双循环注浆加固松散破碎围岩研究：理论与试验

"本文主要探讨了松散破碎围岩巷道的变形机理，以及通过现场调研、理论分析和数值模拟提出的双循环注浆加固技术。文章指出，采用6 MPa的注浆压力、3 m的钻孔长度、3 m的排距以及单排5孔几何布置的注浆方案，可以有效地减少窜浆堵孔的现象，提高浆液分布的均匀性。在实施注浆加固后，巷道扩帮时浆液扩散半径可达2.5 m，形成稳定的骨架结构，显著增强了松散破碎围岩的承载力。该研究是基于国家自然科学基金项目和山西省自然科学基金项目的支持，由梁晓敏和郝兵元共同完成。" 文章深入研究了松散破碎围岩巷道的变形问题，这是一个在矿业工程中常见的挑战。围岩的松散破碎状态通常导致巷道稳定性下降，持续变形会威胁到矿山的安全和运营效率。为了解决这一问题，研究团队首先通过现场调研收集数据，深入了解松散破碎围岩的特性，分析其变形机制。理论分析部分可能涉及岩石力学、地质力学和流变学等相关理论，以理解围岩在荷载作用下的变形规律。 接着，研究人员运用数值模拟技术来设计注浆方案和参数。数值模拟是一种强大的工具，它能够模拟复杂的物理过程，如浆液在围岩中的渗透和固结，帮助预测加固效果。优化后的注浆方案采用了双循环注浆，即通过两次注浆循环来确保浆液充分渗透并均匀分布在围岩中，这有助于减少因浆液集中而导致的窜浆堵孔问题。 实验结果显示，6 MPa的注浆压力是一个理想的值，它既能确保浆液注入又不会对围岩造成过度破坏。3 m的钻孔长度使得浆液能深入围岩内部，而3 m的排距则确保了浆液的分布范围。采用单排5孔的几何布置进一步优化了浆液分布，减少了不必要的压力集中。在注浆加固后的巷道扩帮过程中，可以清晰地看到浆液扩散半径达到了2.5 m，形成了一种有效的骨架结构，这种结构强化了围岩的整体稳定性，显著提高了其承载能力。 这项研究的成果对于矿山工程具有重要的实践意义，它提供了一种有效应对松散破碎围岩巷道变形的方法，可以作为类似工程的参考。同时，通过国家自然科学基金项目和山西省自然科学基金项目的资助，也体现了科研机构对这一领域研究的重视和支持。梁晓敏和郝兵元的研究为改善松散破碎围岩巷道的稳定性提供了有力的技术支持。