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基于黏度时变性的水泥–玻璃浆液扩散机制研究 被引量：83
1
作者 李术才 刘人太 +3 位作者 张庆松 孙子正 张霄 朱明听 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2415-2421,共7页
工程地质灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。采用SV振弦式黏度计测定水泥–玻璃(C-S)浆液的黏度时变性,通过函数拟合获得黏度函数曲线;采用广义宾汉流体本构方程,推导C-S浆液在单一平... 工程地质灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。采用SV振弦式黏度计测定水泥–玻璃(C-S)浆液的黏度时变性,通过函数拟合获得黏度函数曲线;采用广义宾汉流体本构方程,推导C-S浆液在单一平板裂隙中的压力分布方程;通过平板裂隙注浆模拟试验研究,分析定注浆流量条件下的C-S浆液扩散的压力场分布规律;运用数值计算方法,研究定注浆速率条件下的浆液扩散形态及压力场时空变化规律。结合理论分析、模拟试验和数值计算结果分析C-S浆液扩散机制,希望能够为C-S浆液的工程应用提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 土力学 C-S浆液 黏度时变性 扩散机制 数值模拟
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破碎围岩锚注扩散加固机制研究与应用 被引量：22
2
作者 王琦 许英东 +3 位作者 许硕 江贝 潘锐 刘博宏 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期916-923,共8页
随着煤炭开采深度的增加,高地应力、复杂地质构造和巷道围岩松散破碎现象逐渐增加,锚注作为该类巷道治理中常采用的支护手段,在该类巷道治理中取得良好的控制效果,而锚注浆液的扩散及加固规律作为锚注研究的重要依据,相关研究目前还比... 随着煤炭开采深度的增加,高地应力、复杂地质构造和巷道围岩松散破碎现象逐渐增加,锚注作为该类巷道治理中常采用的支护手段,在该类巷道治理中取得良好的控制效果,而锚注浆液的扩散及加固规律作为锚注研究的重要依据,相关研究目前还比较缺乏。本文以巨野矿区千米深井赵楼煤矿为工程背景,通过现场注浆前后普通锚杆拉拔力试验,定义锚注有效加固区,得到锚注有效加固区的陀螺形分布规律。在此基础上,开展不同注浆锚杆布设条件下的数值模拟试验,分析注浆锚杆长度和间排距对锚注加固效果的影响规律,提出基于现场锚注扩散试验和数值模拟研究的锚注支护设计方法,并在赵楼煤矿5302轨道巷破碎围岩锚注支护设计中进行应用,有效控制了围岩变形。 展开更多
关键词 破碎围岩 锚注支护 浆液扩散 锚注有效加固区 影响因素
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破碎围岩锚注加固浆液扩散规律研究 被引量：21
3
作者 李慎举 王连国 +1 位作者 陆银龙 张蓓 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期874-880,共7页
基于连续介质力学和渗流力学理论,运用渗透张量法得出浆液在破碎围岩中扩散的基本方程;并通过对实际锚注支护工程进行假设与简化,建立锚注加固系统浆液在包含正交裂隙组的围岩中渗透扩散的数学模型.在此基础上,运用COMSOL软件对锚注支... 基于连续介质力学和渗流力学理论,运用渗透张量法得出浆液在破碎围岩中扩散的基本方程;并通过对实际锚注支护工程进行假设与简化,建立锚注加固系统浆液在包含正交裂隙组的围岩中渗透扩散的数学模型.在此基础上,运用COMSOL软件对锚注支护工程进行实时模拟,研究了不同注浆压力和不同注浆锚杆布置方式对浆液流动扩散规律的影响.结果表明:对于巷道锚注支护工程,合理的注浆压力约为1.0～4.0MPa,合理的钻孔间距约为浆液扩散半径的1.3倍左右.将研究成果用于祁南煤矿新掘大巷锚注支护设计,取得了良好的效果. 展开更多
