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作者：尚宏波;王皓;王晓东;孙钧青;孙洁;陈思宇;
单位：煤炭科学研究总院;中煤科工西安研究院(集团)有限公司;煤矿灾害防控全国重点实验室;陕西省煤矿水害防治技术重点实验室;西安科技大学,安全科学与工程学院;
摘要：针对裂隙岩体注浆浆液运移轨迹准确判识缺乏有效示踪材料的问题，开展磁性示踪浆液制备及性能研究。以硅酸盐水泥和水为基液，四氧化三铁(Fe_3O_4)、羰基铁粉(Fe(CO)_5)、钕铁硼(Nd_2Fe_(14)B)为磁性粒子制备磁性浆液，开展浆液性能正交试验，确定磁性浆液的最优配比，并采用SEM、XRD对最优配比下的磁性浆液微观结构进行分析。结果表明:3组最优配比分别为水灰比1.0、磁性粒子占比15%的Fe_3O_4磁性浆液;水灰比1.0、磁性粒子占比25%、纳米粒子占比15%的Fe_3O_4-Fe(CO)_5磁性浆液;水灰比1.0、磁性粒子占比20%、纳米粒子占比20%的Fe_3O_4-Nd_2Fe_(14)B磁性浆液;最优选择为水灰比1.0、磁性粒子占比25%、纳米粒子占比15%的Fe_3O_4-Fe(CO)_5磁性浆液，其浆液黏度为2 877.33 m Pa·s，沉降率为5.88%，磁感应强度为0.81 m T;磁性粒子的加入改善了水泥基液的微观结构，提高了其结构致密性，尤其是Fe(CO)_5磁性粒子的加入，使得Fe_3O_4-Fe(CO)_5磁性浆液内部结构更为紧密，浆液稳定性更好，验证了优选得到的Fe_3O_4-Fe(CO)_5磁性浆液的可靠性。研究结果可为裂隙岩体注浆浆液运移轨迹的判识提供示踪材料。
关键词：磁性浆液;;综合平衡法;;浆液性能;;最优配比;;微观分析
基金资助：国家自然科学基金项目(52204262,52374255);; 陕西省杰出青年科学基金项目(2025JC-JCQN-012);; 陕西省创新能力支撑计划项目(2024RS-CXTD-44)
