于世波 王志修 原 野 王 贺

(①矿冶科技集团有限公司， 北京 102628， 中国) (②北京科技大学土木与资源工程学院， 北京 100083， 中国) (③国家金属矿绿色开采国际联合研究中心， 北京 102628， 中国) (④金属矿山智能开采技术北京市重点实验室， 北京 102628， 中国)

0 引 言

近年来，随着我国基础设施建设的不断发展，受到地质条件或基建要求的限制，铁路路基、隧道洞口加固、垮塌岩体中巷道二次掘进、排土场边坡加固、井筒垮塌事故抢险救援等重要应急工程等必须在复杂的松散体地层中进行(Chen et al.，2011； 周兴旺等， 2014； 周振方等， 2018； 周家文等， 2019； 高相波等， 2020)。特别是2015年“12·25”山东石膏矿垮塌事故中，对于垮塌区应急救援教训极为深刻，在大孔径救生孔穿过垮塌松散体过程中，大量注入了水泥-水玻璃浆液有效提高了救援速度。由于松散体大多数属于非理想散体(吴爱祥等， 2002； 沈月强等， 2019； 刘樟荣等， 2020)，具有空隙率大、非均质、各向异性、非饱和等特点，且与松散体有关的工程一般对浆液扩散范围控制要求较为精确，因此，对于松散体尤其是大体积松散体注浆提出更高、更严格的要求。虽然水泥-水玻璃浆液作为一种特殊的流体介质，对浆液本身的扩散范围有一定的控制，但水泥-水玻璃浆液在大体积松散体中受到大空隙、浆液重力等复杂作用的影响，注浆方式、浆液扩散过程和扩散机制尚不明确。因此，大体积松散体中水泥-水玻璃浆液可控灌注原理成为相关技术开发和应用的关键科学问题，对矿山大体积垮落岩体救灾和治理等安全地质问题的解决具有重要意义。……