水玻璃化学浆在地面预注浆中的应用研究.pdf

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1、煤+炭+工+程++++++++++++++++++++++++++第2%卷第*期IJNO4FQPF44PFQcA9#2%&FA#*!"#!!"#!!$%%&’()"!$"*")"水玻璃化学浆在地面预注浆中的应用研究!!)贺+文"!#天地科技建井研究院&北京+!"""!0$)#北京中煤矿山工程有限公司&北京+!"""!0#++摘+要!为了解决立井井筒深部基岩微裂隙赋存传统颗粒性注浆材料无法注入的问题!对水玻璃化学浆液的基本性质及地面预注水玻璃化学浆的工艺进行了研究"研究表明’水玻璃化学浆液黏度低!可注性好!固结体强度较高!胶凝时间可调!适用于千米级井筒地面预注浆"在

2、杨村矿风井地面预注浆中进行了现场应用!应用结果表明’杨村矿风井井筒深部基岩微裂隙含水地层采用地面预注水玻璃化学浆后!注浆堵水效果良好"++关键词!水玻璃#地面预注浆#千米级井筒#胶凝时间#乙二醛++中图分类号!L/)3-#2++文献标识码!N++文章编号!!3$!,"%-%#)"!$$"*5""$"5"26((’#12+#"*,%3%2,14"*3"!#/)3#’#12+%14%)#12’0,"/+#*0)2+%,#2’.",(,%,0,"/+#*02+3/,.21%0,"/*!!&)G4e(S"!#PS@W8W:W(AXE8S(IAS@W<:’W8AS&L87S[

3、8^’8(S’(7S[L(’BSA9A;UIA(WB(?

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5、(;(9W86(CNXW(<;A<7V9(C8%5-",!3!@A[8:6@898’7W($@:(9@B7XW$;(9W86($;9UAa79++当立井井筒通过厚度较大或层数较多的基岩含水岩层属可溶性的硅酸盐类’根据碱金属氧化物的不同&水玻璃时&在井筒开凿前&利用钻机从地面井筒周围钻

6、进注浆孔&有!硅酸钠水玻璃"F7)J-!^8J)#*硅酸钾水玻璃"T)J-把制备好的浆液用注浆泵经各注浆孔压送到基岩含水层中&!^8J#*硅酸锂水玻璃"O8J-!^8J#等品种&工程中常)))随着浆液的充塞*凝固&在井筒周围形成不透水的帷幕&用的是硅酸钠水玻璃&硅酸钠水玻璃在注浆施工中得到了(*&%)达到注浆堵水和加固地层的目的&预注浆在国内多个矿山广泛的应用’本文选择硅酸钠水玻璃进行研究’(!,-)堵水得到了广泛的应用’当基岩赋存有微裂隙或孔隙水玻璃化学浆液的胶凝剂大体可分为三类!!酸类&性地层时&传统颗粒性浆材注浆效果不理想&需要进行化如硫酸*盐酸等$"无机盐类

7、&如碳酸钙*碳酸氢钠等$(3&$)(!"&!!)学注浆处理’水玻璃类化学注浆材料由于其来源广*造#有机物类&如醋酸酯&乙二醇二乙酸酯等’对于地价低*初始黏度小*操作简便等&在防渗堵漏上得到了广面预注浆工艺&浆液需在地面孔口进行混合&然后在注浆泛的应用’因此本文选用水玻璃作为浆液的主剂进行研究’泵的作用下经钻杆输送至受注地层’水玻璃&酸性胶凝剂体系固砂体的固砂体强度低&酸性9:浆液组成及相关性质胶凝剂对注浆设备和注浆管路存在不同程度的腐蚀&难以!#!+基础组分的确定得到较长的胶凝时间&因此水玻璃&酸性胶凝剂体系对于地水玻璃俗称泡花碱&由碱金属氧化物和二氧化硅组成&