多孔介质中粒径分布的不同是影响浆液扩散路径与扩散范围的重要因素。本文以分形理论与幂律流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础，推导出不同粒径分布因素的多孔介质幂律流体渗透注浆理论模型，通过室内试验与COMSOL Multiphysics软件对理论模型进行验证，同时使用并行电法仪对浆液扩散范围进行监测，开展不同注浆压力与多孔介质孔隙率条件下的模型试验与数值仿真分析。研究结果表明：激励电流可以较好的指示浆液的渗流路径，视电阻成像分析可对浆液扩散范围进行宏观监测，幂律流体在考虑不同粒径组成多孔介质中的渗透扩散半径小于不考虑不同粒径组成多孔介质中的扩散半径，二者相差的均值为11.77%，且考虑不同粒径组成多孔介质模型得到的扩散半径更接近实测值，且注浆压力与多孔介质孔隙率越大，越不能忽略不同粒径分布因素对浆液扩散的影响，采用该理论模型更能反映幂律流体在不同粒径组成多孔介质中的渗透扩散规律，将该理论模型成功应用于顾北矿南二采区1512(3)工作面预注浆加固，并取得良好的工程实践效果。

1 浆液渗透分形模型
1.1 基本假设
1.2 分形多孔介质孔隙数目与孔隙率
1.3 球形渗透分形分析
1.4 适用范围
2 室内渗透注浆试验
2.1 注浆介质
2.2 注浆材料
2.3 室内试验设备
2.4 试验方案设计
3 试验结果分析
3.1 幂律型浆液在砂砾石中流态的判断
3.2 并行电法仪监测结果分析
3.2.1 激励电流响应分析
3.2.2 视电阻率成像分析
3.3 浆液扩散距离对比及差值分析
4 数值模拟
4.1 数值计算原理
4.2 边界条件与基本方程
4.2.1 边界条件
4.2.2基本方程
4.3 数值计算结果
5 理论分析、室内实验、数值模拟结果对比
6 工程应用
6.1 注浆方案
6.2 注浆效果评析
7 结 论