关键词 锚注支护 注浆时间 注浆压力 浆液 渗透 扩散
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采空区高位钻孔注浆防灭火浆液扩散特性研究 被引量：20
4
作者 王立杰 王继仁 +1 位作者 张勋 郭晓阳 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期71-77,共7页
为研究综放采空区高位钻孔注浆不同注浆时间和注浆量对浆液空间扩散行为的影响,采用FLUENT数值计算方法,在"变重力、定倾角"注浆情况下,构建三维非均质采空区浆液扩散数学模型,以某矿29406工作面为研究对象,通过模拟分析确定... 为研究综放采空区高位钻孔注浆不同注浆时间和注浆量对浆液空间扩散行为的影响,采用FLUENT数值计算方法,在"变重力、定倾角"注浆情况下,构建三维非均质采空区浆液扩散数学模型,以某矿29406工作面为研究对象,通过模拟分析确定单孔最佳注浆量为40 m^3/h时取得的防灭火效果最好,此时浆液倾向流动最远距离为50.8 m。研究表明:浆液在采空区垂直扩散过程中,其扩散半径逐渐增加且存在峰值;在底板扩散过程中,浆液浓度峰值点不会随时间产生明显改变;随注浆量的增加,浆液沿倾向流动的最大距离均呈非线性上升趋势;采空区标志性气体监测数据显示,模拟分析结果与现场应用效果一致。 展开更多
关键词 高位钻孔 采空区 注浆 防灭火 浆液扩散 数值模拟
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不良地质体注浆细观力学模拟研究 被引量：18
5
作者 秦鹏飞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2646-2654,共9页
从细观力学角度着手研究岩土等离散介质的变形和受力特性是一种重要的方法,基于细观力学理论的PFC2D数值仿真试验技术,可以从细观角度揭示注浆过程中拉压应力场的分布、土颗粒的变形运动及其与浆液的耦合作用过程等注浆进程的发展动态,... 从细观力学角度着手研究岩土等离散介质的变形和受力特性是一种重要的方法,基于细观力学理论的PFC2D数值仿真试验技术,可以从细观角度揭示注浆过程中拉压应力场的分布、土颗粒的变形运动及其与浆液的耦合作用过程等注浆进程的发展动态,为软弱土、风化岩和破碎带等不良地质体的注浆加固分析研究提供了一种新的途径。基于流固耦合原理的PFC2D颗粒流数值模拟程序,运用其内置FISHTANK函数库和FISH语言,分别定义流体域的流动方程和压力方程,对注浆过程中浆液的扩散过程、形态及颗粒的位移情况进行了数值模拟计算。通过调节PFC命令流中的hist,n_bond,s_bond和measure等参数,实现了颗粒体位移变动的追踪,并揭示了不同深度土体浆液的扩散规律和地层孔隙率改变等细观机理。数值计算表明,注浆压力对地层结构的改变和破坏作用十分显著,黏结强度增加劈裂效果逐渐变差,孔隙率随注浆压力提高则显著增大。基于Mohr-Colomb准则的弹塑性理论对钻孔周围土体的应力场进行理论推导,指出环向受拉径向受压的力学机制是劈裂注浆作用方式出现的根本原因。浆液黏度增加有利于提高劈裂-压密注浆的注浆效果,摩擦因数增加则对注浆效果影响不大。实验室试验对比分析表明,PFC2D模拟注浆过程是可行的。 展开更多
关键词 地层注浆 细观分析 浆液扩散 颗粒流
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砂砾石土渗透注浆浆液扩散规律及扩散半径影响因素试验研究 被引量：17
6
