注浆岩体强度随钻评价试验研究

作     者：高红科 王琦 李术才 王悦 蒋振华 江贝 GAO Hongke;WANG Qi;LI Shucai;WANG Yue;JIANG Zhenhua;JIANG Bei

作者机构：山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 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 山东高速集团有限公司山东济南250100 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2021年第38卷第2期

页      面：326-333页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：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) 

主　　题：注浆岩体 数字钻进 切削能量 等效强度 评价方法 

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。