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浸水底板矿山巷道底鼓成因与注浆控制方法

来源:安徽理工大学 作者:顾玉明
发布于:2020-07-04 共16355字

  摘 要

  为控制多次返修浸水软岩巷道扰动围岩变形,本研究基于五轮山矿轨道大巷赋存条件,针对浸水软岩巷道底鼓特点,采用理论计算、岩石力学和现场试验等方法,探索了浸水底板巷道底鼓机理,并对巷道底鼓注浆控制技术进行研究.主要结论如下:

  (1)利用光谱仪对底板岩石进行研究,表明底板岩石含有大量黏土性矿物,同时分析底板岩石水理特性,得出具有遇水膨胀、软化、崩解等特点.同时对浸水底板软岩巷道影响因素进行研究,得出影响的关键因素排序:Ⅰ?Ⅱ?Ⅲ,Ⅰ-- 地质软岩的影响,Ⅱ--浸水软化的影响,Ⅲ--地应力的影响.

  (2)对巷道底鼓类型、过程、底鼓量的组成等方面进行理论分析,确定围岩剪胀扩容变形、遇水膨胀和流变是浸水底板软岩巷道底鼓的主要原因;对此的可控手段是改变围岩性质、屏蔽水的影响;根据上述分析结果结合大量的相关研究确定巷道控制原则,针对该类特殊地质条件巷道采用了"卧底+铺底+排水+注浆"支护补强方案.

  (3)对注浆材料进行对比讨论,选取单液水泥浆(添加硅粉,高性能减水剂,充填剂改善其性能)为防浸水软岩巷道底板注浆浆液;并通过试验验证低水灰比浆液的可注性,确定注浆材料配比.

  (4)对注浆参数进行计算,确定底鼓注浆所需的注浆深度、注浆间排距等重要参数;在注浆参数的基础上,设计岩土工程风动注浆新系统,风动注浆系统由四部分组成:即排水-制浆-注浆-现场评估,解决低水灰比高浓度注浆不堵管等问题,排水部分的设置可保持浆液注入后不被水影响.再根据支护方案以及注浆深度,选取了底板注浆锚杆,保证底板注浆基本需求,同时设计分段注浆锚索,解决深部注浆带来的不均匀等问题.

  工程实践表明,治理后的底鼓巷道底板稳定性较好,同时施工效果为同类巷道注浆施工提供参考依据.

  关键词:浸水底板;软岩巷道;底鼓机理;注浆控制

  Abstract

  In order to control the disturbed surrounding rock deformation of multiple repairroadway, the mechanism of floor heave in soft rock roadway with submerged floor isexplored by means of theoretical calculation, rock mechanics and field test based onthe existing endowment of track roadway in Wulunshan Mine, Guizhou Province, andin view of the characteristics of floor heave in soft rock roadway with submerged floor. And the control technology of roadway floor heave is established. The mainconclusions are as follows:

  The floor rock is studied by spectrometer. The results show that the floor rockcontains a large number of clay minerals. At the same time, the hydrologiccharacteristics of the floor rock are analyzed. And it is concluded that the floor rockhas the characteristics of expansion, softening, disintegration and so on after contactwith water. At the same time, the influencing factors of soft rock roadway insubmerged floor are studied. And the order of the key factors is as follows: Ⅰ?Ⅱ?Ⅲ, Ⅰ--Influence of geological soft rock, Ⅱ-- Influence of softening after contact withwater, Ⅲ-- Influence of ground stress.

  It is determined that the main causes of floor heave of soft rock roadway insubmerged floor are shear expansion and expansion deformation of surrounding rock,expansion after contact with water and rheology based on the theoretical analysis ofthe type, process and composition of roadway floor heave. The controllable means areto change the properties of surrounding rock and shield the influence of water.According to the above analysis results combined with a large number of relatedresearch, roadway control principle was determined. The support reinforcementscheme of " remove roadway floor heave + floor + drainage + grouting" is put forward.

  The grouting materials are compared and discussed. Single liquid cement slurry(adding silicon powder, high performance water reducer, filling agent to improve itsperformance) is selected as grouting slurry for anti-immersion soft rock roadway floor.The injectability of the slurry with low water-cement ratio was verified in thelaboratory. And the proportion of grouting materials was determined.

  The grouting parameters are optimized. And the important parameters such asgrouting depth, grouting pressure and row spacing between grouting are determined. A new pneumatic grouting system for geotechnical engineering is designed on the basisof grouting parameters. The pneumatic grouting system is composed of four parts asfollows: drainage-making cement slurry-grouting-site evaluation. The problem of pipeplugging by high concentration grouting with low water-cement ratio has beensolved.The drainage part can be set up to keep the slurry from being affected by waterafter injection. According to the supporting scheme and grouting depth, the groutinganchor rod is selected to ensure the basic demand of grouting in the floor. And thesegmented grouting anchor cable is designed to solve the problem of inhomogeneitycaused by deep grouting.

  The industrial test shows that the stability of the treated floor heave roadway isgood. The construction effect provides a reliable basis for the grouting construction ofthe same kind of roadway.It is of great significance to the treatment of floor heave insoft rock roadway for sustainable development.

