采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (1): 204-214.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2021.0628

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奥陶系灰岩顶部劈裂注浆裂隙起裂机制试验研究

柳昭星   

  1. 1. 中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安710054;
    2. 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西西安710077
  • 出版日期:2023-01-15 发布日期:2023-01-15
  • 通讯作者: 柳昭星,E-mail:liuzhaoxing0417@foxmail.com,Tel:029-85576730
  • 作者简介:柳昭星(1988— ),男,山东省肥城市人,博士,副研究员,主要从事矿井水害防治与水资源保护方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52104240);陕西省自然科学基金项目(2022JQ-320)

Experimental study on fracture initiation mechanism of split grouting fissure in Ordovician limestone top

  • Online:2023-01-15 Published:2023-01-15

摘要: 劈裂注浆是底板水害超前区域注浆治理的最后阶段,是决定工程效果的关键环节,但由于对裂隙起裂机制认识不清,导致对该阶段浆液水灰比、注浆压力等参数选择和控制缺乏理论依据。针对上述问题,基于真三轴压裂试验平台,考虑浆液水灰比、地应力水平、裂隙与最大主应力夹角等因素,开展了劈裂注浆物理相似材料模拟试验研究,其中相似材料配比通过标定试验获得。试验结果表明:试样起裂压力随着水灰比增大而降低;在相同地应力水平和浆液水灰比条件下,试样起裂压力随着裂隙与最大主应力夹角的增加而增大;在固定最大主应力和中间主应力、浆液水灰比和裂隙与最大主应力夹角的情况下,起裂压力和二次劈裂压力均随着最小主应力的降低而降低,但二次劈裂压力降低幅度要高于起裂压力降低幅度;在相同工况下,二次劈裂压力大于起裂压力,并且二者的差值随着最小主应力的降低而降低。研究结果有助于底板水害超前区域治理劈裂注浆阶段参数选取和控制。

关键词: 底板超前区域治理, 劈裂注浆, 裂隙起裂机制, 相似材料模拟

中图分类号: