回采巷道锚注加固浆液渗流规律研究

为了获得回采巷道锚注加固工程中合理的注浆压力，首先将回采巷道围岩破碎区看作连续介质，并应用渗流理论得出了浆液在破碎围岩中扩散的基本方程，并建立了COMSOI数值计算模型，研究了不同注浆压力条件下的浆液流动扩散特征。结果表明：对于回采巷道锚注支护工程，浆液在垂直于钻孔方向的扩散深度明显大于浆液在垂直于钻孔方向的扩散半径，合理的注浆压力约为1．0—3．0MPa，并将研究成果用于桃园煤矿回采巷道锚注支护设计，取得了良好的效果。

微裂缝对灰岩地层固体废弃物回注能力的影响

微裂缝在不同程度上提高了灰岩地层孔隙的渗透性。为了厘清回注过程中微裂缝不同发育情况对钻屑废弃物回注能力的影响机制,确保钻屑回注安全实施,首先采用X射线CT(计算机断层摄影)扫描某气田采集到的灰岩岩心进行数字重构,得到其基质模型,研究废弃物颗粒在孔隙中的运移和沉积机制;然后基于数值算法构建裂缝-基质模型,引入裂缝连通系数与裂缝走向因子定量表征裂缝的连通性和走向,揭示裂缝开度对回注地层渗透率以及废弃物回注能力的影响。结果表明:随着裂缝走向因子增大,横向迂曲度呈减小趋势,减小幅度最大为35.21%,纵向迂曲度呈增大趋势,增大幅度最大为21.59%;f(裂缝连通系数)越大,裂缝-基质模型越容易出现优势通道效应(f≥0.7时尤为显著),渗透率和颗粒逃逸率也越大,其中,在裂缝开度为80μm时,渗透率相比基质模型增大了0.671 3μm^(2),颗粒逃逸率相比基质模型增大了15.06%。

深埋盾构隧道同步注浆施工扰动力学问题研究

为研究深埋盾构隧道施工过程中同步注浆对周边土体及既有连拱隧道的扰动影响,将同步注浆浆液对土体的作用简化为无限空间土体中的柱孔扩张问题,基于柱形扩孔理论和统一强度理论,考虑同步注浆时浆液渗流对土体的作用,建立了同步注浆施工扰动力学模型,推导了同步注浆扰动下周围土体弹塑性区内应力场、应变场及位移场的理论计算公式。并以西安地铁四号线航—航区间盾构隧道为例进行了算例分析,研究表明:(1)注浆渗透压力对塑性区范围的影响显著大于注浆压力对塑性区范围的影响,可通过控制注浆渗透压力来减少注浆扰动范围;(2)新建盾构隧道在近距离侧穿既有连拱隧道时,同步注浆产生的施工扰动影响显著,可实时调整同步注浆的注浆压力、注浆量及采取隔离加固措施,确保安全通过。