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锚注支护技术是维护深部破裂围岩稳定的一种有效方式,研究锚注浆液渗流扩散机理对于完善锚注支护理论和提高深部巷道锚注支护效果具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以深部锚注支护巷道工程地质条件为背景,综合运用实验室试验、理论分析、数值模拟和现场监测相结合的方法,对锚注浆液在破裂围岩内的渗透性演化和渗流扩散机理进行了深入、系统地研究,取得了如下创新性研究成果:(1)基于峰后破裂岩石渗透性测试原理,自行设计了一套与MTS816岩石电液伺服试验系统相配套的岩石三轴浆液渗透仪及注浆压力泵站,开发了破裂岩石三轴浆液渗透性试验系统,能够对岩石峰后不同破裂状态和围压状态下的浆液渗透特性进行准确的测量,为深入揭示浆液在破裂岩石中的渗流扩散机理提供了一种有效的测试手段。(2)利用自行研制的破裂岩石三轴浆液渗透性试验系统,系统开展了不同岩石峰后破裂状态、围压和注浆压力条件下浆液渗透性试验,获得了不同条件下浆液在破裂岩石内的孔隙压力、渗流量和渗透系数的变化规律,并结合破裂岩石CT扫描试验结果和破裂岩石三线型应变软化模型,揭示了岩石峰后破裂状态、围压和注浆压力三者耦合作用对浆液渗透性演化的影响规律。(3)基于破裂岩石浆液渗透性演化试验结果,利用经典流体力学理论中Navier-Stocks方程,构建了破裂岩石的等效裂隙模型以及破裂岩石浆液渗透性演化模型,推导了破裂岩石浆液渗透性演化与岩石峰后破裂状态、围压和注浆压力之间的关系。将该模型嵌入至FLAC3D和COMSOL Multiphysics软件中,对岩石三轴压缩和浆液渗流耦合过程进行数值模拟,模拟结果真实地反映了岩石峰后破裂过程中的浆液渗透性演化规律,模拟结果与试验结果吻合良好。(4)以深部锚注支护巷道工程地质条件为背景,利用建立的破裂岩石浆液渗透性演化模型,建立了锚注浆液在破裂巷道围岩内渗流扩散的数学模型,系统研究了围岩破裂状态、围岩应力、注浆压力、注浆时间和锚注钻孔布置形式等对锚注浆液渗透扩散范围的影响规律,揭示了破裂巷道围岩锚注浆液渗流扩散机理,提出了一种确定深部巷道最佳锚注支护时机的方法,为深部巷道锚注支护实践提供了参考依据。