作者 秦鹏飞 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2015年第5期368-374,共7页
注浆技术在砂砾石土等水利工程的建设中发挥着越来越重要的作用,但是注浆技术存在理论研究滞后于工程实践需要的现象,需要对浆液扩散规律及浆液扩散半径等进行研究。通过设计试验,将拌合水泥浆用的自来水加热并插入温度传感器的方法,来... 注浆技术在砂砾石土等水利工程的建设中发挥着越来越重要的作用,但是注浆技术存在理论研究滞后于工程实践需要的现象,需要对浆液扩散规律及浆液扩散半径等进行研究。通过设计试验,将拌合水泥浆用的自来水加热并插入温度传感器的方法,来探测水泥浆液在砂砾石层中的扩散过程;并通过正交试验,分析孔隙比e、水灰比m、灌浆压力p等各因素对扩散半径的影响。试验结果表明,浆液扩散过程中其时间t与扩散半径R呈较好的三次函数关系,这与Magg公式基本一致;而在水泥浆液的扩散半径方面,相对于孔隙比和灌浆压力,水灰比起着更显著的影响。本试验工作为砂砾石土灌浆技术提供了有益探索。 展开更多
关键词 砂砾石土 渗透注浆 扩散规律 正交试验 研究
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水泥浆析水性能试验研究 被引量：13
7
作者 李相辉 张庆松 +3 位作者 张霄 左金鑫 蓝雄东 杨腾 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期8-14,共7页
分别开展了水泥浆在重力和压力作用下的析水试验,研究了不同水灰比(mW/mC)条件下水泥浆的析水过程,获得了水泥浆析水对浆液密度和黏度等物理力学性能的影响规律,分析了重力和压力作用下试验结果存在差异的原因;同时结合土体线性压缩劈... 分别开展了水泥浆在重力和压力作用下的析水试验,研究了不同水灰比(mW/mC)条件下水泥浆的析水过程,获得了水泥浆析水对浆液密度和黏度等物理力学性能的影响规律,分析了重力和压力作用下试验结果存在差异的原因;同时结合土体线性压缩劈裂注浆扩散公式,分析了析水作用对注浆扩散范围的影响.结果表明:水泥浆极易发生析水,且析水率高,析水速率快,当mW/mC≥1.5时,析水率达40%以上,造成水泥浆密度和黏度值显著提高;当mW/mC≥1.0时,水泥浆密度值提高10%以上,黏度增大3倍以上;若不考虑水泥浆析水特性,会显著低估其扩散阻力,导致注浆扩散范围计算结果偏大、注浆压力计算结果偏小. 展开更多
关键词 水泥浆 析水 浆液黏度 注浆扩散
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膏浆平面裂隙动水注浆扩散模型研究 被引量：10
8
作者 王丽娟 李凯 +2 位作者 张金接 符平 赵卫全 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期3404-3411,共8页
为探究膏浆平面大密度裂隙动水注浆扩散模型,首先以宾汉姆流体为研究对象,基于广义达西定律并运用相关力学理论,推导得出考虑膏浆自重的浆液扩散半径计算公式;其次,采用室内模型试验对浆液扩散半径计算公式进行验证,得出扩散半径试验值... 为探究膏浆平面大密度裂隙动水注浆扩散模型,首先以宾汉姆流体为研究对象,基于广义达西定律并运用相关力学理论,推导得出考虑膏浆自重的浆液扩散半径计算公式;其次,采用室内模型试验对浆液扩散半径计算公式进行验证,得出扩散半径试验值同理论公式计算值的误差小于10%。以地铁车站基坑堵漏工程为背景,根据浆液扩散半径计算公式,对不同参数进行单因素影响分析,结果表明,灌浆压力差、浆液屈服应力、裂隙半径对浆液扩散影响显著,扩散半径变化率大于60%;同时进行原位试验,对比得出扩散半径试验值同理论公式计算值误差小于10%。因此,在一定误差范围内,建立的扩散模型对平面大密度裂隙动水注浆工程具有指导意义。 展开更多
关键词 岩土工程 膏浆 平面大密度裂隙 动水注浆 宾汉姆流体 扩散模型 扩散半径
