水泥-水玻璃双液注浆在底板注浆改造中的技术应用.pdf

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1、Science&TechnologyVision科技视界科技·探索·争鸣水泥一水玻璃双液注浆在底板注浆改造中的技术应用祁新波毛维林张彦宾(郑煤集团超化煤矿，河南新密452385)【摘要】在煤矿开采中，底板注浆改造是区域性治理工作面底板突水的一项有效措施。在实际施工中经常遇到地下动水，长时间常规注浆起不到效果时，采用水泥一水玻璃混合注浆，对改造工作面含水层能起到很好的效果，提高施工效率，解除工作面底板水害成胁，为工作面安全生产提供保证。【关键词】双液注浆；改造含水层；浆液配比0引言式中：H——孔口至静水位高度(m)：

2、K——修正系数．K=1．22．0：在煤矿开采中．底板注浆改造是区域性治理工作面底板突水的一P_注浆压力fMPa)项有效措施在工作面回采前向回采工作面的下部承压含水层中施工2．3浆注浓度一定数量的注浆改造钻孔．用高压泥浆泵向其中注入水泥浆或水泥粘水泥一水玻璃浆液的配方就综合考虑凝结时间、结石体强度以及土(黄土)混合浆液，让浆液充填承压含水层和底板隔水层中的裂隙和施工操作等因素。底板岩石裂隙越大，用浆也越浓。每次压浆时应先稀溶洞将煤层底板的隔水层和含水层粘结成一体．将含水层改造成隔后浓浆液的常用配方见表2水层．增强煤层

3、底板的隔水能力．最终达到防煤层底板突水的目的。表2水泥一水玻璃浆液组成及配方而在实际施工中经常遇到地下动水．长时间注浆不起压．且间歇原料规格要求作用作景比例主要性能i注浆效果不好．造成浆液流失时．起不到效果采用水泥一水玻璃双液水泥325号或425号普通或矿主剂1注浆，将混合浆液通过注浆孔送人孔底．在孔底附近一定范围内凝固，渣硅酸特水泥l、凝胶时间对回采工作面区域范围内底板含水层进行改造．确保工作面的安全回水玻璃模数：2A~3A，浓度：可控制在几秒采主剂05～1至几十分钟范3O～45Be’围内1采用技术原理氢氧化钙工

4、业品速凝剂O05～0．22、抗压强度5~20MPa双液注浆主要作用是封堵裂隙．将松散地层固结为整体．隔离水磷酸氢二钠工业品缓凝剂0．Ol～O．O3源，堵塞水点，以减少涌水量，改善施工条件，达到最终的底板注浆改造目的水泥浆和水玻璃溶液混合后立即发生反应．很快形成具有一表2说明：定强度的固结体。随着反应连续进行，结石体强度不断增加，早期强度I)模数描述水玻璃中二氧化硅与碱金属氧化物物质的量之比主要是水玻璃反应的结果．后期强度主要是水泥水化反应的结果其Ⅱ)浓度以Be(波美比)表示。波美度与比重的换算公式为：主要适用于：B

5、e'=145一145(1)工作面预注浆、壁后注浆、堵特大涌水点注浆封堵等。(2)断层泥带．当裂隙宽度小于lmm，或渗透系数K≥1xl0-Sm／sⅢ)水泥一水玻璃浆液的适宜体积比宜通进行试验确定时．加固压浆优先选用水泥一水玻璃双液注浆2．4注浆压力的控制及浆液配比的变换(3)断层破碎带，当裂隙宽度(或粒径)大于1mm，或渗透系数注浆过程中．合理地选择与控制注浆压力．适时地变换浆液配合K≥5x10-~m／s时．堵水注浆时比，并使它们之间很好地配合，是保证注浆质量的重要因素。(4)对于底板注浆加固．下套管孔内有水固管时，

6、需采用水泥一水(1)注浆压力的选择与控制玻璃双液注浆特殊注浆工艺水泥一水玻璃浆液的胶凝．充塞过程不同于水泥浆液水泥一水玻璃注浆压力控制通常根据该孔所需浆量．在规定压力下．每一级浓2注浆应用度浆液的累计吸浆量达到一定限度后，调换浆液配比，逐级加浓，随着2．1注浆扩散半径浆液浓度的逐级增加，裂隙逐渐被填充．单位吸浆量逐渐减少，直到结浆液扩散半径(浆液的有效范围)与岩石裂隙大小、浆液粘度、凝束标准时．即结束注浆固时间、注浆速度和压力、压注量等因素有关。水泥一水玻璃浆液实际(2)浆液浓度的选择与变换的有效扩散半径见表1。由

7、于各孔段裂隙大小、分布情况各疏密程度都不一样．每一注浆表1有效扩散半径段中各种宽度的裂隙所占的比例也不相同．合理的注浆浓度需适应上述二种情况。为适应大小不同的裂隙．一般是先压稀浆后压浓浆。浆液岩层类别实际有效扩散半径(m)浓度的变换．是在同一浓度下一步注浆持续一定时间后．或压入量达砂砾1-75～20O到一定数量．而注浆压力、吸浆量均无显著改变时，即可加浓一级若粗砂1．2O-1．45加浓后压力显著增大．或吸浆量突减时．均说明浓度变换可能不当．应中砂0．8O～1O0立即换原来浓度细砂O．50～O_7O2．5浆液注入量淤

8、泥O．5浆液压人Q．可根据扩散半径及岩层裂隙率进行粗略估算．作为粘土05施工参考Q=竹产日11p(n2．2注浆压力式中：r一浆液扩散半径(m)；注浆压力大小影响注浆效果．其大小决定于涌水压力(工作面静H——压浆段长度fm)：水压力、突水的动压力)、裂隙大小和浆液的性质各浓度、要求的扩散11——岩层裂隙率，一般取1％～5％；半径等。注浆压力可参考下列经验公式：