研究生開題報(bào)告

1、冀中南地區(qū)深井注漿加固支護(hù)機(jī)理研究姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2011年6月匯匯 報(bào)報(bào) 提提 綱綱立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果 擬采取的研究方法和技術(shù)路線擬采取的研究方法和技術(shù)路線實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件經(jīng)費(fèi)來(lái)源和預(yù)算安排經(jīng)費(fèi)來(lái)源和預(yù)算安排 123451.立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)冀中南地區(qū)煤礦開采現(xiàn)狀冀中南地區(qū)煤礦開采現(xiàn)狀冀中南地區(qū)是我國(guó)重要的煤炭能源工業(yè)基地，經(jīng)過(guò)近幾冀中南地區(qū)是我國(guó)重要的煤炭能源工業(yè)基地，經(jīng)過(guò)近幾十年的開采，很大一部分煤礦已經(jīng)轉(zhuǎn)入深部開采，開發(fā)深部十年的開采，很大一部分煤礦已經(jīng)轉(zhuǎn)入深部開采，開發(fā)深部煤炭資源已成為維持本地區(qū)能

2、源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。目煤炭資源已成為維持本地區(qū)能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。目前，冀中南地區(qū)部分礦井開采深度已經(jīng)達(dá)到了前，冀中南地區(qū)部分礦井開采深度已經(jīng)達(dá)到了600800m，深部開采成為冀中南地區(qū)煤礦開采面臨的共同問(wèn)題。國(guó)內(nèi)很深部開采成為冀中南地區(qū)煤礦開采面臨的共同問(wèn)題。國(guó)內(nèi)很多地區(qū)的煤礦也同樣面臨著深部開采的問(wèn)題。多地區(qū)的煤礦也同樣面臨著深部開采的問(wèn)題。其中，陶二礦擴(kuò)大區(qū)，井筒深度達(dá)其中，陶二礦擴(kuò)大區(qū)，井筒深度達(dá)840m；邢東礦，井；邢東礦，井筒深度達(dá)筒深度達(dá)830m，開采深度已經(jīng)延伸到了，開采深度已經(jīng)延伸到了1270m；趙各莊礦，；趙各莊礦，開采深度達(dá)到了開采深度達(dá)到了1159m；峰峰集團(tuán)

3、磁西一號(hào)礦；峰峰集團(tuán)磁西一號(hào)礦(在建礦井在建礦井)，副井設(shè)計(jì)深度達(dá)副井設(shè)計(jì)深度達(dá)1340m，開采深度為，開采深度為10001400m。 1.立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)深井開采面臨的技術(shù)難題深井開采面臨的技術(shù)難題對(duì)于深井開采來(lái)說(shuō)，其巷道圍巖都具有工程軟巖的特性，對(duì)于深井開采來(lái)說(shuō)，其巷道圍巖都具有工程軟巖的特性，而且受地應(yīng)力的影響非常大，巷道底臌現(xiàn)象普遍存在且比較而且受地應(yīng)力的影響非常大，巷道底臌現(xiàn)象普遍存在且比較嚴(yán)重，巷道難以得到有效控制，且返修率比較高，嚴(yán)重制約嚴(yán)重，巷道難以得到有效控制，且返修率比較高，嚴(yán)重制約深部煤炭資源的開采，使得開采成本大幅增加。深部煤炭資源的開采，使得開采成本大幅增加。對(duì)于開采

4、深度超過(guò)對(duì)于開采深度超過(guò)600m的巷道和硐室，大多采用注漿的巷道和硐室，大多采用注漿加固進(jìn)行二次支護(hù)，部分礦井實(shí)施一次淺部注漿就能控制住加固進(jìn)行二次支護(hù)，部分礦井實(shí)施一次淺部注漿就能控制住圍巖，而對(duì)于采深超過(guò)圍巖，而對(duì)于采深超過(guò)800m的礦井及底臌嚴(yán)重的巷硐，必的礦井及底臌嚴(yán)重的巷硐，必須對(duì)巷道的中深部圍巖進(jìn)行二次高壓注漿才能取得比較好的須對(duì)巷道的中深部圍巖進(jìn)行二次高壓注漿才能取得比較好的控制效果?？刂菩Ч?。1.立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作為對(duì)深部巷道和硐室的維護(hù)有著非常重要意義的注漿作為對(duì)深部巷道和硐室的維護(hù)有著非常重要意義的注漿加固技術(shù)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者也在積極研究它的機(jī)理