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黄土地区桥梁灌注桩桩端后注浆优化室内模型试验研究 被引量：9
9
作者 熊彩凤 徐甫 +1 位作者 冯泓鸣 周志军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1585-1593,共9页
对传统注浆喷头进行优化设计,验证新型注浆喷头的工程适用性。通过室内模型试验,对不同注浆喷头的模型桩基进行静载试验以及开挖观测,从承载特性和浆液扩散2个方面综合对比分析新型注浆喷头的注浆加固效果。在相同注浆参数下,采用新型... 对传统注浆喷头进行优化设计,验证新型注浆喷头的工程适用性。通过室内模型试验,对不同注浆喷头的模型桩基进行静载试验以及开挖观测,从承载特性和浆液扩散2个方面综合对比分析新型注浆喷头的注浆加固效果。在相同注浆参数下,采用新型注浆喷头的模型桩(S2桩)较传统注浆喷头下的模型桩(S1桩)承载力提高了20%,S1桩侧摩阻力呈现先增大后减小的趋势,S2桩从桩深55cm截面处向下持续增大,侧摩阻力的发挥特性被显著改善。极限荷载下S1桩的端阻力占比为38.33%,而S2桩的端阻比仅为27.78%,采用2种注浆喷头的模型桩均表现出了端承摩擦桩的特性。开挖模型箱发现,S1桩在注浆后浆液主要在桩底大范围扩散,桩端以上小范围内有浆脉向上劈裂的痕迹,S2桩浆液不仅在桩端向桩身四周劈裂,而且在无泥浆护壁情况下从桩端沿着桩侧上返了50 cm,显著改善了桩身下半部的桩-土界面。通过分析模型桩静载试验结果以及对模型桩进行开挖观测浆液在桩端的扩散情况,验证了新型注浆喷头的可行性及有效性,表明其值得进一步研究与推广。 展开更多
关键词 灌注桩 桩端后注浆 模型试验 侧摩阻力 浆液扩散
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单裂隙模型水泥浆液渗透扩散规律研究 被引量：7
10
作者 许兴亮 刘为民 +4 位作者 宋志坚 李金波 孙康 杨长德 张伟光 《煤炭工程》 北大核心 2018年第12期103-106,共4页
针对基础的单裂隙岩体,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立单裂隙岩体模型,研究不同因素影响下水泥浆液扩散速度及扩散距离的变化规律。研究结果表明:浆液的扩散半径不随水灰比变大而单调增加,而是存在合理的水灰比使浆液的扩散... 针对基础的单裂隙岩体,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立单裂隙岩体模型,研究不同因素影响下水泥浆液扩散速度及扩散距离的变化规律。研究结果表明:浆液的扩散半径不随水灰比变大而单调增加,而是存在合理的水灰比使浆液的扩散范围达到最大;浆液的扩散对裂隙张开度的变化十分敏感,而注浆压力的影响较小。研究成果可用于指导注浆工程实践,为定量设计注浆参数提供理论依据。 展开更多
关键词 单裂隙模型 水泥浆液 渗透扩散规律 注浆参数
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海底沉管隧道基础注浆扩散规律的试验研究 被引量：7
11
作者 李源 沈永芳 黄醒春 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期1244-1249,1266,共7页
基础注浆的扩散规律是注浆基础沉管隧道注浆孔设计的重要依据。通过对舟山沈家门海底隧道注浆基础模型试验研究,分别记录了单孔注浆和双孔注浆模式下随注浆试验时间进程的浆液扩散距离和注浆量,分析了注浆浆液扩散距离与时间的关系以及... 基础注浆的扩散规律是注浆基础沉管隧道注浆孔设计的重要依据。通过对舟山沈家门海底隧道注浆基础模型试验研究,分别记录了单孔注浆和双孔注浆模式下随注浆试验时间进程的浆液扩散距离和注浆量,分析了注浆浆液扩散距离与时间的关系以及注浆量与时间的关系,总结了注浆扩散的规律。试验结果表明,本文所选用注浆材料和注浆设备在较低注浆压力条件下,扩散半径可达600cm,确保隧道基底空间密实充填,并对注浆孔布置间距提出了建议。其对类似注浆基础沉管隧道工程的注浆扩散半径确定具有借鉴价值。 展开更多
