长钻孔近断层注浆浆液劈裂偏转扩散诱导机理研究
李连崇1
李鑫睿1
牟文强1
韩云春2
张永树1
1.东北大学 资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 1108192.淮南矿业集团有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽 淮南 232000
摘要：受复杂水文地质条件影响,矿井生产面临严重的水害威胁,涌水、突水事故时有发生,超前区域注浆已经成为防治煤层底板承压水害的主要方法之一,但由于底板岩性的非均质性以及断层、裂隙等地质构造的复杂性,注浆过程中常出现跑浆、漏浆及局部欠浆等问题,严重影响注浆效果和防水加固的可靠性.基于谢桥煤矿区域治理注浆工程资料,定义断层与注浆孔的垂直空间距离为断层距,对不同断层距条件下的浆液劈裂扩散机理进行了模拟分析,重点围绕浆液在断层附近的扩散路径、劈裂模式、应力场变化及微震监测响应偏差展开研究,揭示了不同断层距对浆液劈裂扩散特征的影响规律、起劈应力方向及微震监测响应偏差特征.结果表明:原位地应力-断层-浆液孔隙压的联合作用下,最大主应力的动态变化,对注浆劈裂扩散方向具有向一侧偏离的诱导作用,且该类型的影响范围存在极限值,受断层迹线长度、倾角、地应力等条件影响;在设计的注浆工程条件下,断层对注浆劈裂扩散的影响距离达到了 40 m;在 40 m内,断层的存在会使浆液发生偏向断层一侧的优势扩散,对其扩展路径和劈裂模式产生显著影响;断层会影响注浆前驱浆液劈裂I-II复合裂缝的应力强度因子KIC,使其注浆方向和劈裂压力发生改变.
关键词：长钻孔注浆矿井突水断层诱导浆液劈裂偏转微震监测
分类号：TD745(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52204089)国家自然科学基金(52374082)中国博士后科学基金面上资助项目(2022M720680)
论文发表日期：2025-05-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 159-171 )
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