5、和技術(shù)，加固技術(shù)，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者也在積極研究它的機(jī)理和技術(shù)，對(duì)于特定條件下的巷道注漿加固問(wèn)題摸索出了一系列的手段對(duì)于特定條件下的巷道注漿加固問(wèn)題摸索出了一系列的手段與方法，例如錨注技術(shù)、爆破注漿技術(shù)、深、淺耦合注漿等。與方法，例如錨注技術(shù)、爆破注漿技術(shù)、深、淺耦合注漿等。上世紀(jì)，注漿理論涌現(xiàn)出了不少新的方法和見解，然而近十上世紀(jì)，注漿理論涌現(xiàn)出了不少新的方法和見解，然而近十幾年來(lái)，理論突破卻不是很大，理論研究明顯滯后于現(xiàn)場(chǎng)工幾年來(lái)，理論突破卻不是很大，理論研究明顯滯后于現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐。程實(shí)踐。1.立項(xiàng)依據(jù)立項(xiàng)依據(jù)科學(xué)意義和應(yīng)用前景科學(xué)意義和應(yīng)用前景本課題的研究不僅是注漿加固支護(hù)理論亟待解本課題的

6、研究不僅是注漿加固支護(hù)理論亟待解決的重要問(wèn)題之一，也是深部巷道控制難題中急需決的重要問(wèn)題之一，也是深部巷道控制難題中急需解決的理論問(wèn)題之一，同時(shí)對(duì)深井巷硐控制工程實(shí)解決的理論問(wèn)題之一，同時(shí)對(duì)深井巷硐控制工程實(shí)踐具有指導(dǎo)意義，對(duì)解決冀中南地區(qū)深部煤炭資源踐具有指導(dǎo)意義，對(duì)解決冀中南地區(qū)深部煤炭資源開發(fā)的諸多難題具有重要的參考價(jià)值開發(fā)的諸多難題具有重要的參考價(jià)值。2.研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容1)深井巷道深井巷道“雙殼雙殼”注漿加固機(jī)理研究；注漿加固機(jī)理研究；2)“雙殼雙殼”承載體實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究；承載體實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究；3)冀中南地區(qū)深井巷道注漿類別劃分；冀中南地區(qū)深井巷道注漿

7、類別劃分；4) 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證并指導(dǎo)工程實(shí)踐?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證并指導(dǎo)工程實(shí)踐。2.研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題通過(guò)工程現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和分析，以及實(shí)驗(yàn)研通過(guò)工程現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和分析，以及實(shí)驗(yàn)研究，探究深井巷道注漿究，探究深井巷道注漿“雙殼雙殼”加固承載體支護(hù)機(jī)加固承載體支護(hù)機(jī)理，進(jìn)而構(gòu)建深井巷道注漿理，進(jìn)而構(gòu)建深井巷道注漿“雙殼雙殼”注漿加固理論注漿加固理論體系，完善深井巷道注漿加固技術(shù)，最終達(dá)到指導(dǎo)體系，完善深井巷道注漿加固技術(shù)，最終達(dá)到指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐的目的。現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐的目的。2.研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果研究?jī)?nèi)容及預(yù)期成果重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題通過(guò)工程

8、現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和分析，以及實(shí)驗(yàn)研通過(guò)工程現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和分析，以及實(shí)驗(yàn)研究，探究深井巷道注漿究，探究深井巷道注漿“雙殼雙殼”加固承載體支護(hù)機(jī)加固承載體支護(hù)機(jī)理，進(jìn)而構(gòu)建深井巷道注漿理，進(jìn)而構(gòu)建深井巷道注漿“雙殼雙殼”注漿加固理論注漿加固理論體系，完善深井巷道注漿加固技術(shù)，最終達(dá)到指導(dǎo)體系，完善深井巷道注漿加固技術(shù)，最終達(dá)到指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐的目的。現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐的目的。預(yù)期成果和提供形式預(yù)期成果和提供形式解決深井注漿加固中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，構(gòu)建深井巷道解決深井注漿加固中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，構(gòu)建深井巷道“雙殼雙殼”注漿加固技術(shù)理論體系，并最終寫一篇高水注漿加固技術(shù)理論體系，并最終寫一篇高水平的學(xué)位論文。平的學(xué)位論

9、文。3.擬采取的研究方法和技術(shù)路線擬采取的研究方法和技術(shù)路線研究方法研究方法1) 進(jìn)行受力分析，構(gòu)建力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，采用彈塑性力進(jìn)行受力分析，構(gòu)建力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，采用彈塑性力學(xué)、巖石力學(xué)等方法分析其本構(gòu)關(guān)系和護(hù)巷機(jī)理；學(xué)、巖石力學(xué)等方法分析其本構(gòu)關(guān)系和護(hù)巷機(jī)理；2) 數(shù)值模擬分析承載體的破壞變形規(guī)律和作用機(jī)理；數(shù)值模擬分析承載體的破壞變形規(guī)律和作用機(jī)理；3) 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證；現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證； 4) 通過(guò)圍巖應(yīng)力計(jì)、錨桿錨索受力等礦壓觀測(cè)儀器進(jìn)通過(guò)圍巖應(yīng)力計(jì)、錨桿錨索受力等礦壓觀測(cè)儀器進(jìn)行礦壓觀測(cè)，分析其作用機(jī)制，驗(yàn)證行礦壓觀測(cè)，分析其作用機(jī)制，驗(yàn)證“雙殼雙殼”注漿加固理論；注漿加固理論；5) 對(duì)冀中南地區(qū)深部

