一种高温富水破碎岩体注浆模拟试验系统及方法

    公开(公告)号:CN117825232A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311705190.2

    申请日:2023-12-11

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明提出了一种高温富水破碎岩体注浆模拟试验系统及方法,通过破碎岩体模型模拟双重介质的破碎岩体环境并进行可视化展示,实现注浆全过程和浆液扩散全过程的动态可视化,通过不同裂隙空间预制及透明介质材料的搭配可模拟不同破碎岩体情况进行试验;注浆系统能够对可视化破碎岩体模型进行流速可控的注浆,注浆方式可选择可探究不同注浆方式下的浆液扩散规律;高温富水模拟系统能够真实模拟高温富水环境,实现高温动水模拟,实时向破碎岩体模型内供给可控温度和水头压力的高温动水水流;通过数据采集系统记录注浆浆液扩散过程,以及注浆过程中的温度和压力,分析系统根据所采集的数据探究高温富水破碎岩体环境下的浆液扩散规律。

    一种考虑温度效应的孔隙介质注浆试验系统及方法

    公开(公告)号:CN117825231B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202311705174.3

    申请日:2023-12-11

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明提出了一种考虑温度效应的孔隙介质注浆试验系统及方法,包括:孔隙介质地层模拟模型、注浆系统、水位调节系统、地层温控系统和数据分析系统;孔隙介质地层模拟模型用于模拟孔隙介质地层,水位调节系统和地层温控系统用于模拟不同富水程度、不同水温和地温的情况,数据分析系统用于根据所述温度、压力等传感器采集的不同时序数据与通过传热方程与动量方程耦合求解的温度、压力等数据进行对比,实现对注浆扩散路径进行验证分析。本发明通过水位调节系统实现不同富水程度的自由模拟,通过地层温控系统实现不同地温的模拟,可以实现不同水位、水温‑地温下的注浆扩散的研究。

    一种适用于高地温地层的隧道帷幕注浆方法

    公开(公告)号:CN118030086A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410222461.7

    申请日:2024-02-28

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21D9/00

    摘要: 本发明提出了一种适用于高地温地层的隧道帷幕注浆方法,在内注浆圈和外注浆圈采用降温液与浆液协同注入的方式,其中,降温液起到了给地层降温同时推着浆液前进的目的,浆液起到了封堵掌子面前方涌水通道的目的,两者协同扩散,保障了浆液的扩散范围,封堵设计扩散范围内涌水通道,降低了帷幕加固圈的渗透性,避免开挖过程中高温热水进行隧道内部,保障了隧道的安全施工。

    一种地下工程前进式分段预注浆快速数值模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN117852313B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410256882.1

    申请日:2024-03-07

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及注浆模拟技术领域,具体公开了一种地下工程前进式分段预注浆快速数值模拟方法及系统,方法包括:建立注浆相关区域三维模型,对三维模型进行区域标记;为每个区域划分网格,明确网格所代表的介质属性;对注浆相关区域三维模型进行区域注浆序次划分,对所有网格进行注浆序次信息标记;对于第一序次网格进行数值计算,得到本序次注浆参数的全部信息,完成本序次注浆模拟;将计算域扩展到第二序次网格,按照同样的方法对第一序次网格和第二序次网格进行数值计算;依次类推,直到完成全部序次网格的分段预注浆数值模拟。本发明降低了分段预注浆模拟所需的网格数量,实现了计算域在模拟过程中的分阶段扩展。

    一种裂隙岩体渗透-流动注浆模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN117408191B

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311722746.9

    申请日:2023-12-15

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提出了一种裂隙岩体渗透‑流动注浆模拟方法及系统,涉及岩体裂隙注浆数值模拟领域,构建裂隙岩体渗透‑流动注浆模型,设置模型的物理属性与边界条件;将模型划分为多尺度网格,依据每个网格的孔隙率,将模型进一步划分为无固相域与多孔介质域,融合N‑S方程和Darcy方程构建控制方程组;基于不断更新的多尺度转化参数,利用控制方程组重复计算不同时间步下各个网格的压力、速度与饱和度,从而得到不同时间步下模型的压力场、速度场与饱和度场;本发明分别通过达西定律Darcy和N‑S方程构建渗透‑流动控制方程组,定义渗透‑流动性质转化参数,实时调整数值计算控制方程,从而准确有效描述注浆在不同介质中的渗透‑流动状态。

    考虑温度效应的透明孔隙地层动水注浆试验系统及方法

    公开(公告)号:CN116448620A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310235219.9

    申请日:2023-03-09

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明提供了一种考虑温度效应的透明孔隙地层动水注浆试验系统及方法,包括透明孔隙地层模型、注浆系统、数据采集系统、高温动水模拟系统、温度监测系统和分析系统,透明孔隙地层模型用于模拟目标孔隙度的孔隙地层;注浆系统用于提供目标注浆方式的浆液;高温动水模拟系统用于分析不同温度和/或流量的高温动水对注浆浆液扩散产生的影响;记录不同温度和流量高温动水条件下注浆浆液扩散过程,且记录注浆过程中模型内的温度变化并分析。本发明可以较好的观测注浆浆液扩散过程,为研究孔隙地层中高温富水的注浆效果提供一定帮助。

    一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN116127859A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202211475352.3

    申请日:2022-11-23

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明公开一种裂隙岩体高温动水注浆模拟方法及系统,包括:设计高温动水作用下的浆液粘度表征模型,通过注入时长传输方程得到不同时刻浆液注入时长,以得到不同时刻的浆液注入时间场,通过温度方程得到不同位置的浆液在高温热水作用下的温度变化规律,以得到不同时刻的浆液温度场,通过粘度更新方程不断更新裂隙岩体高温动水注浆过程中不同时刻的浆液粘度场,从而揭示高温动水注浆全过程模拟中浆液粘度时空演化特征,解决裂隙介质高温动水注浆过程中的浆液粘度随注入时间和温度变化导致的不均匀分布问题,刻画高温作用下浆液的凝结固化过程。