关键词 海底沉管隧道 基础注浆 浆液扩散 试验
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盾构同步注浆浆液压力影响因素及扩散机理 被引量：6
12
作者 胡长明 郭建霞 +2 位作者 梅源 王志宇 袁一力 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第5期617-625,共9页
为揭示盾构同步注浆浆液在盾尾空间中的环向填充和扩散机理,对现有浆液扩散理论研究进行梳理,总结并分析了影响浆液扩散和压力分布的因素,在考虑流体运动双向摩阻力的基础上,基于简化假设条件分析了盾尾环向流体微元空间力学特性,建立... 为揭示盾构同步注浆浆液在盾尾空间中的环向填充和扩散机理,对现有浆液扩散理论研究进行梳理,总结并分析了影响浆液扩散和压力分布的因素,在考虑流体运动双向摩阻力的基础上,基于简化假设条件分析了盾尾环向流体微元空间力学特性,建立了浆液在盾尾空间中的二元流环形填充扩散模型.同时根据不同流体的流变特性,分别推导了牛顿流体和宾汉姆流体两种流变模型的浆液压力扩散模型理论计算式,最后通过工程算例进行验证分析.结果表明,所建模型计算结果与实际监测结果吻合度较好.文中所建浆液扩散模型较已有研究模型能更全面揭示浆液的空间流动特性.在浆液注入盾尾空隙后,浆液重度和自身剪切作用对浆液扩散和初始压力分布具有决定性的作用;浆液填充时间的大小对模型计算结果有显著影响.文中所建模型可用于分析稳定性地层盾构同步注浆浆液在盾尾空隙中的环向填充过程和压力分布规律. 展开更多
关键词 盾构隧道 同步注浆 浆液扩散 牛顿流体 宾汉姆流体
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考虑滤过作用及黏度时变性的盾构壁后注浆扩散模型研究 被引量：6
13
作者 周中 胡江锋 +1 位作者 张俊杰 邓卓湘 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2691-2699,共9页
为研究盾构隧道壁后注浆扩散机理,探讨壁后注浆浆液运动机制。基于线性滤过定律,建立恒定注浆速率下考虑滤过作用与浆液黏度时变性的盾构壁后注浆柱形扩散模型,推导浆液黏度时空分布控制方程和浆液扩散运动方程。并结合实例,分析相关注... 为研究盾构隧道壁后注浆扩散机理,探讨壁后注浆浆液运动机制。基于线性滤过定律,建立恒定注浆速率下考虑滤过作用与浆液黏度时变性的盾构壁后注浆柱形扩散模型,推导浆液黏度时空分布控制方程和浆液扩散运动方程。并结合实例,分析相关注浆参数对壁后注浆浆液扩散运动的影响。研究结果表明:考虑滤过作用与黏度时变性时,浆液黏度在前期变化与仅考虑黏度时变性的黏度空间分布曲线相一致,在扩散半径大于0.6 m时,浆液黏度增长速率减小,浆液黏度受到滤过作用与时变性的双重影响;注浆压力较小时,3种情况下的浆液扩散半径均随注浆压力的增大而缓慢增加;注浆压力较大时,浆液扩散半径的增长速率依次为:仅考虑浆液黏度时变性>仅考虑滤过作用>考虑滤过作用与黏度时变性;相较于浆液黏度时变性,围岩土体的滤过作用在浆液渗透扩散的过程中所产生的渗透阻力更大,浆液压力的空间分布曲线衰减更为明显。实际盾构壁后注浆施工中,要结合具体施工条件,充分考虑围岩土体的滤过作用与浆液本身的黏度时变性,为注浆扩散规律的研究提供新思路,也对工程实践起到一定指导意义。 展开更多
关键词 盾构隧道 壁后注浆 滤过作用 黏度时变性 浆液扩散
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温度和围压影响下裂隙砂岩渗透注浆过程的实时核磁共振试验研究 被引量：6
