论文题目：杨家村煤矿5煤淋水区巷道顶板锚索封孔注浆技术研究
摘要：弱胶结软岩自身承载能力较低,存在胶结性差、强度低、遇水易软化等特点,巷道顶板围岩及锚索孔淋水冲刷加剧了巷道顶板变形下沉,威胁巷道的安全稳定。因此,将锚注支护技术与弱胶结软岩顶板淋水巷道相结合,研究该类巷道围岩控制技术具有一定的现实意义。以杨家村煤矿5-1上煤层1#探巷淋水顶板为研究对象,采用现场调研、室内试验以及钻孔窥视等方法分析弱胶结软岩巷道顶板变形破坏特征及原因,原始创新提出普通锚索封孔注浆技术控制围岩变形,通过理论分析、相似模拟试验和现场试验等方式进行弱胶结软岩顶板淋水巷道普通锚索封孔注浆技术研究。1)通过现场调研和试验分析可知,1#探巷顶板以砂质泥岩为主,顶板围岩及锚索孔淋水的补给水源为上部采空区积水、断层裂隙水及顶板弱含水层,造成了巷道顶板围岩破碎、顶板下沉变形以及支护构件失效;同时,地质钻孔测试和顶板锚索孔的存在加剧了对顶板水的扰动发育。2)由弱胶结软岩巷道顶板变形破坏特征研究分析,提出普通锚索封孔注浆支护技术;对普通锚索封孔注浆的封孔段进行受力分析,推导出封孔段理论计算公式τ=Pr/（7）r1+r2（8）;结合单根锚索数值模拟结果,验证了注浆时锚索封孔段易破坏区在封孔段与锚索及锚索孔壁接触处,封孔段封孔长度宜在300～500mm,封孔段至少能承受5MPa注浆压力。3)通过封孔材料配比与封孔试验可知,有机与无机材料均能作为封孔材料封闭锚索孔浅部封孔段,水泥锚固剂水灰比宜在0.7:1～1:1,马丽散NS-AB和E-AB双液配比宜在1:2～2:1,马丽散材料在锚索封孔段的密实填充效果优于水泥锚固剂;由钢管封孔注浆试验可知,水泥锚固剂水灰比为0.7:1～1:1、封孔长度为300～500mm时,注浆压力保持在3～6.5MPa,当封孔长度为500mm、水灰比为1:1时,注浆压力达到6.5MPa;由井下封孔注浆试验可知,顶板锚索注浆压力保持在4～5MPa,验证了室内模拟试验的正确性,并达到了锚索封孔注浆堵水和提高锚索支护力的目的,确定了井下锚索封孔注浆的技术参数和施工工艺。4)现场监测结果表明,锚索封孔注浆以后顶底板移近量和顶板最大离层值比有淋水原支护时分别减少60%和74%、深浅基点位移量比有淋水原支护时分别减少50%和60%、单根锚索平均每分钟淋水量比有淋水原支护时减少92%;数值模拟结果与现场监测结果存在差异,但是巷道围岩变形破坏趋势相同;研究成果证明锚索封孔注浆技术的实用性,为类似巷道围岩控制提供技术与理论指导。该论文有图53幅,表7个,参考文献65篇。
关键词：锚索封孔注浆;封孔段;弱胶结软岩;相似模拟;数值模拟
学科专业：安全工程（专业学位）
论文审阅认定书
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容
1.4 技术路线
1.5 本章小结
2 弱胶结软岩巷道顶板变形破坏特征及原因分析
2.1 工程概况
2.2 弱胶结软岩巷道顶板变形破坏特征
2.3 弱胶结软岩巷道顶板变形破坏原因
2.4 本章小结
3 普通锚索封孔注浆支护技术理论研究
3.1 普通锚索封孔注浆技术理论分析
3.2 单根锚索封孔注浆数值模拟
3.3 本章小结
4 普通锚索封孔注浆支护技术试验研究
4.1 封孔材料配比试验
4.2 封孔相似模拟试验
4.3 钢管封孔注浆相似模拟试验
4.4 井下锚索封孔注浆试验
4.5 本章小结
5 普通锚索封孔注浆支护优化分析与现场应用
5.1 锚索封孔注浆支护技术数值模拟
5.2 锚索封孔注浆支护工程应用
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 不足与展望
参考文献
作者简历