  KeyWords:Flooded floor;soft rock roadway;floor heave mechanism,;groutingcontrol

  目录

  摘要............................................................................................................................I

  Abstract............................................................................................................................III

  目录..............................................................................................................................V

  Contents.........................................................................................................................VII

  1绪论................................................................................................................................1

  1.1研究背景及意义..................................................................................................1

  1.2研究现状..............................................................................................................1

  1.2.1巷道底鼓研究现状.....................................................................................1

  1.1.2巷道底鼓防治技术.....................................................................................2

  1.2.3巷道注浆加固技术.....................................................................................3

  1.3存在问题..............................................................................................................4

  1.4研究内容和技术路线..........................................................................................5

  2浸水软岩巷道底鼓机理及控制原则............................................................................7

  2.1底板岩石物理力学特性......................................................................................8

  2.1.1物理成份.....................................................................................................8

  2.1.2水理特性.....................................................................................................9

  2.1.3强度特征...................................................................................................11

  2.2巷道底鼓影响因素分析....................................................................................12

  2.2.1地应力.......................................................................................................12

  2.2.1原有支护方式...........................................................................................12

  2.2.3巷道围岩特性...........................................................................................13

  2.2.4浸水影响...................................................................................................13

  2.2.5地质构造...................................................................................................14

  2.3巷道底鼓类型与过程........................................................................................15

  2.3.1底鼓类型...................................................................................................15

  2.3.2底鼓过程...................................................................................................17

  2.4巷道底鼓量组成................................................................................................18

  2.4.1不考虑时间因素.......................................................................................18

  2.4.2考虑时间因素...........................................................................................19

  2.5控制原则............................................................................................................20

  2.6本章小结............................................................................................................22

  3底板注浆特征及注浆材料配比试验..........................................................................25

  3.1底板注浆特征....................................................................................................25

  3.1.1注浆控制机理...........................................................................................25

  3.1.2注浆控制区域...........................................................................................26

  3.1.3注浆扩散规律...........................................................................................26

  3.2注浆材料配比试验............................................................................................28

  3.2.1注浆材料优选...........................................................................................28

  3.2.2配比试验...................................................................................................30

  3.3本章小结............................................................................................................40

  4巷道注浆加固技术......................................................................................................41

  4.1注浆参数优化....................................................................................................41

  4.2风动注浆系统研发............................................................................................43

  4.3注浆支护材料设计............................................................................................46

  4.3.1底板注浆锚杆...........................................................................................46

  4.3.2分段式注浆锚索.......................................................................................46

  4.4本章小结............................................................................................................48

  5工程应用......................................................................................................................49

  5.1巷道支护参数....................................................................................................49

  5.1.1"不稳定段"注浆设计................................................................................49

  5.1.3"极不稳定段"注浆设计............................................................................49

  5.2施工工艺............................................................................................................50

  5.3施工步骤............................................................................................................51

  5.4现场注浆量检验................................................................................................53

  5.5矿压观测分析....................................................................................................54

  5.7本章小结............................................................................................................55

  6结论与建议..................................................................................................................57

  6.1主要结论............................................................................................................57

  6.2研究不足与建议................................................................................................58

  参考文献.........................................................................................................................59

  致谢...............................................................................................................................65

  作者简介及读研期间主要科研成果.............................................................................65

  1 绪论

  1.1 研究背景及意义

  在我国复杂地质条件的背景下,软岩地层巷道极易发生变形,顶底板及两帮围岩是相互作用的统一体,现有的锚喷、锚网索耦合、刚柔耦合、锚索网联合等技术基本能满足软岩巷道顶板及两帮的支护要求,但当前我国多数矿井巷道底板处于裸露无支护状态,这为巷道底鼓的发生存在潜在的条件[1].

  通过对软弱围岩巷道变形数据分析可得,有近三分之二的巷道均发生了底鼓现象;因而对巷道的支护中必须首先对底鼓问题进行处理[2];在煤炭开采过程中或由于其他活动的采动影响导致巷道围岩应力分布发生变化,加剧了围岩的破碎程度,进而导致巷道上下顶底板及两帮岩壁向巷道内层变形突出的过程,其中底板凸起的过程即为底鼓;当软岩巷道底板浸水后巷道底鼓问题更加严重,该类巷道一旦发生底鼓,其变形一般是持续性,对此很多矿井只能进行反复卧底,结果没有让巷道变得稳定,反而导致巷道两帮和顶板进一步失稳[3].反复卧底巷道的原有支护开始失效,帮上或顶板岩层小区域处于无支护状态,巷道稳定性大大降低,修复极其困难,不仅降低了矿井运输、通风等系统效率还大大增加巷道翻修工作量和维修费用,极大的影响了矿井的正常生产[4,5].

  软岩特性对巷道的底鼓影响最为显著,在不同的时空条件(环境、埋深、时间等)下,所呈现的软岩特性均不同;国内外学者分别从定义[6-9]、分类[10]、特征[11-15]、成份[16-18]等方面对软岩的物理、力学等特性开展了大量的研究工作,做出的成果为软岩巷道底鼓治理提供了良好的基础;但由于软岩巷道围岩及其他影响因素的复杂性,现有的理论和技术不能完全解决现场问题.本文将结合五轮山煤矿轨道大巷底鼓产生的特定原因进行分析,采取合理的浸水软岩巷道控制方案,并对控制方案进行研究和优化,这对处于软岩地层的矿井有着重要的参考意义.

