为了研究注浆工程中浆液的扩散范围，以温度为监测参量，引入光纤传感技术对被注介质内部浆液扩散范围和状态进行了监测.在考虑浆液流变参数时变性的特点下，推导幂律流体的球形扩散理论公式，根据影响注浆扩散因素设计9组小型三维模拟试验和1个大型三维立体模型试验.结果表明：小型三维试验的4种扩散半径中，以实际扩散半径为基准，其中理论计算半径与实际扩散半径误差在19.56%～46.35%之间，布里渊光时域分析仪(BOTDA)监测半径介于理论半径与实测半径之间，分布式光纤测温仪(DTS)监测半径误差最小，在7.69%～18.82%之间，同时分析了误差产生原因.大型三维立体模型试验中，将DTS监测的温度数据代入MATLAB得到了浆液温度场云图，以温度场反映浆液扩散的范围，该范围半径与理论误差在29.83%～38.26%之间.将光纤监测方法应用于注浆模拟试验能够有效分析浆液在被注介质内部扩散情况，在扩散范围“可视化”的情况下将有利于指导现场工作.

国家自然科学基金项目（52004203,51804244）；

1 注浆扩散理论公式与光纤传感技术
1.1 考虑流变参数时变性的幂律流体球形扩散半径
1.2 光纤传感技术
1.3 光纤传感技术可行性分析
2 小型三维模拟试验
2.1 试验装置
2.2 被注介质与注浆材料
2.3 试验设计
2.4 试验步骤
3 试验结果分析与误差
3.1 光纤监测结果分析
3.2 4种半径的误差分析
4 大型三维立体模型试验
4.1 光纤选取与布设
4.2 试验方案
4.3 扩散形态分析
5 结 论

柴敬,周余,欧阳一博,张丁丁,张锐新,朱磊,古文哲,赵萌烨,潘浩,秋丰岐.基于光纤监测的注浆浆液扩散范围试验研究[J].中国矿业大学学报,2022,51(06):1045-1055.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001450.