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1、.6.0................爵关于注浆压力及扩散半径计算方法的讨论何修仁,。有关注浆技术在矿山建设中的地位应用及发在30毫米以上时取6米它们在不同程度上给注浆。,,展在以往的论著中已做过详尽的阐述但是有些工程提示了具有一定参考价值的参数然而从注浆。,。理论间题研究得还不够透彻本文拟就注浆压力和理论研究工作的发展来看这是不够的。扩散半径问题进行讨论(一)将注泉材料值定为牛椒流体的计注浆压力除了与有关文献中所提出的地下水的茸这一假定的实质是把浆液材料视为服从牛顿,,,:静水压力筱盖岩层的地质条件和厚度注浆深粘度定律的均质真实液体即,,度注浆岩层的地质条件注浆方式以及浆液粘度dU丫=拌
2、-,。花币等因素有关外还与注浆扩散半径有直接关系,:了,浆液在岩体裂隙中先是发生扩散流动的机械运动式中液体剪切应力。—然后又发生凝结硬化的物化作用通常把以钻孔中速度梯度’心为原点。器一的浆液充填范围叫扩散半径由于桨液在,。裂隙中的扩散实际上是不规则的所以从理论上精林液体的动力粘度。—确的计算扩散半径是很困难的在注浆工程中常常应用地下水动力学的达西定律推导注桨扩散半径和,,,采用经验数据譬如我国矿山建设注浆中就采用下注浆压力计算公式时有人认为浆液呈层流有人:。,,列经验值当裂隙宽度在5毫米以下时桨液扩散半认为浆液呈紊流因此公式各有不同详见下径取2米,裂隙宽度在5~30毫米时取4米,宽度:表单位
3、时间内的注浆扩敬半径流态!注浆方法}滋注方式注浆压力计算公式注浆t公式计算公式=R.;Q;。将注浆孔视孕,”2PoR=二O一P为完整孔少一。号淤2万K五呈柱面注人ro濡⋯一一二。R4K亡(P一P)K奇音》层流定t注浆孔二Po一PR二底点注浆IQ一.。止4万KdPQ二conat汀咨、~、to曰1=一-1了K/⋯UI压力逐渐二。·。2二V二Kri二(·)厩,解方程开高一R,+」互R:召.Q⋯R二.PP、,h2乙一“‘将注浆孔视l4‘2‘l,-~二二,宁、(为不完整孔}气In竺止一咨)3Qt。一·}“’一‘4兀n亡礴六:,表中所列公式中的各符号意义为h一次注人的岩层厚度n岩层孔隙率,R—注桨扩散半
4、径,——,C考虑注浆孔与不透水岩层或与井壁连通Q单位时间内的注桨t—时的系数,取。·5~1,t—注浆持续时间,—··61..自.....目..“曰...曰.....‘.....,一P0注浆孔内的注浆压力粘度逐渐改变的化学浆液如铝酸钠水玻璃浆液就PR—当浆液扩散至R时的压力,不适用了。1973年河南舞阳八台铁矿王道行出风井K—岩层渗透系数,它只表征岩层的渗透能的铝酸钠一水玻璃化学注浆工程实践表明,砾石层—力,扩散半径为3米,中粗砂层为1.0~1.5米,而细砂..。。4。5,i一一压力梯度层才~米如按上述公式计算在中粗砂中扩。,如果,散半径为6米左右因此为采用这类公式对化学认为浆液是以紊流状态向
5、岩层中注人时:v=K杯。就要用达西定律的非线性法则丁或普洛浆液要用平均粘度至于水泥注浆扩散半径计算应:,,恩法则用这类公式更脱离实际因为只有在流速为某确。2V/V、定值时才能将水泥浆视为牛顿液体-=飞夕-+刀.气二-l几f几f/(二)将注泉材料.定为非牛.液体的什:V,,式中渗透速度算这一假定的实质是认为水泥浆是多相的悬f—,。,K速度渗透系数它既表征岩层也表征浮液当剪切应力未达到极限应力时流体并不流—,,。浆液的渗透特性动一旦超过极限应力时液体便发生流动称为什一一,:K,=K二‘-二丫一维多夫宾厄姆塑性流动流动方程为拜dU下=林。万五一+ro式中V浆液的容量,勺—非线性渗透系数,式中:r
6、剪切应力,——,汽浆液的塑性粘度=下。—)。刀-’.一一.极限剪切应力(近似的-卫一、了蕊匕三、—2兀Krh/ror/在注浆过程中渗透系数Kf值是随时间反液流长度。上式中的△P表示注浆时半径R与r0之间的压差,r为不同而不断变化的因为浆液在裂隙中的流速及枯,f:。:度在不断变化着K值如下式观测孔与注浆孔之间距则紊流时的计算公式为:y柱面注浆‘。...入二入下-.抖__.Rnse二二州:。。Q林I刀/拌2拜;o:二10Q式中流体的有效粘度其它符号同前P一P-二1.;二二;-.。十一吸tl—2兀KhI乙J‘几11/rn..拼=件。+万百.一一‘(卫卫、dnr。R/利用这一方程推导出稳定性
7、水泥桨在裂隙岩层注浆:点注浆。,压力扩散半径和流量之间的关系式P。一PR=一,=t:汁创层流柱面注浆当Qcons备P。一PR=;·+Be.(R一r。,)+令(袭贵)’(寺一十),节箭〔磊会〕层流孔底点注桨,Q二co卜ns:不完整孔注浆鉴一-+Bc』(R一r。),o:=了一旦,。一P进Q拜(h+2歇)R勺/Q拌2P一oa兀r。P一PR=.K4互R)2兀KhIn下不尸丁下下笼犷二丁十一石一‘气二二吞t尸!、1