  1.2 研究现状

  1.2.1 巷道底鼓研究现状

  为解决巷道底鼓带来的危害,国内外众多学者对其机理、底板破坏影响因素、底鼓破坏类型等方面进行了广泛深入的研究.

  前苏联学者Л.М.秦巴列[19]М.Л.兹包尔什奇克[20] Г.Г.利特维斯基[21]И.Л切尔尼亚克[22]分别从载荷模型、能量、破坏准则、实测数据对巷道底鼓进行了研究,并取得了相应的成果.美国的哈拉米(Haramy k.)[23]和德国的奥顿哥特 M.[24]分别通过岩梁分析、相似模拟对巷道底鼓进行研究.Rockway D.J[25]A.frouz[26]A.H.Wi-lson[27]等人主要研究了巷道底鼓的主要影响因素.西德斯曼[27]和 Gyselm[28]研究了岩石膨胀对软岩巷道变形的影响.

  康红普[29-30]认为底鼓的原因分为底板岩层扩容位移、塑性位移、挠曲以及其他原因.候朝炯、马念杰[31]分析出回采巷道底鼓可分未受采动影响时底板浅部缓慢变形阶段和采动影响时的底板剧烈变形阶段.董方庭[32]对巷道松动圈做了大量研究,巷道收敛变形量与其成正比,对运用组合拱理论解决松动圈较大的巷道变形问题.

  姜耀东、陆士良[33]将巷道底鼓分为挤压流动-挠曲褶皱-遇水膨胀-剪切搓动底四种形式.薛顺勋[34]将巷道底鼓分为轻微-明显-严重-破坏底鼓四种类型.

  潘一山[35]等通过有限元法和相似模拟实验来研究了软弱围岩在遇水后所发生的底鼓变形与实际支护中巷道底鼓之间的联系,并建立了巷道底板围岩遇水后膨胀变形模型.王进学[36]等分析了巷道破碎膨胀软弱围岩产生底鼓的机理及相关因素,并对破碎软弱围岩的岩体、围岩膨胀力和地应力进行复合分析,由此提出了该底鼓巷道复合型力学模型.徐营[37]则认为巷道的底鼓变形量由底板岩石的弹塑性变形,扩容、碎胀、蠕变变形以及岩石遇水膨胀组成.

  何满潮[38]等认为深部巷道底鼓不能仅通过对底板进行单一的加固处理,需结合两帮及帮角联合控制.李树清[39]等经研究表示在对深部软弱围岩巷道底板进行加固后可加大巷道两侧岩壁的稳定性.

  马念杰等[40]认为底鼓发生的首要影响因素是底板中的水平应力对巷道底板围岩产生剪切作用并发生了剪切破坏.贺永年、何亚男[41]实地测量了茂名矿区软岩巷道的变形情况并进行分析研究,认为该地区底鼓过程为巷道两帮将顶板压力传递给底板,帮角受压下沉,横向水平应力向巷道方向挤压底板,导致鼓起.

  王卫军、李学华[42-44]通过数值计算方法,分别提出利用加固两帮以及加固顶板来改善底鼓,继而软岩巷道全断面支护技术在治理底鼓开始推广.冯江兵[45]针对回采巷道剧烈底鼓,提出了"强帮+强顶+防水"的形式,抵制住了巷道底板的大范围变形.神龙文、刘庆利、崔魏、李成才[46-49]认为深埋巷道底鼓的根本原因是底板岩层膨胀、无支护、底角应力集中,提出加固帮顶及帮角的治理方法.

  1.2.2 巷道底鼓防治技术

  查阅国内外文献目前针对巷道底鼓治理技术,最为有效的治理方法可分为以下三类 [20,29,30,49-53]

  (1)加固法:该方法在巷道底鼓中治理最为适用,通过加固改变底板围岩强度或支护阻力,来解决巷道底鼓问题.①底板岩层强度改善,主要通过对底板进行注浆、打加强锚杆;②底板岩层支护阻力的加强,主要方法有封闭式支架、砌谴、砌筑底拱来实现;③联合支护,包括有全封闭喷锚、喷锚网联合支护等方法.

  (2)卸压法:是将巷道底板的集中应力转移到巷道围岩深部,主要方式包括切缝卸压、钻孔卸压、松动爆破卸压、卸压煤柱、巷旁充填等.

  (3)联合支护法:通常将卸压与加固两种方法相结合,联合支护法具有与两种方法的优点.

  对于以上的治理方法,卸压法往往由于现场地质条件的复杂,卸压法往往不能起到很好的作用.联合加固法施工工艺复杂,成本极高.加固法对巷道底鼓治理有良好的作用,混凝土反拱、金属支架等属被动支护,难以抵挡高地应力和大变形量;而底板锚杆和底板注浆属于主动支护可以有效的改善围岩特性.