14
作者 吴志军 张锶浪 +2 位作者 翁磊 刘泉声 周原 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期660-675,共16页
注浆技术作为常用的岩体加固手段已被广泛应用于地下工程中,但注浆加固效果常常受到地下工程所处地层高温、高地应力等环境因素的显著影响。因此,开展不同外界条件下(如温度、围压等)岩体浆液流动扩散机制的研究,对于提高深部软弱围岩... 注浆技术作为常用的岩体加固手段已被广泛应用于地下工程中,但注浆加固效果常常受到地下工程所处地层高温、高地应力等环境因素的显著影响。因此,开展不同外界条件下(如温度、围压等)岩体浆液流动扩散机制的研究,对于提高深部软弱围岩的注浆加固效果及保障施工安全有着重要的工程实际意义。本文基于低场核磁共振技术对裂隙砂岩试样开展渗透注浆试验研究,对注浆过程中浆液的核磁信号特征进行实时跟踪测试,分析不同温度、不同围压、不同浆液流速和不同裂隙数量下岩石的浆液注入量、有效注浆时间和浆液充填速率的变化规律。试验结果表明:超细水泥浆液的潜伏期随温度升高而缩短,且浆液的黏度具有显著的时变性和温度相依性。裂隙岩石的浆液最终注入量随着温度和围压的升高而减小。有效注浆时间与浆液流速的增大成反比,与温度的升高成正比。浆液充填速率随着围压的升高而降低,且对围压变化的敏感程度逐渐降低。多裂隙试样中浆液注入量较单裂隙更高,有效注浆时间更短,浆液充填速率更大。在较高浆液流速和较高围压下,微孔隙中浆液充填速率占比明显增大,浆液优先向微孔隙中运移扩散,当微孔隙内浆液达到一定充填度后才向细孔隙和大孔隙中扩散;而温度和裂隙数量对浆液在孔隙中的扩散机制影响较小,各尺寸下浆液充填速率占比变化很小。研究结果为深部软弱岩体的注浆参数设计和选择提供必要指导。 展开更多
关键词 岩石力学 裂隙岩体 核磁共振 T2谱曲线 浆液扩散
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煤矸石井下处理与冒落区流态化充填技术 被引量：6
15
作者 李亮 黄庆享 +5 位作者 吴杰 左小 张伟龙 张杰 胡俊峰 杨玉玉 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期865-873,共9页
为解决韩城矿区煤矸石排放引起的制约生产、生态环境恶化的矛盾,在总结煤矸石井下处理与利用方法的基础上,系统阐述了冒落区流态化充填技术原理和优势,采用理论计算和瞬变电磁法探查方法,揭示了试验工作面冒落区残余空间分布规律,确定... 为解决韩城矿区煤矸石排放引起的制约生产、生态环境恶化的矛盾,在总结煤矸石井下处理与利用方法的基础上,系统阐述了冒落区流态化充填技术原理和优势,采用理论计算和瞬变电磁法探查方法,揭示了试验工作面冒落区残余空间分布规律,确定了基于“高、低位协同共充”和“空洞-空隙-孔隙”多类型残余空间精准高效利用的冒落区流态化充填方式,并在桑树坪二号井实施了工业性试验,结果表明:试验累计充填矸石浆体4949 m~3,处理矸石6414 t,验证了冒落区流态化充填矸石的可行性,发现了矸石浆体在冒落区扩散过程中存在显著的“通道效应”,采用“高、低位协同共充”技术可显著降低或解除“通道效应”和高效利用冒落区残余空间,但该技术增大了钻孔工程量,增加了充填成本,因此在工程尺度上合理确定高、低位充填钻孔参数提出要求,进而确保达到较好的充填效果。研究成果为长壁开采冒落区矸石流态化充填技术提供理论支撑。 展开更多
关键词 煤矸石 冒落区 残余空间 流态化充填 浆体 扩散规律
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砂砾石土渗透注浆浆液扩散规律试验研究 被引量：6
16
作者 秦鹏飞 符平 +1 位作者 王春 王丽娟 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第4期147-150,154,共5页
