注浆堵水技术浅析

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1、中国矿业大学毕业设计说明书注浆堵水技术与机理浅析摘要：地下工程施工经常遇到地下水和松软岩层等复杂地质条件，如果不进行治理就容易造成突水、坍塌、冒落等地质灾害和安全事故。注浆堵水和加固技术就是预防和治理水害及稳定岩层的重要技术，本文以煤炭行业注浆技术为例，介绍了注浆技术在我国的发展和各种注浆法的技术要点、特点、适用范围以及注浆技术的基本理论。关键词：注浆技术注浆机理含水层一、前言注浆技术起源于地下工程的特殊需要。在地下工程中经常会遇到地下水和不良地层的影响，给工程施工和维护造成很大的影响，严重时会

2、造成较大的经济损失，甚至是人员伤亡，注浆技术是治理水害和加固不良地层的重要手段之一，它包括堵水、截流、帷幕、岩土加固和防渗等诸多技术，广泛应用于矿山、铁路、隧道、建筑等工程的施工，在煤炭行业的生产建设中，应用十分广泛。煤炭工业建设中的井巷工程属于地下工程，近些年来随着科技的发展，煤炭科技也在发生着日新月异的变化，现在一些煤矿的开采深度已经超过1000m，地质条件和水文情况都变得越来越复杂，工作环境与工作条件都比较恶劣，技术难度也随之增大。在井巷施工中经常会遇到地下水、土层及软岩等，这些都给施工造

3、成很大影响，甚至会发生重大事故，也曾给我们留下过惨痛的教训。为了防范事故的发生，进一步改善工作条件、提高安全性，早在上个世纪50年代注浆堵水技术在我国的煤炭行业就有所应用，近些年来我国的科技水平不断发展，为适应地下工程的发展，煤炭系统一直在研究开发新的注浆技术。其它一些相关行业也在从事这方面的研究，煤炭以外的其它矿山、铁路、建筑、公路等行业中，注浆技术也有十分广泛的应用，可以说注浆技术的应用遍及全国。第123页中国矿业大学毕业设计说明书二、注浆技术概论㈠注浆技术发展简况注浆技术最先应用于建筑工程

4、中，从1802年法国的Charies•Berigng采用石灰、粘土浆加固迪普港的砖石砌体算起，至今大约200年的历史。1864年，阿里因普瑞贝硬煤矿井的一个井筒，第一次使用了水泥注浆法，以后又在比利时、法国、德国等国家使用这种方法。1885年，Tietjens成功地采用地面预注浆法开凿井筒，获得专利。从此，注浆技术在世界的许多国家得到应用，上世纪50年代以后国外的注浆技术更为普遍，化学药液为主要浆液材料的化学注浆只有40多年的历史，70年代以后由于化学药剂的毒性污染问题，化学注浆受到限制。砂、土

5、层的化学注浆防渗加固技术被70年代出现的高压喷射注浆法逐步取代。我国的煤炭行业，在50年代初期，东北的鹤岗矿区、鸡西矿区和山东的淄博矿区首先采用井壁注浆堵水，山东新汶张庄煤矿工作面预注浆取得了良好的堵水效果。1985年峰峰的薛村煤矿主、副井地面预注浆堵水效果达到96.3%，焦作的李庄立井地面预注浆深度180m，堵水效果达到99.6%。60年代后，开发了许多注浆的新材料、新工艺以及注浆专用设备与配套机具，在保证注浆施工的安全，提高注浆的效果方面起了很大的作用，因而使注浆技术有了很大的发展和提高，有

6、些方面已经达到国际先进水平。㈡注浆法的分类注浆法的分类目前没有统一的标准，但一般有以下几种分类方法：1按含水岩土地层揭露前后进行注浆施工分类（1）预注浆：当井筒、巷道、硐室等构筑物在开凿前或开凿到接近含水层以前所进行的注浆工程，称之为预注浆。煤炭行业常见的有地面预注浆、工作面预注浆。预注浆法进行岩土堵水和加固，减少事故的发生。（2）后注浆：当井筒、巷道、硐室等构筑物掘砌以后，用注浆法治理水害和地层加固，称之为后注浆。2按注浆使用的浆液材料进行分类第123页中国矿业大学毕业设计说明书（1）水泥注浆

7、：浆液材料以水泥为主，包括其它附加剂；（2）粘土注浆：浆液材料以粘土为主，包括粘土-水泥浆；（3）化学注浆：注浆材料以化学药液为主剂。3按浆液进入地层产生能量方式进行分类（1）压注浆：浆液用注浆泵输送，使浆液压入或渗透入受注地层，称为静压注浆；（2）高压喷射注浆：浆液利用高压泵输送，并通过特殊的喷嘴产生具有巨大动能的喷射流，切削地层，与土、砂颗粒搅拌混合、凝结称为高压喷射注浆。4按浆液在地层中运动的方式进行分类⑴充填注浆：浆液充填大裂隙、洞穴等称为充填注浆；⑵挤压注浆：依靠注浆压力迫使浆液在地层

8、中压开各种各样的通道来挤入地层，浆液多呈现脉络状或树枝状固结，这种浆液可以使松软地层挤压密实，所以在地基加固中也称压密法；⑶置换注浆：通过一定的方法把受注地层中的土、砂逼放出来，形成的空间用浆液充填，称之为置换注浆；⑷高压喷射注浆，利用喷射流的动能进行注浆。㈢注浆技术在我国的发展第123页中国矿业大学毕业设计说明书我国煤炭行业非常重视注浆技术的研究，注浆技术在我国的发展的近50年里取得了巨大的发展和广泛的应用，国家、省部、院所及各矿物局都立了许多课题进行研究，并取得了多项成果。许多矿物局、矿都建