔长度范围为8~12 m,注浆压力应达到3 MPa。现场应用表明,在始封深度和封孔长度均满足要求的情况下,采用3 MPa注浆压力封孔的钻孔封孔质量良好,而常压注浆封孔部分钻孔封孔质量达不到要求,进一步验证了封孔参数的合理性和有效性,对同类条件下的煤层瓦斯抽采钻孔封孔有借鉴和指导作用。 展开更多
关键词 封孔质量 封孔参数 始封深度 封孔长度 注浆压力
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含泥质单裂隙注浆扩散能力的试验研究
3
作者 王海龙 党志琴 +4 位作者 徐志强 刘冬 齐文彬 蔡圳维 李海哲 《河北建筑工程学院学报》 CAS 2018年第4期1-4,27,共5页
针对隧道破碎带裂隙含大量泥质时,注浆扩散距离难以达到设计要求的问题,本文运用室内模拟试验和理论对比分析的方法,研究注浆过程中,水灰比、水泥颗粒粗细度、起始注浆压力三个因素分别对扩散能力的影响.通过分别分析三个单因素对扩散... 针对隧道破碎带裂隙含大量泥质时,注浆扩散距离难以达到设计要求的问题,本文运用室内模拟试验和理论对比分析的方法,研究注浆过程中,水灰比、水泥颗粒粗细度、起始注浆压力三个因素分别对扩散能力的影响.通过分别分析三个单因素对扩散距离及注浆压力的影响.得出增大水灰比、采用超细水泥都能有效的提高扩散距离,起始注浆压力对扩散距离的影响存在上限.其中采用超细水泥改变扩散能力的效果更为明显.为实际隧道断层破碎带注浆过程中,提高扩散能力提供有效的措施. 展开更多
关键词 隧道 单裂隙 扩散能力 水灰比 水泥颗粒粗细度 起始注浆压力
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基于小孔扩张弹塑性理论的注浆起始劈裂压力研究 被引量：12
4
作者 付艳斌 陈湘生 +1 位作者 吕桂阳 李云鹏 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期154-163,共10页
劈裂注浆技术已在众多岩土工程中成功应用,但劈裂注浆机理不明,起始劈裂注浆压力计算理论远远落后于工程实践的发展。为了揭示黏土注浆过程中起始劈裂注浆的力学机理,假定土体服从各向同性不排水条件,基于球形和柱形扩张弹塑性理论,采... 劈裂注浆技术已在众多岩土工程中成功应用,但劈裂注浆机理不明,起始劈裂注浆压力计算理论远远落后于工程实践的发展。为了揭示黏土注浆过程中起始劈裂注浆的力学机理,假定土体服从各向同性不排水条件,基于球形和柱形扩张弹塑性理论,采用应力转换方法,结合偏微分方程组的定解条件,得到2种小孔扩张问题的数值解,通过简化分析小孔扩张孔壁处土体单元的应力变化规律,建立了球形与柱形扩张弹塑性方程,并结合受拉破坏、剪切破坏以及临界状态极限破坏模型,提出黏土注浆3种起始劈裂压力解析解。解析解与数值解对比结果表明:当土体的超固结比(OCR)为2时,数值解与解析解计算扩孔压力一致,当OCR小于2(或大于2)时解析解计算扩孔压力略高于(或略低于)数值解,验证了不同超固结比下弹塑性解析解的合理性以及实用性。黏土劈裂注浆模型试验与参数分析表明:在黏土劈裂注浆过程中,先后经历土体压密、沿垂直小主应力方向产生起始劈裂以及裂缝扩展3个阶段;随着注浆压力的增大,注浆体周围土体先发生剪切破坏,随后浆液会填充剪切破坏面,再发生拉伸破坏;对比由剪切破坏、拉伸破坏以及临界状态极限破坏控制的球形和柱形扩张起始劈裂压力理论值与模型试验结果,柱形小孔扩张拉伸破坏理论方法和模型试验结果更吻合。 展开更多
关键词 隧道工程 起始劈裂压力 理论推导 黏土 小孔扩张 弹塑性 模型试验
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高瓦斯矿带压注浆封孔工艺应用研究 被引量：1
5
作者 王伟 刘啸 付红波 《能源与环保》 2017年第3期99-102,107,共5页
针对石泉煤矿3号煤层瓦斯赋存高、较难抽采、抽采效率低下的问题,提出应用囊袋式带压注浆封孔工艺,通过理论分析以及石泉矿实际情况确定了封孔的始封位置为距巷帮2 m以及封孔长度为10 m。现场实验表明,囊袋式带压注浆封孔工艺后支管的... 针对石泉煤矿3号煤层瓦斯赋存高、较难抽采、抽采效率低下的问题,提出应用囊袋式带压注浆封孔工艺,通过理论分析以及石泉矿实际情况确定了封孔的始封位置为距巷帮2 m以及封孔长度为10 m。现场实验表明,囊袋式带压注浆封孔工艺后支管的抽采浓度提高至18%,提高了6倍,瓦斯纯量提高至11.48 m^3/min,提高了4倍,单孔瓦斯浓度提高3~4倍,单孔瓦斯纯量提高3倍左右,而且较高抽采浓度能稳定在150 d左右,保证了矿井安全生产。 展开更多
关键词 始封距离 封孔长度 安全生产 高瓦斯矿井 带压注浆
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