  对于底板岩性较好的底鼓巷道,可对底板打锚杆进行加固,能够及时主动支护围岩,若底板岩体若为破碎岩体,围岩可锚性较差,此时与注浆结合起来,加固后的锚杆在围岩和注入浆液以及岩体的耦合作用可形成坚实的基础,从根本上改善巷道围岩力学性质,根本上治理巷道底板"软"导致的底鼓问题,提高巷道底板围岩的稳定.

  1.2.3 巷道注浆加固技术

  国内学者杨本生、孙利辉[54,55]等提出了"底板浅深孔注浆"的双壳底鼓治理技术,取得良好效果.石红星等[56]对成庄矿破碎底板胶带机头硐室进行了现场锚注;张建威等[57]采用对屯留煤矿的巷道底板进行了锚注加固;常聚才[58,59]等巷道底鼓的超挖锚注技术,并进行现场试验;以上试验均取得显著治理效果,具有良好的借鉴价值.

  针对软岩巷道,相关注浆技术研究仅在特定条件下做出了一些成果,治理中最为重要的就注浆效果的掌握,注浆质量主要与注浆材料、注浆参数优化、注浆设备等因素有关[60-63].

  (1)注浆材料是注浆技术中极为重要的部分,当前注浆材料种类多样,每种材料均有一定的优缺点,在实际工程中根据工程的不同对象选择不同的注浆材料来保证注浆效果.在矿井巷道注浆,我国普遍采用水泥注浆材料,为了弥补水泥注浆的强度和凝固时间长的缺点,国内外研究人员又研发了各类外加剂来改善水泥浆液性能,并在应用在相关工程中[64-67].

  (2)施工装备是注浆效果的重要影响因素,包括打孔钻机、注浆泵、搅拌桶、混合器,随着上世纪 50 年代注浆技术引入我国,注浆泵从手动低压注浆泵发展到当前各种工程类型的注浆设备.根据传动方式的不同,可将现有的注浆分为:电动式,气动式和液动式三种[68];其中符合煤矿巷道实际注浆作业规程的注浆泵为双缸双液注浆泵等,可用于水泥及化学浆液注浆的设备[69].

  (3)注浆支护材料在矿井注浆支护材料方面,发展较为缓慢,目前主要有注浆锚杆、分段注浆锚杆、中空注浆锚索等注浆支护材料[70-71].

  (4)注浆工艺及注浆参数需因地制宜,根据不同的工程环境和外界条件进行优化创新,目前很多工程在施工时直接使用传统的工艺和参数,导致治理效果差[72].

  1.3 存在问题

  上述研究可以发现,巷道底鼓是多因素导致的结果,大量的学者分别通过能量、软岩特性、力学模型分析、水理特性、数值模拟等各种差异较大的手段得出不同的底鼓原因,每种控制技术也只能解释同等条件下的底鼓,比如深部巷道底鼓、膨胀软岩巷道底鼓、富水条件巷道底鼓、受工作面采动影响的回采巷道底鼓,每种底鼓机理对不同条件下的底鼓均有一定程度限制.当下巷道底鼓问题是全方位系统的问题,对于每种底鼓的类型以及底鼓的影响因素都要进行分类讨论,先今对浸水底板软岩巷道的底鼓机理研究还不够深入,许多研究依旧只是注重现场问题的解决,对其治理方式主要采取注浆的方式改善岩性,忽视了全面治理的特性,经常出现巷道底板注浆后再次底鼓的现象,不能一次性治理,对此需进行巷道分类治理,同时考虑到两帮及顶板的全断面支护,才能对浸水软岩巷道底鼓进行客观的治理.

  其次巷道注浆是保证支护质量的关键一步,但其过程繁琐需考虑浆液性能、施工设备、施工工艺等方面,才能保证有效的注浆效果.浆液性能是决定注浆治理的关键因素之一,注入浸水软岩巷道的注浆材料,在水的作用下对浆液性能有较大影响,针对这类浸水软岩的注浆材料研发较少,现有的材料不具备广泛使用特点.注浆工艺设计不合理,底板中存在大量的水依旧是现场施工的的技术问题.选择的施工设备实际使用效率低,国内目前部分设备被开发后还未广泛推广或未形成完善的系统,仅在某些单方面做出了相应的成果等,注浆支护材料研发较少,现场工程在深孔或地质密实段注入的浆液少,使得实际注进的浆液分布造成浆液不均匀,产生强弱面,而后期对钻孔的加密补钻和补注不仅会加大工程量,对资源和成本造成浪费,也很难保证达到实际生产的安全需求.

  1.4 研究内容和技术路线

  论文以该煤矿轨道大巷为工程背景,在大量资料分析以及现场勘查支护状态实测的基础上,采用理论研究、实验研究、现场试验等方法研究浸水底板软岩巷道底鼓机理及控制技术,主要内容如下:

  (1)分析现场勘察的现象、收集的资料,确定底板浸水过程以及原因;实测轨道大巷变形量,结合原有支护形式分析巷道变形特征并确定围岩变形类别.

