主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研发与实践
  • 作者

    张振峰康红普姜志云李文洲姜鹏飞蔡瑞春朱阳涛王军

  • 单位

    煤炭科学研究总院开采研究分院天地科技股份有限公司开采设计事业部中煤新集能源股份有限公司口孜东矿

  • 摘要

    高压劈裂注浆改性技术通过注浆改性方法可提高围岩自承能力,是巷道围岩“支护—改性—卸压”协同控制技术的重要一环。针对口孜东矿121302运输巷锚杆支护效果差,常规注浆方法无法注入巷道围岩等难题,开展了千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研究与实践。开发高压劈裂注浆工艺,研制高压劈裂注浆装备,试制的矿用气动注浆泵最大工作压力超过30 MPa,采用微纳米无机有机复合改性材料,经过超细加工,95%的粒径≤9 μm,在121302运输巷掘进工作面进行高压注浆改性试验,对注浆压力―流量变化规律、注浆量、浆液扩散半径等参数统计分析,对注浆改性后的效果进行了测试评价。试验结果表明:注浆压力与注浆流量是劈裂注浆的主控因素;掘进工作面超前注浆平均启劈压力在22 MPa左右;滞后掘进工作面6~8 m注浆,适当降低排量,注浆过程进入高压微劈裂-渗透注浆阶段,增强注浆效果。高压劈裂注浆改性工艺解决了高应力低渗透软岩“注不进”的难题,保证锚杆索锚固质量,改善新掘巷道成型。巷道围岩改性效果理想:现场取样SEM扫描电镜细观形貌分析可发现,高压劈裂注浆工艺下,新型微纳米有机无机复合改性材料可注入最小约2 μm宽度的裂隙;浆液水化固结体密实并与煤界面结合致密;纳米压痕试验证明煤浆界面区弹性模量高于煤,致裂重新黏合后的煤体力学性能强于之前。


  • 关键词

    千米深井劈裂注浆注浆加固围岩改性

  • 作者简介

    张振峰(1984—),男,山东济南人,博士研究生。E-mail:zkissinger@163.com

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