舊采破碎區(qū)注漿模擬試驗(yàn)與注漿工藝優(yōu)化研究.pdf

1、本文以圣華煤業(yè)1301復(fù)采工作面為工程背景，在對(duì)礦井舊采巷道賦存調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了散碎煤巖體注漿試驗(yàn)，分析了漿液在破碎煤巖散體中的擴(kuò)散規(guī)律，提出了復(fù)采工作面預(yù)注漿工藝。本文主要工作為：
　　1、結(jié)合已知礦井資料，采用探測(cè)巷掘進(jìn)與工作面回采的方式對(duì)空巷揭露狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)圣華煤業(yè)1301復(fù)采工作面舊采區(qū)空巷賦存狀況進(jìn)行分析。根據(jù)工作面推進(jìn)與巷道掘進(jìn)過程中空巷揭露特征，繪制巷道空巷布置圖。
　　2、設(shè)計(jì)散碎煤巖堆積體注漿試驗(yàn)，

2、通過試驗(yàn)提出漿液擴(kuò)散分析模型，并對(duì)此擴(kuò)散模型進(jìn)行理論分析。采用MATLAB科學(xué)計(jì)算軟件對(duì)不同注漿壓力、水灰比以及滲透系數(shù)參數(shù)影響下的漿液擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行線性回歸分析，得到了漿液水灰比、注漿壓力以及滲透系數(shù)三個(gè)因素與漿液150mm層位處最大擴(kuò)散長(zhǎng)度、最大噴射長(zhǎng)度、注漿量以及結(jié)石體抗壓強(qiáng)度之間的線性關(guān)系，得到各注漿因素影響下四組線性回歸方程分別為L(zhǎng)=46.8476.S-0.2527.K4.6336.P0.5773、R=78.6494.S-0.2

3、154.K6.7270.P0.5777、Q=206.8306.S0.1530.K3.1685.P0.2970與P=6.607.S-0.6920.W0.215.P-0.0439。
　　3、通過建立FLUENT流體分析模型對(duì)散碎煤巖堆積體注漿試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行完善，可以推算出漿液最大擴(kuò)散長(zhǎng)度與最大噴射長(zhǎng)度的估算值，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化并得到了相應(yīng)的線性回歸關(guān)系式，分別是L=105.6466.S-0.2631.K508885.P0.5776與R

4、=183.2772.S-0.1952.K8.1937.P0.5537。
　　4、根據(jù)漿液擴(kuò)散線性回歸關(guān)系式，設(shè)計(jì)復(fù)采區(qū)多輪遞進(jìn)注漿工藝。首先對(duì)復(fù)采破碎區(qū)邊界進(jìn)行注漿，實(shí)現(xiàn)厚度為3m的密實(shí)封堵區(qū)，封堵區(qū)漿液水灰比為5:1，注漿壓力1MPa，注漿孔起點(diǎn)距底板1.6m，孔角17°，全長(zhǎng)1.36m，孔間距2.5m。固結(jié)區(qū)漿液水灰比為7:1，注漿壓力為9.5MPa，按照超高水材料漿液的擴(kuò)散特征設(shè)計(jì)三輪遞進(jìn)注漿，每輪間隔13.3m，距底板1.