李亮

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700）

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当前矿产资源开采已从浅部进入深部开采阶段，随之而来的各种复杂地质构造条件和地质病害问题频繁出现，如断层破碎带、软弱岩层等，且由于开采深度持续加深，高地应力、高地温和高渗透压问题也开始出现，再加上地下开采的强烈扰动使得深部围岩变形增大、破坏加重且支护极为困难，从而深深地影响地下岩土工程的长期稳定性[1]。

目前，国内外大量学者都对水泥浆液在岩体裂隙内的扩散规律进行了研究。李术才、张庆松等[2,3]对时变性C-S水泥浆液在水平裂隙岩体的扩散规律开展了研究，建立了恒定注浆速率条件下C-S 浆液在单一平板裂隙中的压力分布方程，并通过试验与数值模拟径向对比分析其合理性；湛铠瑜、崔溦等通过对水泥浆液在粗糙裂隙内扩散试验研究，认为渗流压力与裂隙的粗糙度成正比，即裂隙粗糙度越大，浆液扩散所需压力也就越大[4,5]；Mu Wenqiang 对基于COMSOL Multiphysics 数值模拟软件，模拟水泥浆液在单个粗糙裂隙扩散情况，得到了压力梯度和最大扩散速度随相对粗糙度的变化成抛物线状增加；Wang Lichun 考虑局部弯曲和粗糙度，提出了修正的立方定律，并通过直接模拟和物理实验验证其有效性。

本文基于水泥浆液时变性与裂隙的弯曲和粗糙度，及宾汉姆水泥浆液在单个裂隙内的流动状态，建立了时变性水泥浆液在粗糙裂隙岩体中的压力分布机理公式，通过数值模拟与理论分析，研究了时变性水泥浆液在单个粗糙裂隙岩体内的扩散特征。……