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三软厚煤层巷道掘进头预支护关键技术研究

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致谢

1 绪论

1.1 选题依据

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究工作

2 三软厚煤层掘进头片帮与漏顶机理分析

2.1 掘进头围岩物理力学性质评估

2.2 三软煤层掘进头煤壁片帮理论分析

2.3 掘进头漏顶机理分析

2.4 本章小结

3 三软煤层巷道掘进头注浆材料配制

3.1 三软煤层掘进头预注浆扩散理论分析

3.2 注浆材料配制的材料基础

3.3硫铝酸盐注浆材料配制实验过程及配方确定

3.4碎煤与浆液结石体的强度实验

3.5 本章小结

4.1 煤样注水后力学参数实验

4.2 煤层可注性实验

4.3 煤样孔隙率测定

4.4 煤样渗透系数测定

4.5 本章小结

5 三软煤层巷道掘进头注水注浆预支护模拟分析

5.1 软件简介

5.2 流固耦合理论简介

5.3 模型构建与模拟方案

5.4边界条件及数值计算参数

5.5浆液扩散机理与有效扩散半径指标确定

5.6 最佳注浆压力确定

5.7应力状态对浆液扩散的影响

5.8 三软煤层掘进头注水与顶板预注浆相互作用研究

5.9 本章小结

6赵家寨煤巷掘进头注水注浆工业实践

6.1浆液扩散半径确定

6.2 注浆孔布置形式

6.3 注浆参数

6.4注浆锚杆和封孔

6.5注浆施工

6.3注浆效果检验

6.4 结论

7 结论与展望

7.1结论

7.2 不足与展望

参考文献

作者简历

学术论文数据集

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摘要

针对赵家寨矿三软厚煤层巷道掘进头片帮与漏顶现象,提出了预支护技术,采用注水与注浆联合预支护。
  破碎区宽度计算公式表明提高煤体内部粘聚力和内摩擦角能有效防止片帮发生。注水煤样进行实验室实验表明注水能增大松散煤体的粘聚力,提高了其抗剪强度,同时使其抗压强度降低,减小片帮发生危险。
  实验室浆液配制得出了最佳的干料成分及比例、水灰比、减水剂类型及比例、早强剂类型及比例。
  数值模拟注浆过程得出了浆液有效扩散时间、有效扩散半径、有效扩散孔隙压力指标、最佳注浆压力,并分析了应力状态对浆液扩散的影响,发现较大的侧向压力抑制了浆液的扩散。数值模拟注水注浆之间的相互作用,发现二者是互相促进的。
  将研究成果应用于赵家寨矿12204运输巷的一段,顶板钻芯取样和顶板窥视表明采用预支护后的巷道顶板完整性大大提高。

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