注浆作为一种专业性较强的技术,在水利等工程的建设中发挥着越来越重要的作用。但是注浆技术目前还普遍存在着理论研究滞后于工程需要的现象,亟须对注浆理论及浆液扩散规律等进一步深入研究。通过设计试验,将拌和水泥浆用的自来水加热... 注浆作为一种专业性较强的技术,在水利等工程的建设中发挥着越来越重要的作用。但是注浆技术目前还普遍存在着理论研究滞后于工程需要的现象,亟须对注浆理论及浆液扩散规律等进一步深入研究。通过设计试验,将拌和水泥浆用的自来水加热并插入温度传感器的方法,来探究水泥浆液在砂砾石层中的扩散过程和形态。试验结果表明,浆液扩散过程中其时间t与扩散半径R呈较好的三次函数关系,这与Magg公式基本一致。所做试验没有任何假定,因此所得结果比Magg公式更进一步准确地反映了浆液的扩散形态。 展开更多
关键词 砂砾石土 渗透注浆 扩散规律 试验研究
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破碎围岩巷道锚注支护参数优化及应用 被引量：2
17
作者 刘森虎 宁建国 +3 位作者 史新帅 张文 刘尚明 解小光 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第3期181-189,共9页
针对新河矿业730采区南部轨胶联络巷围岩松散破碎、变形严重情况,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件探讨了不同注浆参数对浆液扩散的影响;并在此基础上,研究不同注浆锚索布置形式对注浆效果的影响。结果表明:浆液扩散半径会随着注... 针对新河矿业730采区南部轨胶联络巷围岩松散破碎、变形严重情况,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件探讨了不同注浆参数对浆液扩散的影响;并在此基础上,研究不同注浆锚索布置形式对注浆效果的影响。结果表明:浆液扩散半径会随着注浆压力增大、注浆时间延长而逐渐增大,每增大1 MPa注浆压力浆液扩散半径平均增长率为30.95%,每延长1 min注浆时间,浆液扩散半径平均增长率为25.67%;注浆锚索的布置形式决定了注浆加固圈的范围,当采用“六边形”布置方式时,其注浆加固圈范围相对较大,且顶板两侧不会出现漏浆的情况。基于数值模拟结果,确定了新河矿业南部轨胶联络巷锚注支护的注浆压力为4 MPa、注浆时间为8 min,注浆锚索布置方案为“六边形”式。工程应用表明:优化后的注浆参数有效地控制了巷道围岩的变形与破坏,取得了良好的工程效果,同时也为此类巷道的注浆加固提供了有效依据。 展开更多
关键词 破碎围岩 锚注支护 注浆加固 围岩控制 数值模拟 浆液扩散 注浆锚索
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水泥浆液在不同砂层内注浆扩散机制分析 被引量：3
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作者 韩刚 程桦 +2 位作者 王雪松 谢鲍 荣传新 《建井技术》 2023年第3期63-67,50,共6页
揭示水泥浆液在不同砂层内注浆扩散机制对于指导煤矿、地铁、公路等领域注浆加固砂质地层至关重要。采用自主研发的砂层注浆试验装置,通过1根注浆花管对2种不同颗粒级配的砂层同步注浆,探究水泥浆液在不同砂层内扩散形态之间的差异。研... 揭示水泥浆液在不同砂层内注浆扩散机制对于指导煤矿、地铁、公路等领域注浆加固砂质地层至关重要。采用自主研发的砂层注浆试验装置,通过1根注浆花管对2种不同颗粒级配的砂层同步注浆,探究水泥浆液在不同砂层内扩散形态之间的差异。研究结果表明:水泥浆液在颗粒级配较差的圆粒砂内发生渗透扩散,在颗粒级配良好的粗河砂中发生劈裂扩散。采用管道流模型和圆孔扩张理论分别阐述了渗透注浆和劈裂注浆2种扩散模式的力学机理,孔隙通道尺寸较大的土层,浆液启动压力梯度越小,在该种土层内浆液越容易发生渗透扩散。当注浆压力较大且孔隙通道尺寸较小时,会发生劈裂扩散模式,若土体发生张拉破坏,则劈裂浆脉平行于小主应力作用面;若土体发生剪切破坏,则劈裂浆脉与小主应力作用面的夹角为45°-φ/2。 展开更多
