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金矿超深立井含水围岩注浆加固的应力场和渗流场研究

周晓敏  徐衍  刘书杰  和晓楠  
【摘要】:为了适应矿山超深竖井建设发展,首先在引言中通过超深竖井实际施工和永久支护设计中存在的矛盾和难点,提出基于弹性状态解决工程问题的目的和思路。其次,基于达西渗流定律、太沙基有效应力原理和连续介质弹性力学理论,研究黄金矿超深竖井含水地层注浆加固渗流场与应力场耦合的数学模型,推导渗流场及应力场的解析表达式。通过与数值方法对比,验证解析公式的准确性。第三,通过公式图形化展示,研究注浆加固体的渗透系数、注浆半径、泊松比、弹性模量等对于井筒注浆加固体及附近围岩应力场和渗流场的影响规律;运用山东新城金矿新主井算例分析得出的曲线和数据表格,定量展示以注浆注浆半径和渗透系数来对井筒涌水量进行控制的注浆设计方法。研究表明,降低加固体渗透系数和泊松比、增大注浆半径等能有效降低加固体和围岩的有效应力,即有利于改善围岩受力,同时能有效地降低井筒涌水量;上述研究可为井筒注浆设计提供理论参考。

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