截流巷道骨料堆积体中浆液运移规律与阻水机制

作     者：牟林 董书宁 Mou Lin;Dong Shuning

作者机构：煤炭科学研究总院北京100000 中煤科工集团西安研究院有限公司西安710077 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室西安710077 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2020年第16卷第6期

页      面：1891-1900页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：十三五国家重点研发计划(2017YFC0804106) 中煤科工集团西安研究院有限公司2019年度科技创新基金(2019XAYMS22) 

主　　题：阻水墙 水泥浆液 阻水机制 截流巷道 

摘      要：通过建立骨料中水泥浆液的宾汉姆运移模型,分析了骨料和浆液关键参数对注浆过程的影响,研究了阻水墙截流过程中断面流量分布规律、浆液运动及留存机制。结果表明,骨料的比表面积和浆液的时变性是影响注浆难度的主要参数,骨料的比表面积在整个过程中均占据主导作用,比表面积越大,注浆难度越大,浆液时变性在注浆后期占据重要作用,是浆液凝固产生阻水作用的内因。对于变粒径多层骨料堆积体,绝大多数浆液从顶部未接顶区或粗粒径疏松区流过,下部细粒径骨料中浆液流量很小,进一步分析了截流断面流态分布模型,并用现场数据加以验证,得出了截流过程中顶部未接顶空间的流速计算方法。本文探讨了截流过程的主要阶段和浆液留存机制,认为充填阶段以分层扩散、驱替作用和时变硬化作用为主,升压阶段以渗透扩散和时变硬化作用为主,且充填阶段耗浆量占据了主导。