黏土水泥浆作为应用广泛的矿山注浆材料，需要对其在裂隙中的扩散理论做系统性的研究，优化长期以来依靠经验公式指导设计与实践的状态。基于流体基本方程，结合考虑时变性的广义宾汉姆流体本构方程，推导出钻孔注浆条件下，黏土水泥浆在裂隙中辐向扩散方程；对比了单次注浆时间较长条件下，浆液流变参数考虑时变性和不考虑时变性对注浆压力的影响；分析了考虑流变参数时变性时裂隙开度、注浆流量和流变参数同注浆压力的关系。结果表明：在单次注浆时间较长情况下，浆液的时变性对注浆压力有较大影响；一定注浆流量下，裂隙开度越大，浆液所需注浆压力越小，但呈非线性关系，且对注浆压力的影响效果强于时变性；另外对于不同注浆流量情况，随扩散距离变化，流量与时变性对注浆压力的影响先后占主导；浆液流变参数与注浆压力呈正相关关系，且扩散距离越长影响越显著。

国家自然科学基金资助项目（51874173）；

1 黏土水泥浆在单裂隙中辐向扩散的理论求解
1.1 裂隙中浆液扩散的基本假定
1.2 裂隙中浆液单向扩散流量求解
1.3 裂隙中浆液辐向扩散方程
1.4 考虑黏土水泥浆流变参数时变性的扩散方程
2 浆液时变性对注浆压力的影响分析
2.1 时变性对注浆压力的影响
2.2 考虑时变性时裂隙开度、注浆流量、流变参数对注浆压力的影响
2.2.1 裂隙开度对注浆压力的影响
2.2.2 注浆流量对注浆压力的影响
2.2.3 浆液流变参数对注浆压力的影响
3 结 论

张勇,高岗荣,高晓耕,田庆浩.考虑时变性的黏土水泥浆扩散规律理论分析[J].煤炭工程,2022,54(05):164-168.