注浆加固煤体力学性质与渗透率试验研究

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1、硕士学位论文注浆加固煤体力学性质与渗透率试验研究EXPERIMENTALSTUDYONMECHANICALPROPERTIESANDPERMEABILITYOFCOALWITHGROUTINGREINFORCEMENT作者：于跃导师：张保勇副教授吴强教授黑龙江科技大学二〇一五年六月学位论文使用授权声明本人完全了解黑龙江科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案室和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇

2、编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案室和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案室、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览，另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，论文的公布（包括刊登）授权黑龙江科技大学研究生学院办理。(保密的学位论文在解密后适用本*^受权书）。作者签名导师签名:年(月？if曰年/月？4~曰中图分类号：TD712学校代码：10219UDC：622密级：公开黑龙江科技大学硕士学位论文注浆加固煤体力学性质与渗透率试验研究EXPERIMENTALSTUDYONMECHANICALPROPERTIESANDPERM

3、EABILITYOFCOALWITHGROUTINGREINFORCEMENT作者于跃导师张保勇申请学位工学硕士培养单位安全工程学院学科专业安全技术及工程研究方向矿井瓦斯防治与利用答辩委员会主席孙登林评阅人秦宪礼二〇一五年六月论文审阅认定书研究生在规定的修业年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程和其他培养环节的学习，成绩合格；在我的指导下独立完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签名：年月日致谢本论文是在张保勇副教授和吴强教授的悉心指导下完成的，首先要感谢张保勇副教授和吴强教授，

4、是两位导师将我领入了瓦斯灾害防治与利用的大门，并对我的研究提出了很多宝贵的意见，使我的研究工作有了目标和方向。在这近三年的时间里，对我进行了悉心的指导和教育，使我能够不断地学习提高，而且这些课题的研究成果也成为了本论文的主要素材。同时，张老师渊博的学识、严谨的治学态度也令我十分敬佩，是我以后学习和工作的榜样。还要再次感谢张老师对我的关心和照顾,在此表示最诚挚的谢意。感谢我的父母，在生活上给予无限的关爱，养育之恩，无以回报。你们永远健康快乐是我最大的心愿。在实验室一起学习工作生活中得到了安全工程学院领导、老师和同学们的无私帮助，特别感谢张迎新、张国华、秦宪礼、徐峰、康宇、韩永辉、李智峰、陈文胜、

5、沈斌、刘佳佳、王丹等老师对我的关怀、鼓励和指导；感谢师兄张强、潘长虹、刘传海、朱福良和师姐吴琼、赵美蓉在学习上的热心帮助；感谢周竹青、岳彦兵、周泓吉、孙德亮三年来的陪伴，给予我的支持与鼓励；同时感谢王世海、高橙、刘金华、刘文新、赵子琪、张赛、尹百元、张家豪诸位师弟师妹在实验和生活上给我的帮助，感谢父母无私大爱和女友岳媛不离不弃。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！摘要瓦斯抽采是保证煤矿采掘作业安全施工的重要途径之一，然而由于煤层钻孔有效密封关键技术问题，严重制约了瓦斯抽采钻孔的施工。基于此

6、，提出了瓦斯抽采钻孔施工过程中的帷幕注浆加固技术。运用自主搭建的注浆加固煤体力学性质与渗透率试验平台，本论文系统测定了注浆材料粘度及凝胶时间、注浆固结煤体力学性质及渗透率，分析了目标参数影响关系，取得了一定创新性成果，对帷幕注浆加固技术完善具有重要科学与工程意义。（1）根据纯水泥浆液试验获得的水灰比-粘度-抗压强度影响关系优选出的水灰比，设计以水胶比、粉煤灰掺量、微硅粉掺量以及聚乙烯醇纤维掺量为影响因素的4因素3水平正交试验，获得注浆材料粘度及凝胶时间等浆液性能影响规律。结果表明，水胶比和微硅粉含量对浆液粘度及凝胶时间具有显著影响；浆液的粘度与凝胶时间呈线性关系，浆液粘度越大，凝胶时间越短，浆

7、液粘度越低，所需凝胶时间越长。（2）开展了不同固结条件下煤体力学性质与渗透率试验，获取了应力-应变关系曲线及渗透率测试数据，并进行了方差和极差分析。结果表明，水胶比和微硅粉含量对固结煤体力学性质影响显著；微硅粉含量同时也对固结煤体渗透率具有显著影响。（3）分析了不同试验体系下，粘度-抗压强度、粘度-渗透率影响关系，结果显示，注浆材料粘度与固结煤体抗压强度呈正相关关系，而与渗透率呈负相关关系。分析认