舊采破碎區(qū)注漿模擬試驗與注漿工藝優(yōu)化研究.pdf

1、本文以圣華煤業(yè)1301復采工作面為工程背景，在對礦井舊采巷道賦存調查的基礎上，進行了散碎煤巖體注漿試驗，分析了漿液在破碎煤巖散體中的擴散規(guī)律，提出了復采工作面預注漿工藝。本文主要工作為：
　　1、結合已知礦井資料，采用探測巷掘進與工作面回采的方式對空巷揭露狀況進行統(tǒng)計，對圣華煤業(yè)1301復采工作面舊采區(qū)空巷賦存狀況進行分析。根據(jù)工作面推進與巷道掘進過程中空巷揭露特征，繪制巷道空巷布置圖。
　　2、設計散碎煤巖堆積體注漿試驗，

2、通過試驗提出漿液擴散分析模型，并對此擴散模型進行理論分析。采用MATLAB科學計算軟件對不同注漿壓力、水灰比以及滲透系數(shù)參數(shù)影響下的漿液擴散規(guī)律進行線性回歸分析，得到了漿液水灰比、注漿壓力以及滲透系數(shù)三個因素與漿液150mm層位處最大擴散長度、最大噴射長度、注漿量以及結石體抗壓強度之間的線性關系，得到各注漿因素影響下四組線性回歸方程分別為L=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流體分析模型對散碎煤巖堆積體注漿試驗模型進行完善，可以推算出漿液最大擴散長度與最大噴射長度的估算值，對試驗數(shù)據(jù)進行優(yōu)化并得到了相應的線性回歸關系式，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)漿液擴散線性回歸關系式，設計復采區(qū)多輪遞進注漿工藝。首先對復采破碎區(qū)邊界進行注漿，實現(xiàn)厚度為3m的密實封堵區(qū)，封堵區(qū)漿液水灰比為5:1，注漿壓力1MPa，注漿孔起點距底板1.6m，孔角17°，全長1.36m，孔間距2.5m。固結區(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散特征設計三輪遞進注漿，每輪間隔13.3m，距底板1.