为从细观角度分析弱胶结砂砾层水平渗透注浆过程，利用颗粒流软件建立水平注浆数值计算模型，基于正交试验和单因素试验，研究浆液黏度、注浆压力、注浆时间3个因素对浆液扩散半径和试样孔隙率的影响规律。使用回归分析方法拟合公式，得到扩散半径与3个因素之间的关系。模拟结果表明：浆液扩散半径与注浆时间、注浆压力呈正相关关系，与浆液黏度呈负相关关系，对扩散半径影响最为显著的因素是浆液黏度，其次是注浆压力和注浆时间；浆液扩散速度随时间递减，在注浆压力1.0 MPa工况下，注浆时间0.15 h浆液扩散速度为3.44 m/h,至3 h减小到0.32 m/h;试样孔隙率随注浆时间、注浆压力的增大而增大，随浆液黏度的增大而减小；花管同时注浆与单孔顺序注浆相比，在相同时间下浆液扩散范围更大，浆液扩散为一个整体。通过对比工程实例，发现利用颗粒流数值模拟结果能够较准确反映出砂砾层渗透注浆的一般扩散规律。

1 细观模拟基本理论
1.1 流动方程
1.2 压力方程
1.3 求解方法
2 计算模型
2.1 模型建立
2.2 颗粒细观参数
3 水平注浆细观分析
3.1 水平注浆浆液扩散半径影响因素分析
3.2 不同因素对水平注浆浆液扩散的影响
3.2.1 不同浆液黏度下的扩散规律
3.2.2 不同注浆压力下的扩散规律
3.2.3 不同注浆时间下的扩散规律
3.3 单因素试验与正交试验结果对比
3.4 不同工况下孔隙率变化规律
3.5 花管注浆与单孔顺序注浆对比
4 工程实例
5 结论

刘书杰,谢作栋,张基伟,安许良.弱胶结砂砾层水平注浆细观模拟研究[J].矿业安全与环保,2023,50(02):46-51.DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.02.008.