Выбор и обоснование параметров и режимов работы инструмента для гидроструйной цементации неустойчивых горных пород пересекающимися струями

• Автор: Сапронов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 201 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Методы и средства придания неустойчивым горным породам требуемых физико-механических свойств 1 о

1.2. Современные методы закрепления пород и комбинации существующих технологий 1

1.2.1. Метод «Множество точек впрыска» (Super Multiple points injection)

1.2.2. Сухой струйный способ смешивания (Dry Jet Mixing method)

1.2.3. Двухступенчатая система закрепления горных пород (Dual-tube Double Packer Grouting System)

1.3. Гидроструйная цементация

1.3.1. Введение

1.3.2. История развития гидроструйной цементации.

1.3.3. Технология гидроструйной цементации неустойчивых горных пород пересекающимися струями
1.3.3.1. Этапы возведения колонн
1.3.3.2. Сравнение трехкомпонентной струйной технологии и технологии перекрещивающихся струй
1.3.4. Теоретический аспект гидроструйной цементации
1.3.4.1. Влияние давления
1.3.4.2. Влияние скорости потока
1.3.4.3. Влияние сжатого воздуха
1.3.4.3.1. Окутывание сжатым воздухом
1.3.4.3.2. Скорость и объем нагнетаемого воздуха
1.3.4.4. Другие эффекты
1.3.5. Применение струйной цементации

1.4. Оборудование для гидроструйной цементации.
1.4.1. Состав оборудования
1.4.2. Примеры оборудования
1.4.2.1. Буровая установка Obermann CR 14
1.4.2.2. Буровые установки YBM.
1.4.2.3. Насосы высокого давления для струйной 54 цементации Obermann
1.4.2.4. Насосы высокого давления для струйной 55 цементации YBM
Выводы по главе
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ 5
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Параметры процесса гидроструйной цементации 58 неустойчивых горных пород пересекающимися струями.
2.2. Общие положения методики
2.3. Стендовая установка для исследования технологии ГСЦ
2.4. Показатель физико-механических свойств горных пород
Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОСТРУЙНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ СТРУЯМИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАКРЕПЛЕНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НА СТЕНДОВОЙ УСТАНОВКЕ
3.1.Влияние давления водоцементной смеси на диаметр закрепляемого массива горной породы
3.2. Влияние скорости перемещения бурового става на диаметр закрепляемого массива
3.3. Влияние диаметра струеформирующей насадки на диаметр

закрепленного массива горной породы
3.4. Влияние частоты вращения буровой колонны на диаметр закрепляемого массива горной породы
3.5. Влияние угла наклона струеформирующих насадок на диаметр закрепляемого массива горной породы
3.6. Влияние параметров гидроструйной технологии неустойчивых горных пород пересекающимися струями на скорости увеличения объема закрепляемого массива и удельную энергоемкость процесса закрепления
3.7. Нахождение зависимости прочности закрепленного массива горной породы от параметров процесса гидроструйной цементации
3.8. Сравнительный анализ прочности породобетонного массива для традиционной гидроструйной цементации и гидроструйной цементации пересекающимися струями
Выводы по главе
4.РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1.Разработка ГСЦ-инструмента для технологии пересекающихся струй
4.2. Методика расчета параметров установки для гидроструйной цементации неустойчивых горных пород пересекающимися струями и энергетических характеристик насосного оборудования
4.3.Перспективы применения технологии гидроструйной цементации неустойчивых горных пород пересекающимися струями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рис. 1.13. Расположение нагнетательных насадок
1.3.3.1 Этапы возведения колонн
1. Подготовка площадки
Место подготовки площадки осуществляется в соответствии со строительным планом и соблюдением определенных условий, которые включают в себя удобный доступ для машин и оборудования. Схема расположение оборудования показана на рис. 1.12. Площадь под размещение оборудования обычно составляет 150 м2. До начала работы должны быть выполнены условия по обеспечению бесперебойной работы оборудования и приняты меры по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду [17].
2. Строительные работы
Этапы строительных работ показаны на рис. 1.14. После размещения проходческой машины в назначенном положении бурильные трубы диаметром около 142 мм устанавливаются в массив при помощи размывания водой с давлением около 5 МПа. При достижении проектной глубины инъекционные трубы 90 мм в диаметре устанавливаются в бурильные трубы, которые затем изымаются из скважины. Инъекционные трубы выводят