1 緒論

1.1 引言

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 軟巖流變巷道控制理論

1.2.2 軟巖流變巷道支護技術(shù)

1.2.3 巷道注漿加固技術(shù)及存在問題分析

1.2.4 高壓旋噴預注漿加固軟煤流變巷道技術(shù)的提出

1.3 存在的問題

2 典型松散煤體巷道失穩(wěn)特點與機制

2.1 典型松散煤巷流變工程案例

2.1.1 工程地質(zhì)概況

2.1.2 巷道現(xiàn)有支護及變形監(jiān)測設(shè)置

2.1.3 現(xiàn)場巷道變形監(jiān)測結(jié)果

2.1.4 巷道流變特點分析

2.2 數(shù)值模擬模型建立

2.2.1 FLAC3D數(shù)值模型

2.2.2 模型參數(shù)選取

2.2.3 支護參數(shù)及監(jiān)測點布置情況

2.3 松散煤體巷道失穩(wěn)演化機制

2.3.1 巷道圍巖變形演化規(guī)律

2.3.2 巷道圍巖應力分布變化特征

2.3.3 巷道圍巖塑性區(qū)演化規(guī)律

3 松散煤體構(gòu)建與流變特性研究

3.1 典型松散煤層實際賦存狀態(tài)

3.2 成型煤體等效于現(xiàn)場松散煤體的方法

3.2.1 煤巖堅固性與強度關(guān)系分析

3.2.2 松散煤體堅固性測定結(jié)果

3.2.3 煤體孔隙結(jié)構(gòu)與強度之間關(guān)系

3.3 原煤篩分與含水率測定

3.3.1 室內(nèi)散煤粒徑級配確定

3.3.2 室外原煤篩分

3.3.3 原煤含水率測定

3.4 實驗室成型煤體及樣本構(gòu)建

3.4.1 關(guān)鍵影響參數(shù)選取

3.4.2 煤體成型方案設(shè)計

3.4.3 煤體成型工藝

3.4.4 煤體成型過程分析

3.4.5 煤體樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建

3.5 基于反演模型構(gòu)建等效型煤

3.5.1 型煤孔隙率及強度試驗結(jié)果分析

3.5.2 型煤的“構(gòu)建參數(shù)”及試驗結(jié)果

3.6 煤體試樣單軸流變試驗

3.6.1 煤體試樣及單軸流變試驗設(shè)備

3.6.2 流變試驗方法及方案

3.6.3 單軸壓縮流變試驗全過程軸向應變規(guī)律

3.6.4 單軸壓縮流變試驗軸向應力一應變曲線規(guī)律

3.6.5 單軸壓縮流變試驗等時應力一應變曲線規(guī)律

3.6.6 單軸壓縮流變試驗瞬時加載煤體變形模量變化規(guī)律

4 高壓旋噴注漿改性與加固松散煤體機理

4.1 高壓射流破煤機理分析

4.1.1 高壓射流的構(gòu)造及動壓力衰減規(guī)律

4.1.2 高壓射流破煤機理

4.2 高壓射流在煤體中擴孔范圍及影響因素分析

4.3 高壓旋噴注漿成樁(柱)及改性固結(jié)機理

4.3.1 高壓旋噴注漿成樁作用

4.3.2 高壓旋噴注漿改性固結(jié)機理

4.4 煤漿固結(jié)體物理力學性質(zhì)測試

4.4.1 煤與漿比例的確定

4.4.2 煤漿混合物的設(shè)計及坍落度測試

4.4.3 水泥漿液對煤體的改性分析

4.5 煤漿固結(jié)體力學參數(shù)確定的試驗研究

4.5.1 煤漿固結(jié)體的蠕變試驗結(jié)果

4.5.2 煤漿固結(jié)體的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角

4.5.3 煤漿固結(jié)體力學強度參數(shù)的尺寸效應

5 煤巷旋噴加固數(shù)值模擬研究

5.1 高壓旋噴加固技術(shù)方案初步設(shè)計

5.1.1 設(shè)計思路

5.1.2 設(shè)計原則

5.1.3 控制方案

5.1.4 關(guān)鍵技術(shù)分析

5.1.5 主要工序及技術(shù)參數(shù)

5.2 旋噴加固巷道數(shù)值模型建立

5.2.1 模型建立及監(jiān)測點布置

5.2.2 本構(gòu)關(guān)系及參數(shù)設(shè)置

5.3 旋噴加固控制巷道流變機理分析

5.3.1 旋噴加固巷道圍巖變形規(guī)律

5.3.2 旋噴加固巷道圍巖應力分布變化特征

5.3.3 旋噴加固巷道圍巖塑性區(qū)演化規(guī)律

5.4 旋噴加固技術(shù)方案優(yōu)化及控制效果分析

5.4.1 旋噴加固技術(shù)方案問題分析

5.4.2 旋噴加固控制方案優(yōu)化

5.4.3 旋噴加固優(yōu)化方案控制效果及機理分析

5.5 支護方案的綜合對比分析

6 水平高壓旋噴擴孔成樁現(xiàn)場試驗

6.1 試驗地點工程地質(zhì)概況

6.2 試驗目的與實施步驟

6.3 相關(guān)設(shè)備選型

6.4 高壓射流影響因素分析及井上試驗

6.5 井下旋噴成樁方案設(shè)計及要求

6.6 試驗結(jié)果及其分析

6.6.1 巷道開挖支護與煤層條件觀測

6.6.2 高壓旋噴擴孔注水泥漿巖石段成樁效果

6.6.3 高壓旋噴擴孔注水泥漿煤層段成樁效果

6.6.4 旋噴效果整體分析

參考文獻