基本信息
- 项目名称：
- 地下工程突（涌）水的物理模拟试验台开发和注浆封堵新技术研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 涌突水是地下工程的主要地质灾害之一。实践表明，注浆方法是涌突水封堵治理的有效技术手段。但是动水注浆理论尚不成熟，尤其是裂隙动水条件下浆液扩散和封堵机理研究不足。针对上述问题，研发了准三维裂隙动水注浆模型试验台，经过试验分析，首次提出水泥浆液的U形扩散规律和分层分区扩散机制，得到浆液的快速析水沉积原理和沉积留核扩散规律。在此基础上，形成了以浆水比为核心控制因素的裂隙涌水注浆封堵新方法。
- 详细介绍：
- 团队通过平常的学习和社会实践认识到，涌突水是地下工程的主要地质灾害之一。实践表明，注浆方法是涌突水封堵治理的有效技术手段。但是动水注浆理论尚不成熟，尤其是裂隙动水条件下浆液扩散和封堵机理研究不足，导致现存注浆工艺存在很大的经验性和盲目性。 针对上述问题，本项目： （1）研发了国内外第一台可视化大比例准三维裂隙动水注浆物理模型试验台，能够控制不同的流场条件，实现不同注浆参数下的浆液...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的： 开发准三维裂隙动水注浆模拟试验台，以此为平台研究动水注浆扩散和封堵机理，填补国内外在此领域的空白，并基于此提出注浆封堵新技术，将成果应用于地下工程突（涌）水灾害治理中，改变目前注浆存在较大盲目性和经验性的现状，为注浆堵水提供了科学的理论依据。 基本思路： 我们采用模型试验的方法，开发准三维裂隙涌水注浆模型试验台，通过数值模拟分析注浆压力、水流流速、浆液粘度...(查看更多)
科学性、先进性
- 通过查新报告，我们了解到目前国内外并没有可以模拟动水注浆环境的物理模拟试验台，而且国内外学者对动水注浆机理鲜有研究，特别是从未就浆液在动水中扩散机制和封堵机理进行深入研究。导致目前注浆存在较大的盲目性和经验性，理论和技术发展远远落后于工程需要。 作品通过研发国内外首台可视化准三维裂隙动水注浆物理模拟试验台，得出动水中水泥浆液的扩散和封堵机理，提出注浆封堵新技术，为注浆提供了科学的理论指导。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月，获第十二届“挑战杯”校大学生课外学术科技作品竞赛特等奖 2011年6月，获第十二届“挑战杯”省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 适用范围： 隧道、矿山、水利水电工程等。 推广前景： 社会效益方面，突水灾害所带来的人员伤亡非常大，每一项地下工程的完成都要付出无数鲜血的代价，而本研究成果可以有效减少人员伤亡，保证地下工程建设安全进行。 经济效益方面，目前我国一个规模较大的矿井每年的排水费用都在1000万人民币以上。在其他地下工程建设时，排水费用也几乎占到了工程预算的三分之一。本研究成果可以有效的降低工程经济投...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 注浆理论研究方面： 研究浆液在岩体裂隙内流动规律十分复杂。现阶段只能利用裂隙岩体的一些渗流模型，研究浆液在较为简单的裂隙模型内流动规律。现有的注浆公式只限于水平单一裂隙或一组裂隙内浆液的流动。Hassler等人用渠道网络代替裂隙面，将二维辐射流简化为一维直线流。在单条渠道内，推导出了浆液运动方程。 浆液扩散理论的试验研究现状： 目前国内外已经开展了一系列的注浆模拟试验，尝试建立各...(查看更多)
