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定向区域注浆三维模拟试验系统研制及应用
被引量：
2
1
作者
陈军涛
朱君
+4 位作者
刘磊
李文昕
李光强
张毅
李昊
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期179-186,共8页
定向区域注浆改造含水层是矿井水害防治的有效途径之一。为研究定向区域注浆浆液扩散规律,自主研制了定向区域注浆三维模拟试验系统。该系统主要由试验台、注浆系统、注水系统及数据监测等子系统组成,可实现定向钻孔注浆模拟、浆液三维...
定向区域注浆改造含水层是矿井水害防治的有效途径之一。为研究定向区域注浆浆液扩散规律,自主研制了定向区域注浆三维模拟试验系统。该系统主要由试验台、注浆系统、注水系统及数据监测等子系统组成,可实现定向钻孔注浆模拟、浆液三维扩散模拟、高承压水模拟和区域化注浆模拟等功能。系统可独立控制注浆孔单元,实现多孔、多序次注浆,借助6个注浆孔模拟不同注浆压力、浆液黏度、注浆速率、水灰比等多种参数影响下的浆液流动过程,并可实现动/静(高)水压环境下浆液扩散过程的实时监测。以200、250、300 mm模拟裸孔长度为研究对象,初步探究了定向注浆作用下裸孔注浆浆液扩散的特征及其效果。研究发现:在仅有裸孔长度为变量的情况下,浆液扩散范围不会随裸孔长度的线性增加而同步线性增加;短裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆柱状,长裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆台状;裸孔增加相同的长度,裸孔越长,浆液在裸孔两端的扩散范围差值越大,同时压力损失越多,浆液扩散的距离越小。将试验所得浆液扩散半径与Maag公式计算所得浆液扩散半径进行对比,发现注浆裸孔长度为200 mm时,两数值仅相差2.8%,试验结果符合Maag球形扩散理论规律,验证了本试验系统的科学性与合理性。
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关键词
定向注浆
三维
模拟
试验系统
浆液扩散
浆液−水驱替
区域化模拟
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职称材料
题名
定向区域注浆三维模拟试验系统研制及应用
被引量：
2
1
作者
陈军涛
朱君
刘磊
李文昕
李光强
张毅
李昊
机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点试验室
山东科技大学矿业工程国家级试验教学示范中心
山东能源新汶矿业集团有限责任公司邱集煤矿
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期179-186,共8页
基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2022ME140,ZR2020ME102)
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室资助项目(2021-CMCUKF015)。
文摘
定向区域注浆改造含水层是矿井水害防治的有效途径之一。为研究定向区域注浆浆液扩散规律,自主研制了定向区域注浆三维模拟试验系统。该系统主要由试验台、注浆系统、注水系统及数据监测等子系统组成,可实现定向钻孔注浆模拟、浆液三维扩散模拟、高承压水模拟和区域化注浆模拟等功能。系统可独立控制注浆孔单元,实现多孔、多序次注浆,借助6个注浆孔模拟不同注浆压力、浆液黏度、注浆速率、水灰比等多种参数影响下的浆液流动过程,并可实现动/静(高)水压环境下浆液扩散过程的实时监测。以200、250、300 mm模拟裸孔长度为研究对象,初步探究了定向注浆作用下裸孔注浆浆液扩散的特征及其效果。研究发现:在仅有裸孔长度为变量的情况下,浆液扩散范围不会随裸孔长度的线性增加而同步线性增加;短裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆柱状,长裸孔的浆液结石体呈现以钻探裸孔为轴心的圆台状;裸孔增加相同的长度,裸孔越长,浆液在裸孔两端的扩散范围差值越大,同时压力损失越多,浆液扩散的距离越小。将试验所得浆液扩散半径与Maag公式计算所得浆液扩散半径进行对比,发现注浆裸孔长度为200 mm时,两数值仅相差2.8%,试验结果符合Maag球形扩散理论规律,验证了本试验系统的科学性与合理性。
关键词
定向注浆
三维
模拟
试验系统
浆液扩散
浆液−水驱替
区域化模拟
Keywords
directional grouting
three-dimensional simulation test system
slurry diffusion
slurry-water displacement
regionalization simulation
分类号
TD745 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
定向区域注浆三维模拟试验系统研制及应用
陈军涛
朱君
刘磊
李文昕
李光强
张毅
李昊
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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