  (2)利用元素光谱仪对底板岩石进行研究,结合现场工程研究浸水膨胀软岩底板岩石特征,包括围岩强度、成分、水理特性等.通过理论分析将浸水底板软岩巷道底鼓进行分类,分析该类软岩巷道底鼓机理,重点研究巷道底鼓变形过程以及底鼓量的组成,确定巷道底鼓影响因素各占的比例;控制底板需加强的强度范围,同时结合现场生产技术条件,制定该类难支护巷道底鼓治理的基本原则及巷道控制方案.

  (3)分析该类软岩底板注浆规律,选择适合该类巷道底板特征的注浆材料;再通过实验室试验验证低水灰比浆液的可注性,并确定最优配比,对注浆参数进行优化;根据以上确定的注浆参数设计高效注浆加固系统,同时研发注浆支护材料(解决施工存在难题,如无法实现低水灰比注浆等问题).

  (4)进行工业试验,进行矿压显现监测.
















 

  …………由于本文篇幅较长,部分内容省略,详细全文见文末附件

  6 结论与建议

  6.1 主要结论

  (1)利用光谱仪对底板岩石进行研究,轨道大巷底板围岩含有 SiO2、Al2O3两种氧化物总量为 71.92%-83.89%以及其他矿物氧化物 16.11%-28.80%,含有大量黏土性矿物具有极强的膨胀性,底板岩石具有遇水膨胀、软化、崩解等特点,并且底板围岩具有极强的流变和扩容特性,同时巷道围岩属于地质软岩范畴.

  (2)巷道底鼓主要影响因素有:巷道处于地质软岩中是典型的"三软"巷道、巷道底板长期浸水致使底板岩层软化崩解、巷道长期返修至使巷道围岩支护有一定成度弱化、巷道地质条件较为复杂、原有支护方式难以满足巷道需求;而地应力为非主要影响因素.

  (3)在巷道底鼓影响因素分析的基础上,确定了巷道底鼓类型是由在多种影响因素条件下兼具膨胀性的挤压流动型底鼓,而且巷道底板围岩在水的作用下始终伴随着围岩扩容膨胀,遇水膨胀和剪胀变形.

  (4)参考相关文献选取经验公式对巷道底板产生的底鼓量进行计算分析,验证了上述底鼓原因,考虑时间因素影响时巷道底鼓主要来自岩石流变及持续性浸水膨胀导致;不考虑时间因素时,巷道底鼓量主要来自围岩扩容、遇水膨胀导致的底鼓量;因此浸水底板巷道变形主要来自于底板软岩、浸水产生,需采取措施改善围岩性质,断绝水的作用.

  (5)针对浸水软岩巷道底鼓特点,结合大量研究的基础上确定巷道控制原则,采用了"卧底+铺底+排水+注浆"补强方案.

  (6)对比分析现有注浆材料优缺点后,选取单液水泥浆(添加硅粉,高性能减水剂、充填剂改善其性能)为浸水软岩巷道治理注浆浆液;在实验室验证低水灰比浆液的性能,并确定注浆材料配比.

  (7)对注浆参数进行优化处理,确定底鼓注浆所需的注浆压力、注浆深度、注浆间排距等重要参数.在注浆参数的基础上设计研发岩土工程风动注浆新系统,能够实现低水灰比高浓度注浆不堵管等问题、设备轻便、操作方便;风动注浆系统由四部分组成:即排水-制浆-注浆-现场评估.排水部分的设置可保持浆液注入后不被水稀释.

  (8)根据支护方案以及注浆深度,选取了底板注浆锚杆,保证底板注浆基本需求,同时设计分段注浆锚索,解决深部注浆带来的不均匀等问题.

  (9)现场注浆量统计后对其进行理论对比分析,说明设计的注浆系统效果良好.工业试验表明,治理后的底鼓巷道稳定性较好,同时施工效果为同类巷道注浆施工提供了参考依据.

  6.2 研究不足与建议

  本文的研究主要在与浸水底板软岩巷道机理及注浆控制技术研究,没有对治理底鼓的方案进行相似模拟等研究,在一定程度上选定的注浆控制方案还需要进一步验证,同时在注浆技术方面的研究主要侧重于注浆材料、注浆设备、注浆工艺的研究,由于注浆是一个系统工程,需要多因素考虑,本文在其他方面研究相对不足,现场实验主要在巷道"不稳地段"进行,由于外界因素原因"极不稳定段"巷道仅仅是在理论上进行设计,还没有得到现场验证,对此存在一定不足.除此之外,底鼓的研究工作需要进一步深入,比如锚杆(索)支护参数进行优化设计,若能进行细化研究,则可为相关底鼓治理难题提供有效的技术保障和理论基础,为我国矿井安全生产营造可靠的环境.

  致 谢

  时光荏苒,伴随着青春的燃烧,三年研究生时间眨眼飞逝.一路走来,衷心感谢各位老师的精心栽培,衷心感谢各位同学、朋友的真情陪伴,以及亲人的默默支持和无私奉献,谢谢你们的关怀和鼓励,使我顺利完成学业.感激之情,溢于言表,但更多的是需要铭记,不忘感恩,方能远行,在以后的生涯中常怀感恩之心,常思饮水之源,切实做到不忘来时的根,走好现在的路,坚定未来的梦.

