井筒冻结孔环形通道注浆扩散机制及注浆封堵设计方法

周文武; 韩承豪; 张伟杰; 谢超; 魏久传; 满孝全; 徐建国; 张广学

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.01.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2021, Vol. 40 ›› Issue (01) : 17 -26. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2021.01.003

井筒冻结孔环形通道注浆扩散机制及注浆封堵设计方法

周文武, 韩承豪, 张伟杰, 谢超, 魏久传, 满孝全, 徐建国, 张广学

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摘要

为研究井筒冻结孔环形通道注浆扩散过程,构建了双侧向柱形边界约束下的注浆扩散理论模型,考虑到浆液流变性推导了注浆扩散控制方程;运用Matlab平台开展仿真研究,获得注浆速率、浆液流变性影响下的注浆扩散规律,据此提出冻结孔环形通道注浆设计方法,指导注浆终压、浆液扩散距离等关键指标的选取。以营盘壕煤矿主井冻结孔注浆治理工程为依托开展现场试验,基于矿井地质与水文地质条件确定主井注浆区段为+731.5～+813.5m,注浆终压为6.75MPa,注浆孔间距为12～14m。注浆工程完成后经随机施工的18个检查孔检验,钻孔涌水量均小于0.01m³/h,表明注浆效果良好。研究成果对西部矿区类似矿井的安全建设具有一定的参考价值。