随着我国交通基础建设及能源开采速度的不断加快,地下煤岩体工程质量及安全也受到社会广泛关注。在地下煤岩体工程中,地下水害往往是影响其建设和运营的关键因素,已成为工程灾害治理中亟待解决的问题,其中大流量高流速的突涌水灾害封堵难度极大,问题尤为显著。注浆法作为一项实用性强,环境干扰小的工程技术,是煤岩体工程突涌水灾害防控的主要方法。但目前针对大流量、高流速的突涌水条件下,浆液受水流冲刷严重,浆液沉积运移机制不明,无法对浆液扩散效果进行准确预测。因此,有必要对突涌水条件下水泥浆液扩散机制进行研究,以期为注浆堵水工程与防灾减灾提供指导。本文通过理论研究、室内试验和数值模拟相结合的方式,对突涌水条件下水泥浆液的扩散机制进行了研究,主要研究内容如下:（1）基于浆体输送理论建立突涌水条件下水泥浆液沉积运移模型。依据浆液颗粒受力特征,利用颗粒运动方程及起动概率方程进行理论推导,建立水泥浆液沉积运移模型;同时以颗粒起动理论为基础分析水泥浆液最优封堵流速与浆液材料特性、过水通道直径之间的关系,为突涌水状态下浆液扩散提供理论指导。（2）可视化突涌水注浆模拟试验系统研发与应用。自主设计研发可视化突涌水注浆模拟试验系统,主要包括突涌水通道模拟系统,突涌水水源模拟系统,注浆控制系统,流速、压力数据采集系统,试验监控系统等。该系统可满足不同注浆压力、水流速度、注浆材料特性、通道直径等试验条件下的浆液扩散机制研究。（3）突涌水条件下浆液扩散规律试验研究。通过正交实验,重点分析突涌水条件下水灰比、注浆压力等因素对水泥浆液沉积效果的影响,得出各影响因素之间的主次关系。同时对注浆过程中通道内压力变化规律及浆液沉积形态进行分析。开展最优封堵流速试验,研究不同管径、不同水灰比下浆液沉积厚度随动水流速的变化趋势,并通过全面试验,对纯水泥浆液的最优封堵流速进行探究。（4）结合理论推导与室内试验的结果,采用Flow 3D流体仿真软件,针对大流量、高流速突涌水灾害,建立三维过水通道模型,系统分析了水泥浆液在突涌水条件下的扩散形态、封堵规律以及不同工况下的压力分布规律等,为相应的工程实践提供指导。