关键词 水泥浆液 砂层注浆 扩散机制 渗透扩散 劈裂扩散
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深部巷道围岩裂隙注浆加固浆液扩散规律研究 被引量：1
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作者 肖同强 余子豪 +1 位作者 李怀珍 许磊 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期16-24,共9页
目的为了解决深部巷道围岩裂隙注浆加固难题,方法采用现场矿压观测、数值模拟等方法,结果研究得到深部巷道围岩破坏特征:深部巷道呈现“顶、帮、底”全断面大变形现象,围岩破坏深度显著增加;深部巷道围岩由浅至深形成裂隙发育区、裂隙... 目的为了解决深部巷道围岩裂隙注浆加固难题,方法采用现场矿压观测、数值模拟等方法,结果研究得到深部巷道围岩破坏特征:深部巷道呈现“顶、帮、底”全断面大变形现象,围岩破坏深度显著增加;深部巷道围岩由浅至深形成裂隙发育区、裂隙扩展区和原生裂隙区,其中裂隙扩展区裂隙较小,注入难度较大。采用数值模拟方法,分析裂隙特征、注浆压力、浆液水灰比等因素对浆液扩散特征的影响规律,结果表明:裂隙开度对浆液扩散半径影响显著,而裂隙粗糙度的影响较小;对于裂隙开度较大的裂隙发育区,采用常规注浆压力;对于裂隙扩展区,裂隙开度较小(小于0.10 mm),应采用高于10 MPa的注浆压力;浆液扩散半径与注浆压力、水灰比呈正比,但对于深部微围岩裂隙而言,注浆压力存在临界点,不应盲目增大注浆压力,选取水灰比时,应综合考虑浆液扩散半径和浆液析水效应。结论对于注浆工程而言,选取浆液配比及注浆压力时,应考虑巷道开挖后围岩裂隙开度的发育状态。 展开更多
关键词 深部巷道 围岩裂隙 注浆加固 浆液扩散
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采空区高低位注浆过程煤矸石浆液流动扩散规律 被引量：1
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作者 丁维波 阮泽宇 +3 位作者 程磊 高天翔 贺军 吴锐 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期704-712,共9页
煤矸石注浆充填采空区塌陷区不仅能够有效解决井下作业安全问题,且可大量处置堆存在地表的煤矸石固体废弃物。探明煤矸石注浆浆液的扩散规律是其能否有效充填垮落岩层,维护采空区的稳定,实现煤矸石的绿色无害化处理的关键。以实际矿山... 煤矸石注浆充填采空区塌陷区不仅能够有效解决井下作业安全问题,且可大量处置堆存在地表的煤矸石固体废弃物。探明煤矸石注浆浆液的扩散规律是其能否有效充填垮落岩层,维护采空区的稳定,实现煤矸石的绿色无害化处理的关键。以实际矿山为背景,建立了小型注浆模型,开展了不同质量浓度和颗粒尺寸的矸石浆液注浆试验,分析了低位注浆不同辊磨矸石颗粒含量和高位注浆不同质量浓度对浆液扩散半径和自流坡度的影响。结果表明,2种注浆方式下矸石浆液均呈先纵向扩展后横向扩散的演化规律。同时,提高矸石浆液内辊磨矸石的含量减小了浆液的自流坡度,增加了浆液的扩散半径和充填量,对应的浆液的扩散能力增强。然而,增加浆液的质量浓度则提高浆液的自流坡度,降低浆液的扩散半径和充填量,显著减弱其扩散性能。研究结果可为注浆充填浆液的扩散特性分析提供参考依据。 展开更多
关键词 采空区 塌陷区 注浆 扩散
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