裂隙巖體水平孔注漿漿液擴散規律研究

尚宏波，王 皓

(1.中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710054；2.陜西省煤礦水害防治技術重點實驗室，陜西 西安 710077)

0 引 言

隨著我國煤炭資源開采向深部擴展，華北型煤田的大水礦區煤炭資源開發受到基底奧陶系灰巖水害威脅更加嚴重。地面區域超前治理技術是解決奧灰水害的有效途徑，其中水平定向鉆探及注漿是實現區域超前治理水害的關鍵技術[1-2]。近年來，注漿工藝被廣泛運用于水害治理工程，并取得良好的治理效果，但注漿理論發展較為滯后，尤其是水平孔注漿漿液擴散規律的研究嚴重不足，致使此類注漿工程具有一定的經驗性和盲目性。因此，關于漿液擴散規律的研究逐漸成為目前關注的熱點問題。國內外學者對漿液擴散規律進行了大量的研究，并取得了豐碩的研究成果。EKLUND D[3]、AXELSSON M等[4]通過理論分析研究了滲濾效應對漿液擴散距離的影響。劉泉聲等[5]采用三步注漿工藝對深部軟巖巷道進行圍巖加固，并對注漿漿液擴散機理進行了探討。黃耀光等[6]基于擬連續介質假設，理論推導了圍巖擾動應力和注漿壓力耦合作用下的漿液非穩態滲透擴散基本方程，建立了漿液在圍巖中滲透擴散計算模型，系統研究了注漿時間、注漿壓力等參數對漿液滲透擴散的影響。阮文軍[7-8]通過大量試驗證明水泥基漿液的黏度存在時變性，從而建立用于巖體裂隙的穩定性漿液注漿擴散模型。文獻[9-10]通過理論推導建立了單一裂隙動水注漿擴散模型，并運用數值模擬與內室試驗的方法對擴散模型進行了分析與驗證。……