帷幕注浆堵水隔障带稳定性及监测技术研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 矿山水害防治技术研究现状 3

1.2.2 围岩稳定性研究现状 5

1.2.3 围岩稳定性监测技术研究现状 8

1.3 存在问题 10

1.4 主要研究内容及技术路线 10

第2章 近矿体顶板帷幕注浆堵水工艺研究 12

2.1 概述 12

2.2 矿区地质 12

2.2.1 矿区地层 12

2.2.2 矿区构造 13

2.2.3 围岩蚀变 14

2.3 矿区水文地质 14

2.3.1 矿区水文地质特征 14

2.3.2 矿区主要充水因素 15

2.3.3 矿区“天窗”特征 16

2.3.4 矿区地下水的补给、径流、排泄 17

2.4 近矿体顶板帷幕注浆可行性研究 17

2.4.1 近矿体顶板帷幕注浆条件 17

2.4.2 注浆方案技术比较 18

2.4.3 注浆材料 19

2.5 注浆帷幕安全厚度研究 19

2.5.1 按抗压强度计算帷幕厚度 20

2.5.2 按“三带理论”计算帷幕厚度 24

2.6 近矿体顶板帷幕注浆堵水施工研究 25

2.6.1 注浆参数 25

2.6.2 帷幕注浆施工设计 28

2.6.3 注浆堵水效果检测 32

2.7 小结 35

第3章 堵水隔障带力学特性试验研究 36

3.1 试验仪器和试验原理 36

3.1.1 岩石密度试验 36

3.1.2 岩石抗拉强度试验 36

3.1.3 岩石单轴抗压强度及变形试验 36

3.1.4 岩石三轴压缩及变形试验 37

3.1.5 岩石抗剪试验 38

3.2 岩石力学试验结果 39

3.2.1 岩石密度试验结果 39

3.2.2 岩石抗拉强度试验结果 40

3.2.3 岩石单轴抗压强度及变形试验结果 41

3.2.4 岩石三轴压缩及变形试验结果 44

3.2.5 岩石抗剪试验结果 44

3.2.6 试验结果汇总 45

3.3 近矿体顶板帷幕注浆堵水机理研究 46

3.3.1 注浆对岩石孔隙的影响 46

3.3.2 注浆堵水隔障带水理性质 47

3.3.3 堵水隔障带岩石密度 48

3.3.4 注浆体岩石力学性质 48

3.4 小结 49

第4章 堵水隔障带稳定性评价 50

4.1 非确定性评价方法及其比较 50

4.2 集对分析 53

4.2.1 多元联系数 54

4.2.2 系数i的取值 55

4.2.3 集对势等级分序 56

4.2.4 多元联系数评价模型 57

4.3 堵水隔障带稳定性影响因素分析 61

4.3.1 区域工程地质因素 61

4.3.2 区域水文地质因素 63

4.3.3 工程影响因素 65

4.4 稳定性集对评价模型建立 67

4.4.1 评价对象因素权集计算 67

4.4.2 堵水隔障带稳定性集对分析 69

4.5 小结 71

第5章 堵水隔障带稳定性数值模拟研究 73

5.1 FLAC3D基本原理 73

5.1.1 有限差分计算方法 73

5.1.2 FLAC3D流-固耦合模拟计算 76

5.2 矿房开采模型建立 77

5.2.1 工程概况 77

5.2.2 采矿方法 78

5.2.3 矿房模型 78

5.2.4 力学参数及地应力场 79

5.3 矿房开采步序模拟 81

5.4 开采模拟结果及分析 82

5.4.1 堵水隔障带覆岩应力特征 82

5.4.2 堵水隔障带覆岩变形特征 91

5.4.3 点柱稳定性分析 93

5.4.4 间柱稳定性分析 96

5.5 小结 101

第6章 堵水隔障带稳定性监测系统研究 103

6.1 帷幕注浆堵水隔障带现有监测方法 103

6.2 光纤岩移监测系统研制 105

6.2.1 光纤传感技术基本原理 105

6.2.2 光纤岩移监测系统研制 106

6.3 谷家台铁矿应用实例 112

6.3.1 监测系统安装 112

6.3.2 监测结果分析 116

6.4 小结 119

第7章 结论与展望 120

7.1 主要研究结论 120

7.2 主要创新点 121

7.3 展望 122

参考文献 123

作者简介 131