采矿与安全工程学报 ›› 2021, Vol. 38 ›› Issue (2): 326-333.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.0450

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注浆岩体强度随钻评价试验研究

高红科,王琦,李术才,王悦,蒋振华,江贝   

  1. 1.山东大学岩土与结构工程研究中心,山东 济南 250061; 2.中国矿业大学(北京)深部岩土 力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083; 3. 山东高速集团有限公司,山东 济南 250100
  • 出版日期:2021-03-15 发布日期:2021-04-06
  • 通讯作者: 王琦 E-mail: chinawangqi@163.com
  • 作者简介:高红科(1994— ),男,山东省威海市人,博士,主要从事岩体测试与岩石力学方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51874188, 51927807); 山东省重大科技创新工程项目(2019SDZY04);山东省高等学校“青创科技计划” 项 目(2019KJG013)

Experimental study on the while-drilling evaluation of the strength of grouted rock mass

  • Online:2021-03-15 Published:2021-04-06

摘要: 复杂条件地下硐室安全控制的难点在于破碎围岩的有效支护,锚注支护是破碎围岩有效控 制的主要手段,注浆后的岩体强度是锚注支护参数合理设计优化的重要依据。目前对于注浆岩体 强度的定量测试评价方法研究较少,数字钻进测试技术为实现注浆岩体强度的定量获取提供了新 思路, 其关键在于建立数字钻进参数与注浆岩体强度参数的定量关系。基于此, 本文以厚冲积层 高应力矿井——万福煤矿为工程背景,利用研发的岩体数字钻进试验系统,开展注浆岩体数字钻 进试验,讨论分析不同水灰比及不同岩体粒径因素对钻进参数、切削能量和抗压强度的响应规律。 在此基础上,结合回归分析方法, 得到数字钻进 PDC 钻头条件下的钻进能耗系数和钻进能耗常 数,以及钻进岩体破碎系数,建立基于能量分析的注浆岩体钻进参数与等效强度定量关系模型 (EDP-ECS 模型),提出注浆岩体等效强度随钻评价方法。本文研究为基于数字钻进测试实现地下 工程注浆围岩强度的定量评价提供了理论与方法基础。

关键词: 注浆岩体, 数字钻进, 切削能量, 等效强度, 评价方法

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