三软煤层巷道掘进防漏顶预注浆液扩散规律研究 论文

针对三软煤层巷道围岩强度低和随掘随冒现象严重的问题，研究团队采用了掘进工作面预注浆技术来治理顶板冒落。根据达西定律和渗透注浆理论，实验测得了赵家寨矿煤体的渗透系数、孔隙率以及浆液的流体力学参数。这些参数为注浆效果的模拟和分析提供了关键数据支撑。

在数值模拟试验中，研究揭示了注浆孔周边的孔隙压力分布与饱和度变化的规律，特别是不同应力状态对浆液扩散的影响。通过对比不同注浆压力下孔隙压力和饱和度的分布曲线，发现应力状态对浆液最大扩散半径的影响较小。然而，提高注浆压力虽然能在一定时间内提升注浆效率，但并不能显著增加浆液的扩散半径。

基于理论计算和数值模拟结果，确定了注浆量为0.06 m³/min，注浆压力为2.5 MPa，与数值模拟的计算结果较为接近，最终将扩散半径确定为1.4米。此研究成果已成功应用于赵家寨矿的掘进巷道施工现场，通过钻孔取心检查注浆效果，发现浆液扩散与预期结果吻合良好。

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