注浆技术作为隧道开挖、巷道掘进、大坝围岩堵水、石油地下存储、核废料处置等地下工程常用手段,已在全世界范围内得到广泛应用。研究浆液在深部裂隙岩体内的渗流机理对完善注浆理论和提高深部裂隙岩体注浆效果具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以深部巷道工程破裂围岩注浆为背景,综合应用室内试验、理论分析、数值模拟和现场监测相结合的方法,对浆液在深部裂隙岩体内扩散机理进行了深入、系统地研究,取得了如下创新性研究成果:（1）基于Eriksson and Stille提出的临界裂隙开度概念,自行研制了一套单裂隙可视化注浆试验系统,与传统注浆渗流试验系统相比,该系统存在如下几点优势:（1）裂隙模型两侧由透明的钢化玻璃组成,可以直观的观测到浆液在裂隙中的流动方式,从室内实验层面上解决了浆液扩散具有隐蔽性的问题;（2）显微观测系统由长距离显微镜和高速摄像机构成,可以从微观层面实时观测记录浆液在裂隙内的运移规律,如可以从微观层面研究浆液渗滤效应产生的机理;（3）裂隙模型开度通过高精度不锈钢垫片控制,可以更加精确地调整裂隙开度大小,从而获得更加准确的临界裂隙开度b_critical和最小裂隙开度b_min,为深入揭示浆液在深部裂隙岩体内的可注性提供有效的测试手段。（2）基于分形布朗运动（FBMs）和Barton提出的10条经典岩石裂隙轮廓曲线的Hurst指数,重构生成不同分形维数的节理面轮廓曲线,利用重构生成的不同粗糙度节理面轮廓曲线研制了具有不同分形维数的单裂隙注浆模型,配合单裂隙可视化注浆试验系统,自行研制了基于分形维数的粗糙裂隙注浆试验系统,并据此系统地开展了不同压力、不同裂隙开度和不同粗糙度条件下浆液在粗糙裂隙内渗流试验,研究了不同条件下浆液在粗糙裂隙内渗流规律,揭示了注浆压力、粗糙度、裂隙开度等参数对浆液在裂隙内渗流规律的影响。（3）利用宾汉姆流体的本构方程和运动方程,推导了宾汉流体在一维平板裂隙内流动的平均流速表达式,结合牛顿流体在理想条件下的Forchheimer方程,得到了宾汉姆流体在光滑裂隙内流动时的Forchheimer渗流方程;基于牛顿流体和宾汉姆流体在裂隙内渗流的试验结果与理论结果对比分析,揭示了粗糙度对浆液渗流规律的影响,通过引入无量纲系数a_D、b_D（a_D、b_D为分形维数D的函数）来反映流体在真实裂隙内渗流时受到的摩擦阻力,建立了基于分形维数的Forchheimer渗流方程,根据光滑裂隙模型试验数据拟合公式确定无量纲系数a_D、b_D的值,进而确定了基于分形维数的Forchheimer渗流方程的表达式,利用数值计算软件COMSOL建立不同分形维数裂隙数值计算模型,研究注浆压力、粗糙度、裂隙开度等参数对浆液在粗糙裂隙内渗流规律影响。（4）以深部巷道工程裂隙岩体注浆为背景,利用基于分形维数的Forchheimer渗流方程,结合巷道围岩破裂特征分析和钻孔窥视破裂岩体裂隙开度的统计规律,建立了裂隙岩体钻孔注浆浆液渗流模型,系统研究了围岩破裂程度、注浆压力等因素对浆液扩散距离的影响,揭示了深部破裂围岩注浆浆液渗流机理,为深部巷道破裂围岩注浆选择合理的支护参数提供了参考。该论文有图129幅,表36个,参考文献183篇。