随着煤矿开采深度的不断增加、地应力增高、煤层透气性降低,致使瓦斯事故频发,严重威胁煤矿安全生产。治理瓦斯的根本方法是瓦斯抽采,而决定抽采效果的关键环节之一是钻孔密封。本文针对瓦斯抽采钻孔密封浆液流动轨迹磁性成像问题,建立含裂隙相似材料单元磁性强度解算模型,研发多维磁场监测-成像软件,通过相似材料磁性浆液配合比实验、相似材料磁性浆液密封实验,并借助于自主搭建的三维磁性监测系统,揭示相似材料内部破裂特征、浆液胶结位置的磁性分布规律,为密封浆液成像技术提供参考,主要研究内容及成果如下:(1)基于反投影重建算法以及线性方程组的基本原理,以立方体为数学模型,建立X轴、Y轴、Z轴及对角线方向的线性方程组,构建含裂隙相似材料单元磁性强度解算模型,研发多维磁磁场监测-成像软件,实现精度范围内试样某一点的磁性强度大小求解、成像。(2)通过不同磁性粒子类型、不同磁性粒子粒度以及不同磁性粒子质量分数,进行多因素、多水平下的密封浆液配合比实验,并根据浆液流动特性、沉降率,剔选出适合含裂隙相似材料的密封浆液配合比。(3)借助于三维磁性监测系统对密封后含裂隙相似材料进行三维监测,分析了试样不同监测面的磁性强度分布,获得了相似材料破裂特征的磁性表征规律。(4)根据物理实验的研究结果,采用Matlab软件对试样典型截面的磁性监测结果进行分析,得到了相似材料破裂特征的磁性变化规律,并通过建立的单元磁性强度解算模型对典型截面进行求解,获得了试样截面内三维磁性强度分布规律。研究结果最终验证了以磁性粒子为示踪剂,密封浆液流动轨迹磁性成像的可行性,并建立了精度范围内相似材料单元磁性强度解算模型,研发了多维磁场强度监测-成像软件,为密封浆液流动轨迹磁性成像提供了指导和参考。