  千金易得,良师难求.在此,特别感谢我的授业恩师成云海教授,感谢成老师在论文选题、研究内容、实验设计、现场实践等方面给予的精心指导,感谢三年中成老师在学业、日常生活、人生规划等方面提供的倾心帮助;同时,成老师求真务实的工作作风,认真敬业的工作态度也对我产生了深刻的影响.在此,我再次向导师致以最崇高的敬意和衷心的感谢.

  更要感谢孟祥瑞教授、赵光明教授在论文选题、开题等阶段提供的无私帮助;也要感谢查文华教授、张华磊教授在论文中期阶段的悉心指导;还要感谢苏畅、张明、胡浩等老师在论文撰写作过程中给予的帮助和支持.在此,我向各位老师表示最诚挚的谢意.

  此外,一并感谢田厚强、邹成松、张超、王维德、牛西安、田文元、李峰辉师兄弟,李希坤、周可鹏、王自成师学弟在生活上的陪伴和学业上的帮助.

  最后,感谢母校安徽理工大学提供的优秀老师和舒适环境.
  参考文献
  [1] 王雷,王琦,李术才. 软岩巷道掘进期间微震活动特征及稳定性分析[J]. 采矿与安全工程学报,2018,35(01):10-18.
  [2] 孟庆彬,韩立军,乔卫国. 泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理分析[J]. 采矿与安全工程学报,2016,33(06):1014-1022.
  [3] 张后全,韩立军,贺永年. 构造复杂区域膨胀软岩巷道底鼓控制研究[J]. 采矿与安全工程学报,2011,28(01):16-21+27.
  [4] 张守宝,李政,王宇. 煤泥岩硐室群区巷道底臌控制机理及应用[J]. 应用基础与工程科学学报,2017,25(04):712-723.
  [5] 何满潮,钱七虎. 深部岩体力学基础[M]. 北京:科学出版社,2010.
  [6] 康红普,冯志强. 煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势[J]. 煤矿开采,2013,18(03):1-7.
  [7] 赵光明,彭瑞,孟祥瑞. 软岩巷道开挖-支护过程承载结构稳定性分析[J]. 中国矿业大学学报,2017,46(04):792-802.
  [8] 袁亮. 深井巷道围岩控制理论及淮南矿区工程实践[M]. 北京:煤炭工业出版社. 2006.
  [9] 潘艺,刘镇,周翠英. 红层软岩遇水崩解特性试验及其界面模型[J]. 岩土力学,2017,38(11):3231-3239.
  [10] 何满潮,景海河, 孙晓明. 软岩工程力学[M].北京:科学出版社,2002-05.
  [12] Masoud Ranjbarnia. A simple analytical approach to simulate the arch umbrella supportingsystem in deep tunnels based on convergence confinementmethod[J]. Tunnelling andUnderground Space Technology incorporating Trenchless Technology Research,2018,82.
  [13] 孙晓明,陈峰,梁广峰. 防膨胀软岩注浆材料试验及应用研究[J]. 岩石力学与工程学报,2017,36(02):457-465.
  [14] Yan,Liu,Peng,Ka?anin-Grubin,Lin. Laboratory study of the effect of temperature differenceon the disintegration of red bed softrock[J]. Physical Geography,2019,40(2).
  [15] 来兴平,伍永平. 复杂环境下围岩变形大型三维模拟实验[J]. 煤炭学报,2010,35(01):31-36.
  [16] 苏航,邓辉,邓通海. 滇中红层张河组软岩水理性质研究[J]. 人民珠江,2018,39(06):
  [17] 刘业娇,薛俊华,袁亮. 软岩底板突水机理分析及数值试验[J]. 煤炭学报,2017,42(12):3255-3261.
  [18] Goran Vlastelica. Durability of soft rocks in Eocene flysch formation (Dalmatia, Croatia)[J].Engineering Geology,2018.
  [19] 康红普. 复杂地质条件巷道支护技术现状与发展趋势[A]. 中国煤炭学会,2004:8.
  [20] 兹包尔什奇克 MЛ. 巷道底板岩层突然隆起及其防治措施[J]. 吉林煤炭科技,1981,3(4) :67-70.
  [21] 利特维斯基ГГ. 准备巷道底臌机理[J] . 井巷地压与支护,1987,4(2) :41-44.
  [22] 切尔尼亚克ИЛ. 巷道底臌的预防[J] .煤炭科研参考资料,1980 ,1(63) :1-6.
  [23] Haramy K. Floor heave analysis in a deep mine [J]. Proc. of the 27th U.S Symposium on rockMechanics,Alabama,1986:520-525.
  [24] 奥顿哥特 M. 巷道底臌的防治[M]. 北京:煤炭工业出版社,1985.
  [25] Rockway D.J.Investigation into the Effects of Weak Floor Conditions on the Stability of CoalPillar[J].United States Bureau of Mines Open File Report Final,1979:237-243.
