采空区高低位注浆过程煤矸石浆液流动扩散规律

煤矸石注浆充填采空区塌陷区不仅能够有效解决井下作业安全问题，且可大量处置堆存在地表的煤矸石固体废弃物。探明煤矸石注浆浆液的扩散规律是其能否有效充填垮落岩层，维护采空区的稳定，实现煤矸石的绿色无害化处理的关键。以实际矿山为背景，建立了小型注浆模型，开展了不同质量浓度和颗粒尺寸的矸石浆液注浆试验，分析了低位注浆不同辊磨矸石颗粒含量和高位注浆不同质量浓度对浆液扩散半径和自流坡度的影响。结果表明，2种注浆方式下矸石浆液均呈先纵向扩展后横向扩散的演化规律。同时，提高矸石浆液内辊磨矸石的含量减小了浆液的自流坡度，增加了浆液的扩散半径和充填量，对应的浆液的扩散能力增强。然而，增加浆液的质量浓度则提高浆液的自流坡度，降低浆液的扩散半径和充填量，显著减弱其扩散性能。研究结果可为注浆充填浆液的扩散特性分析提供参考依据。