千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研发与实践
张振峰1
康红普1
姜志云2
李文洲1
姜鹏飞1
蔡瑞春2
朱阳涛2
王军2
1.煤炭科学研究总院开采研究分院,北京100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京1000132.中煤新集能源股份有限公司口孜东矿,安徽阜阳236153
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≤9μm,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6～8m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2μm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
分类号：TD265.4(矿山设计与建设)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0603004)中国煤炭科工集团技术创新项目(2018GH001)国家自然科学基金(51704160)
论文发表日期：2020-03-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 972-981 )
英文信息