  [26] Afrouz A. Geofechnical assessment of the bearing Capacity of Coal Mine Floors[J].International Journal of Mining and Deological Engineering, 1986 ,2(6) :297-312.
  [27] 王卫军,侯朝炯. 回采巷道底臌力学原理及控制研究新进展[J]. 湘潭矿业学院学报,2003(01):1-6.
  [28] Gysel M. Design of Tunnels in Swelling Rock[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering.1987,20(4):219-242.
  [29] 康红普. 深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术[J]. 煤炭科学技术,2013,41(09):12-17.
  [30] 康红普. 软岩回采巷道锚杆支护技术的发展[A]. 中国岩石力学与工程学会,1999:6.
  [31] 马念杰,侯朝炯. 回采巷道围岩整体下沉及其力学分析[J]. 煤炭学报,1993(02):11-18.
  [32] 董方庭,宋宏伟. 巷道围岩松动圈支护理论[J]. 煤炭学报,1994(01):21-32.
  [33] 陆士良,姜耀东. 巷道底鼓的机理和防治[J]. 中国煤炭,1995,(8):13-17.
  [34] 薛顺勋,聂光国,姜光杰. 软岩巷道支护技术指南[M]. 北京:煤炭工业出版社,2002.
  [35] 潘一山,祝平,王德利. 深埋巷道底臌及防治的蠕变模拟试验和数值分析[J]. 黑龙江矿业学院学报,1998(02):1-7.
  [36] 王进学,杨胜利,陈忠辉. 膨胀软岩巷道底鼓机理与耦合支护技术研究[J]. 金属矿山,2008(12):16-20.
  [37] 刘禹辰. 中兴矿沿空留巷底鼓机理研究[D]. 中国矿业大学,2014.
  [38] 何满潮,张国锋,王桂莲.深部煤巷底臌控制机制及应用研究[J]. 岩石力学与工程学报,2009,28(S1):2593-2598.
  [39] 李树清. 葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究[D]. 中南大学,2004.[40] 马念杰,侯朝炯. 回采巷道围岩整体下沉及其力学分析[J]. 煤炭学报,1993(02):11-18.
  [41] 贺永年,何亚男. 茂名矿区巷道底鼓实测与分析[J]. 岩土工程学报,1994,16(4):40~46.
  [42] 王卫军,侯朝炯. 沿空巷道底鼓力学原理及控制技术的研究[J]. 岩石力学与工程学报,2004(01):69-74.
  [43] 李学华,王卫军,侯朝炯. 加固顶板控制巷道底鼓的数值分析[J]. 中国矿业大学学报,2003(04):98-101.
  [44] 李学华,黄志增,杨宏敏. 高应力硐室底鼓控制的应力转移技术[J]. 中国矿业大学学报,2006(03):296-300.
  [45] 冯江兵,张科学. 采动影响下回采巷道底鼓机理及实用性技术研究[J]. 煤炭技术,2011,30(03):68-70.
  [46] 神文龙,柏建彪. 泥质底板动压巷道底鼓机理及控制技术研究[J]. 煤炭科学技术,2014,42(03):28-31.
  [47] 刘庆利,陈江. 深部软岩巷道底鼓机理与控制技术研究[J]. 煤炭技术,2014,33(08):95-98.
  [48] 李成才,杨团辉. 巷道底鼓的成因及其防治措施[J]. 煤炭技术,2012,31(11):63-64.
  [49] 李玉生. 西德煤矿防治巷道底鼓的措施及改善支护的新方法[J]. 煤炭科学术,1982(06):52-55.
  [50] 杨永杰. 软岩巷道底臌及切缝[J]. 矿山压力与顶板管理,1993(01):9-13+80.
  [51] 葛家良,张玉祥. 回采巷道底臌机理及其防治[J]. 矿山压力与顶板管理,1995(01):43-46.
  [52] 颜志平,谢康和,曾国熙. 控制软岩回采巷道底臌的实验研究[J]. 矿山压力与顶板管理,1998,(3) :60-64.
  [53] 张建林. 软岩巷道底鼓综合治理技术研究及应用[J]. 煤炭工程,2018,50(03):50-52.
  [54] 孙利辉,杨本生. 深部巷道连续双壳加固机理及试验研究[J]. 采矿与安全工程学报,2013,30(05):686-691.
  [55] 杨本生,高斌. 深井软岩巷道连续"双壳"治理底鼓机理与技术[J]. 采矿与安全工程学报,2014,31(04):587-592.
  [56] 石红星,郭相平,李瑾.注浆加固技术在永久硐室底鼓治理中的应用[J]. 煤矿开采,2010,15(06):54-56.
  [57] 张建威,占春到. 自钻式中空注浆锚杆在巷道底鼓治理中的应用[J]. 建井技术,2009,30(03):13-14.
  [58] 常聚才,谢广祥. 深部岩巷底鼓机理及底板超挖锚注回填技术[J]. 采矿与安全工程学报,2011,28(03):361-364+369.
  [59] 谢广祥,常聚才. 超挖锚注回填控制深部巷道底臌研究[J]. 煤炭学报,2010,35(08):1242-1246.
