松软破碎带巷道注浆加固参数优化研究：实证与理论结合

本文主要探讨了松软破碎带中巷道围岩的注浆加固参数优化问题。松软破碎带是由强度低、孔隙率大、胶结度差、易受构造切割面影响的岩石以及含有膨胀粘土矿物的岩层组成，这些特征使得巷道在这样的地质条件下支护变得尤为复杂。传统的锚杆和锚索支护方法在处理这类问题上显得力不从心。 研究者首先对巷道围岩的稳定性及支护影响因素进行了深入分析，着重考虑了松动圈的形成和碎胀变形对巷道收敛变形的影响。他们发现，松动圈的大小直接影响围岩变形的程度，因此，控制和减小碎胀变形是支护的关键。为了改善这种状况，研究团队采用了一种结合注浆加固和锚杆支护的策略。 注浆加固技术被引入，旨在通过注入浆液以改变围岩的力学特性，增强其承载能力。他们利用现场实测数据、理论分析和FLAC数值模拟进行综合研究，确定了注浆深度、浆液比例以及注浆孔间距等关键参数。注浆深度的选择关系到浆液能否有效渗透到破碎带深处，浆液比例则影响着浆液的稠度和固结效果，而孔间距的设计则关乎注浆的均匀性和覆盖范围。 在注浆过程中，浆液流量、注浆压力、渗流速度、注浆时间和浆液扩散半径等参数的优化对于加固效果至关重要。文章引用了刘嘉材和Baker等学者的研究成果，这些研究提供了关于浆液在裂隙中流动和扩散的基本规律，但并未深入探讨注浆深度的优化和松动圈范围的影响。 研究者注意到，注浆深度的确定是一个重要的环节，因为它关系到浆液能否有效加固松软破碎带，而且注浆的深度应在合理的范围内进行，以避免过度注浆带来的副作用。同时，松动圈的范围也需要在注浆设计中予以考虑，确保注浆能够覆盖到可能的松动区域，从而实现巷道的稳定支撑。 这项研究通过实验验证和理论模拟，为在松软破碎带中设计和实施巷道围岩注浆加固方案提供了科学依据和实用参数，对于改善此类复杂地质条件下的巷道支护具有实际的指导意义。其研究成果有助于提升矿山工程的稳定性，保障矿井安全，同时也推动了注浆加固技术在岩体稳定性控制领域的进一步发展。