10、開采的煤礦展開調(diào)研，收集采深對(duì)冀中南地區(qū)深部開采的煤礦展開調(diào)研，收集采深大于大于600m巷道的支護(hù)狀況、巖性、變形破壞情況、松動(dòng)圈巷道的支護(hù)狀況、巖性、變形破壞情況、松動(dòng)圈范圍、底臌量等資料，分析總結(jié)，并編制冀中南地區(qū)深部巷范圍、底臌量等資料，分析總結(jié)，并編制冀中南地區(qū)深部巷道注漿加固分類表。道注漿加固分類表。3.擬采取的研究方法和技術(shù)路線擬采取的研究方法和技術(shù)路線技術(shù)路線技術(shù)路線深井巷道“雙殼”注漿加固機(jī)理的形成與提出冀中南地區(qū)深井巷道調(diào)研深井巷道“雙殼”承載體的力學(xué)理論分析深井巷道“雙殼”承載體的試驗(yàn)研究現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證理論、技術(shù)冀中南地區(qū)深井巷道注漿加固總結(jié)發(fā)表研究成果論文解題并答辯構(gòu)建深井巷道

11、“雙殼”注漿加固理論體系編制冀中南地區(qū)深井巷道“雙殼”注漿加固分類表的可靠性3.擬采取的研究方法和技術(shù)路線擬采取的研究方法和技術(shù)路線可行性分析可行性分析1) 立項(xiàng)依據(jù)有堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)立項(xiàng)依據(jù)有堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)參閱了大量文獻(xiàn)，并結(jié)合以往深部巷道圍巖綜合控制參閱了大量文獻(xiàn)，并結(jié)合以往深部巷道圍巖綜合控制研究成果提出的理論問(wèn)題。掌握國(guó)內(nèi)外在注漿加固理論與技研究成果提出的理論問(wèn)題。掌握國(guó)內(nèi)外在注漿加固理論與技術(shù)等方面的最新研究動(dòng)態(tài)，并與自身實(shí)踐相結(jié)合，在理論上、術(shù)等方面的最新研究動(dòng)態(tài)，并與自身實(shí)踐相結(jié)合，在理論上、實(shí)踐上均有扎實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)踐上均有扎實(shí)的基礎(chǔ)。2) 相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)成熟，具備完善實(shí)

12、驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)支持相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)成熟，具備完善實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)支持本研究使用的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段、礦壓觀測(cè)儀器和本研究使用的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段、礦壓觀測(cè)儀器和分析方法為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用多年的經(jīng)典方法，并具有自身的實(shí)踐分析方法為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用多年的經(jīng)典方法，并具有自身的實(shí)踐基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)已應(yīng)用于科研工作?；A(chǔ)，相關(guān)技術(shù)已應(yīng)用于科研工作。3.擬采取的研究方法和技術(shù)路線擬采取的研究方法和技術(shù)路線學(xué)位論文總體安排學(xué)位論文總體安排1) 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2011年年12月，完成冀中南地區(qū)深井巷道月，完成冀中南地區(qū)深井巷道支護(hù)的調(diào)研，同時(shí)做好邯鄲礦業(yè)集團(tuán)的支護(hù)的調(diào)研，同時(shí)做好邯鄲礦業(yè)集團(tuán)的“雙殼雙殼”注注漿加固的現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)工作；漿加

13、固的現(xiàn)場(chǎng)支護(hù)工作；2) 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2011年底至年底至2012年年2月份，分析數(shù)據(jù)，月份，分析數(shù)據(jù)，并結(jié)合課題組前期的實(shí)驗(yàn)室研究，完成論文的初稿；并結(jié)合課題組前期的實(shí)驗(yàn)室研究，完成論文的初稿；3) 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2012年年3月份，提交論文；月份，提交論文；4) 預(yù)計(jì)預(yù)計(jì)2012年年4月份，論文答辯和畢業(yè)。月份，論文答辯和畢業(yè)。4.實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)已具備的條件課題組課題組(主要有河北工程大學(xué)礦山工程研主要有河北工程大學(xué)礦山工程研究所人員組成究所人員組成)從從90年代開始，在冀中南地區(qū)年代開始，在冀中南地區(qū)煤礦開展了一系列的礦山壓力及控制方面的煤礦開展了一系列的礦山壓力及控制方面的研究。例如，研究。例如，陶二礦擴(kuò)大區(qū)高應(yīng)力工程軟巖陶二礦擴(kuò)大區(qū)高應(yīng)力工程軟巖區(qū)域巷道綜合支護(hù)技術(shù)研究區(qū)域巷道綜合支護(hù)技術(shù)研究、顯德汪礦高應(yīng)、顯德汪礦高應(yīng)力大變