【摘要】：采空區(qū)殘留空洞、空隙是采空區(qū)二次沉降、煤層自燃、有害氣體積聚、礦井突水等災(zāi)害的誘因之一。以采動(dòng)破碎巖石次生巖體平衡結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象,采用理論分析的手段,提出當(dāng)滿足采空區(qū)煤柱穩(wěn)定,關(guān)鍵塊的穩(wěn)定時(shí),老采空區(qū)覆巖結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定的觀點(diǎn)。基于巖層碎脹特性推導(dǎo)出不同情況下的垮落帶、裂隙帶的高度,從而可以得到任意巖性組合條件下導(dǎo)水裂隙帶的預(yù)測(cè)高度,結(jié)合巖梁組合運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)水裂隙帶高度最終確定。在破碎巖石壓縮時(shí),軸向載荷較小時(shí),軸向應(yīng)變?cè)龃笾饕怯善扑閹r石位置調(diào)整引起的,軸向載荷較大時(shí),軸向變形增大的原因還包括破碎巖石在應(yīng)力集中條件下進(jìn)一步破碎成小粒徑巖石滑入空隙中。水對(duì)破碎巖石壓縮變形起到了加速作用,一方面,水充當(dāng)了破碎巖石間的潤滑劑,有利于破碎巖石中顆粒位置調(diào)整;另一方面,水充當(dāng)了破碎巖石進(jìn)一步破碎的小顆粒的搬運(yùn)工,加速了小顆�；瑒�(dòng),填充大粒徑碎石之間的空隙。相似模擬研究確定了空隙的分布規(guī)律,而破碎巖石壓縮實(shí)驗(yàn)確定了垮落帶空隙率,裂隙帶由于閉合效應(yīng)可注漿空隙很少,可忽略不計(jì);垮落帶分為不規(guī)則垮落帶和規(guī)則垮落帶,故注漿體積僅計(jì)算規(guī)則垮落帶與不規(guī)則垮落帶的空隙體積是合理的。規(guī)則垮落帶的空隙高度以相似模擬的研究結(jié)果為準(zhǔn),不規(guī)則垮落帶的高度為采出厚度的0.915～0.975倍,空隙率以破碎巖石壓縮實(shí)驗(yàn)確定的空隙率決定,對(duì)采空區(qū)空隙體積進(jìn)行預(yù)計(jì)。結(jié)合采空區(qū)注漿現(xiàn)場(chǎng),通過鉆孔檢測(cè)、壓漿檢測(cè)、孔內(nèi)電視檢測(cè)、結(jié)石體承載性能實(shí)驗(yàn)對(duì)采空區(qū)注漿效果進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果顯示:經(jīng)過注漿處理后,數(shù)據(jù)處理中心1#樓場(chǎng)地適宜建設(shè)。
[Abstract]:The residual voids and voids in goaf are one of the causes of secondary subsidence, spontaneous combustion of coal seam, accumulation of harmful gas and water inrush of mine. Taking the equilibrium structure of mining broken rock and secondary rock mass as the main research object, using the means of theoretical analysis, this paper puts forward the viewpoint that the overburden structure of the old goaf will remain stable when the coal pillar is stable and the key block is stable in the goaf. The height of collapse zone and fracture zone under different conditions can be deduced based on the characteristics of rock formation breaking and expansion, and the predicted height of water-conducting fissure zone under any lithologic combination can be obtained, and the height of water-conducting fissure zone can be finally determined by combined motion of rock and beam. When the axial load is small, the axial strain increase is mainly caused by the location adjustment of the broken rock, and when the axial load is larger, The reason for the increase of axial deformation is that the broken rock is further broken into small diameter rock and slid into the void under the condition of stress concentration. Water accelerates the compression deformation of broken rock. On the one hand, water acts as a lubricant between broken rocks, which is conducive to the adjustment of particle position in broken rock. On the other hand, water acts as a porter for further fragmentation of small particles of rock, accelerating the slippage of small particles and filling the void between large gravels. Similar simulation studies determine the distribution of the voids, while the void ratio of the collapse zone is determined by the compression experiment of broken rock, and the void rate of the fracture zone can be neglected because of the few grouting voids due to the closure effect. The caving zone can be divided into irregular collapse zone and regular collapse zone, so it is reasonable to calculate the void volume of regular collapse zone and irregular collapse zone only by grouting volume. The void height of the regular collapse zone is based on the results of similar simulation. The height of the irregular collapse zone is 0.915 ~ 0.975 times of the extracted thickness, and the porosity is determined by the porosity determined by the compression experiment of broken rock. The voids volume of goaf is predicted. Combined with goaf grouting site, the grouting effect of goaf is tested by drilling detection, grouting testing, in-hole television testing and bearing capacity experiment of stone body. The results show that: after grouting treatment, The data processing center 1# building site is suitable for construction.
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD325.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2429072