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注浆投砂方法是一种成本低、效果较理想的采空区治理措施,已经在大空洞采空区充填中得到了广泛的应用和推广。浆砂混合料进入采空区后的堆积形态是设计钻孔间距和浆料配合比的重要依据,但是这方面的研究成果却还很不完善,导致钻孔间距和浆料配合比在生产中通常根据以往的施工经验进行设计,这种理论上的缺乏势必造成实践中的盲目性。因此,研究浆料在采空区内的堆积规律具有重要的理论意义和实际价值。以此为出发点,本文采用室内模型试验、现场模拟试验,并结合工程案例对浆料的堆积规律进行了研究。本文首先采用了RST-CC桨式流变仪对浆料的流变性进行了测试,发现当含砂率小于55%时,剪切速率与剪切应力之间的关系符合宾汉流体所特有的性质。对各试验组流变曲线进行回归分析发现,随着含砂率的增大,浆料的屈服应力及粘度开始缓慢增加。当含砂率增大到一定程度后,浆料的屈服应力和粘度呈现指数型增加,即存在一定的拐点含砂率。本次实验组的“拐点”含砂率近似为45%,该值可以作为浆砂配合比的一个控制参数。其次,通过自流堆积模型试验结合流变性测试结果,建立了适合以风积沙为骨料的浆料的自流堆积坡度拟合计算公式:θ=0.175×τ00.572μ0.206ρ(ρ≤1.936 g/cm3)。然后,通过现场堆积模拟试验,验证了以自流堆积模型试验为基础建立的浆料堆积形态拟合计算方法具有较高的精确性;同时通过对浆料堆积形态的变化规律和骨料颗粒分选性的研究分析,以可视化的角度还原浆料的堆积过程。最后,通过工程案例对以自流堆积模型实验为基础建立的浆料堆积形态拟合计算方法进行进一步的验证,结果表明:以自流堆积模型实验为基础建立的浆料堆积形态计算方法具有较高的精确性。