  [60] 郑玉辉. 裂隙岩体注浆浆液与注浆控制方法的研究[D]. 吉林大学,2005.
  [61] 王晓蕾,秦启荣,苏培东. 破碎围岩注浆加固技术研究现状及发展趋势[J].科学技术与工程,2017,17(23):122-131.
  [62] 徐湛华. 注浆技术在岩土工程施工中的应用研究[J]. 西部探矿工程,2018,30(01):25-26+32.
  [63] 李召峰,李术才. 富水破碎岩体注浆加固实验与机制研究[J]. 岩石力学与工程学报,2017,36(01):198-207.
  [64] 李召峰. 富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 山东大学,2016.
  [65] 郑玉辉. 裂隙岩体注浆浆液与注浆控制方法的研究[D]. 吉林大学,2005.
  [66] 王强. 潞安矿区破碎煤岩体注浆加固技术研究及工程应用[D]. 煤炭科学研究总院,2018.
  [67] 冯志强. 破碎煤岩体化学注浆加固材料研制及渗透扩散特性研究[D]. 煤炭科学研究总院,2007.
  [68] 郭永亮. 新型注浆设备、材料及工艺在赵庄矿的应用[J]. 山东煤炭科技,2018(01):125-127+129.
  [69] 马爱芹. 煤矿用系列气动双液注浆泵的设计与应用[D]. 山东大学,2010.
  [70] 林杭,曹平,周正义. FLAC3D 模拟全长注浆锚杆的作用效果[J]. 岩土力学,2005,26(S2):167-170.
  [71] 姚强岭,李波,任松杰. 中空注浆锚索在高地应力松软煤巷中的应用研究[J]. 采矿与安全工程学报,2011,28(02):198-203.
  [72] 宋杰,王少强,王健. 注浆工艺在破碎顶板支护中的应用研究[J]. 煤炭技术,2018,37(12):60-62.
  [73] 何满潮,邹正盛,邹友峰. 软岩巷道工程概论[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,1993-10.
  [74] 沈华章,王水林,刘泉声. 模拟应变软化岩石三轴试验过程曲线[J]. 岩土力学,2014,35(06):1647-1654.
  [75] 刘东星,祁乐,李磊. 软岩巷道底鼓变形机理与治理技术研究[J]. 煤炭技术,2015,34(09):106-108.
  [76] 陈炎光,陆士良. 中国煤矿巷道围岩控制[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,1994.
  [77] 杨庆. 膨胀软岩与巷道稳定[M]. 北京:冶金工业出版社,1995-05.
  [78] 宋宏伟,郭志宏,周荣章. 围岩松动圈巷道支护理论的基本观点[J]. 建井技术,1994(Z1):3-9+95.
  [79] 杨明,华心祝,毛永江. 高膨胀性软岩巷道支护技术[J]. 煤矿安全,2014,45(12):89-91+95.
  [80] 钱鸣高,矿山压力与岩层控制[M] . 徐州:中国矿业大学出版社,2015-8.
  [81] 顾广义,贺恒,王炜. 巷道深、浅孔注浆技术在刘庄煤矿的成功应用与广泛推广[J]. 科技创新与应用,2016(17):124.
  [82] 王卫军,冯涛. 加固两帮控制深井巷道底鼓的机理研究[J]. 岩石力学与工程学报,2005(05):808-811.
  [83] 王国际. 注浆技术理论与实践[M].北京:中国矿业大学出版社,2000.
  [84] 高召宁,孟祥瑞,王广地. 考虑渗流、非轴对称荷载作用的隧道围岩塑性区分析[J]. 现代隧道技术,2014,51(02):70-75.
  [85] 袁文伯,陈进. 软化岩层中巷道的塑性区与破碎区分析[J]. 煤炭学报,1986(03):77-86.
  [86] 张农. 巷道滞后注浆控制围岩控制理论与实践[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2004 .
  [87] 彭振斌. 注浆工程设计计算与施工[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.
  [88] 郝哲. 注浆理论与应用[M]. 北京:地质出版社,2006.
  [89] 石建军,马念杰,圈德忠等.巷道围岩松动圈测试技术及应用[J]. 煤炭工程,2008(3):32-34.
  [90] 袁得江. 软岩巷道顶帮底相互作用效应及其控制技术研究[D]. 中国矿业大学,2012:38-39.
  [91] 张聪,梁经纬,阳军生. 考虑区间分布的幂律流体脉动渗透注浆扩散机制研究[J]. 岩土工程学报,2018,40(11):2120-2128.
  [92] 杨赛舟,何川,李铮. 富水地区隧道注浆圈内部水压分布规律[J]. 中国矿业大学学报,2017,46(03):546-553.
  [93] 王强,冯志强. 裂隙岩体注浆扩散范围及注浆量数值模拟[J]. 煤炭学报,2016,41(10):2588-2595.
  [94] 李立新,邹金锋. 破碎岩体隧道注浆参数确定方法[J]. 中南大学学报,2013,44(08):3432-3440.
  [95] 朱明听,张庆松,李术才. 围岩性质对于注浆压力变化规律及浆液扩散模式的影响研究[J].岩土工程学报,2017,39(07):1258-1266.

作者单位:安徽理工大学
原文出处:顾玉明. 浸水软岩巷道底鼓机理及注浆控制技术研究[D].安徽理工大学,2019.
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