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1、２０１５年第３期（總第１５６期）江西建材應(yīng)用研究煤礦用注漿堵水劑１２３■沈永毅，徐堯，劉小燕■１．大眾報(bào)業(yè)集團(tuán)，山東濟(jì)南 ２５００１４；２．濟(jì)南大學(xué)土木建筑學(xué)院，山東濟(jì)南?。玻担埃埃玻?；３．威海市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建筑設(shè)計(jì)院，山東威?！。玻叮矗玻埃嫡簝?nèi)外開發(fā)和使用的注漿堵水材料分為水泥類和化學(xué)類材料，分別用于不釋，無法保持其原有凝膠化性能的缺陷。ＣＳ漿液的出現(xiàn)是水泥注漿的同的工程類型。水泥類，包括普通水泥、超細(xì)水泥、改性水泥和水泥－水大發(fā)展，提高了效果，擴(kuò)大了適用范圍。這種漿液不僅具備水泥漿的全玻璃漿液等?；瘜W(xué)漿液包括：環(huán)氧類、聚氨酯類、丙烯酰
2、胺類、甲基丙烯部優(yōu)點(diǎn)，而且兼?zhèn)浠瘜W(xué)漿液的某些優(yōu)越性，例如凝膠時(shí)間快，可以從幾酸酯類、丙烯酸鹽類、水玻璃類等。煤炭行業(yè)現(xiàn)所用材料主要有水泥類、秒到幾十分鐘內(nèi)準(zhǔn)確控制，結(jié)石率高達(dá)９５％～９８％，適用于防滲和加水泥水玻璃類和化學(xué)高分子聚合物堵水劑類。固灌漿，在地下水流速較大的地層中，采用這種混合型漿材也可達(dá)到快關(guān)鍵詞：水泥水泥－水玻璃高分子聚合物速堵漏的目的。３ 高分子聚合物類煤礦水害是指在煤礦修建和生產(chǎn)過程中遇到的水的干擾和危害，高分子聚合物包含丙烯酰胺類及無毒丙凝、聚氨酯、脲醛樹脂、環(huán)是最常見的煤礦病害。煤礦水害影響礦山工程施工的進(jìn)度和質(zhì)量、造氧
3、樹脂等。成洞內(nèi)空氣潮濕，惡化工人的勞動(dòng)環(huán)境，影響施工人員身體健康，機(jī)械⑴丙烯酰胺類漿材國內(nèi)稱丙凝。丙烯酰胺類漿液的性能主要是指設(shè)備銹蝕，絕緣設(shè)備失效，電路短路，漏電傷人，增加礦井的排水設(shè)施及其凝膠時(shí)間和抗壓強(qiáng)度，它的抗壓強(qiáng)度一般來講是比較低的，改變配方排水費(fèi)用、給煤礦生產(chǎn)帶來了不安全因素、嚴(yán)重者甚至發(fā)生淹井事故、對抗壓強(qiáng)度的影響不大，而其凝膠時(shí)間則可以控制在幾秒到幾個(gè)小時(shí)造成生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。之間。丙凝漿液及固結(jié)體的主要特點(diǎn)為：注漿是治理水害的有效方法。注漿是將一定量的注漿材料通過注①漿液屬于真溶液，其粘度與水甚接近，其可灌性非常好，漿液能
4、漿壓力，沿裂隙流動(dòng)擴(kuò)散，當(dāng)其遠(yuǎn)離注漿孔，壓力梯度降低到臨界壓力－４滲入粒徑小于０．０１毫米的土層或滲透系數(shù)大于１０ｃｍ／ｓ的被灌體。時(shí)，漿液流速減小，粘滯性增大，流速很低最后停止流動(dòng)，堵塞裂隙，漿②漿液從制備到凝結(jié)所需的時(shí)間，可以在幾秒鐘到幾小時(shí)內(nèi)精確液內(nèi)材料與水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變水流流動(dòng)狀態(tài)，漿液逐漸凝聚產(chǎn)地加以控制。生強(qiáng)度，最后封堵住水流通道。③漿液的粘度在凝結(jié)前維持不變，這就能使?jié){液在灌漿過程中維國內(nèi)外開發(fā)和使用的注漿堵水材料分為水泥類和化學(xué)類材料。水持同樣的滲入能力。泥類，包括普通水泥、超細(xì)水泥、改性水泥和水泥－水玻璃漿液等?；凭?/p>
5、氨酯類漿材是一種防滲和加固效能都很高的高分子化學(xué)灌漿學(xué)漿液包括：環(huán)氧類、聚氨酯類、丙烯酰胺類、甲基丙烯酸酯類、丙烯酸材料，它屬于聚氨基甲酸酯類的高聚物，是由異氰酸酯和多羥基化合物鹽類、水玻璃類等。煤炭行業(yè)現(xiàn)所用材料主要有水泥類、水泥水玻璃類反應(yīng)而成。主要性能如下：和化學(xué)高分子聚合物堵水劑類。①漿液相對密度１．０３６～１．１２５，遇水反應(yīng)，因此不易被地下水沖１ 水泥類漿液稀，止水效果好。水泥作為注漿材料具有強(qiáng)度高、耐久性好、無毒、材料來源廣、價(jià)格②漿液遇水反應(yīng)時(shí)，放出ＣＯ２氣體，使?jié){液產(chǎn)生膨脹，向四周滲透低廉等優(yōu)點(diǎn)。它是使用最早、應(yīng)用最廣的注漿材
6、料之一，一般注漿施工擴(kuò)散，直到反應(yīng)結(jié)束時(shí)止。漿液黏度低，可注性能好，工藝設(shè)備簡單；優(yōu)先選用普通水泥。在細(xì)裂隙和微孔地層中，其可灌性雖不如化學(xué)漿③固結(jié)體抗壓強(qiáng)度高，可作為補(bǔ)強(qiáng)材料；抗?jié)B性能好，滲透系數(shù)可材好，但若采用劈裂灌漿原理，則不少弱透水地層都可用水泥漿進(jìn)行有－８－１３達(dá)１０～１０ｃｍ／ｓ。固結(jié)體無毒性、耐久性好。效的加固。因此，水泥漿在國內(nèi)外灌漿工程中一直是用途最廣和用量⑶脲醛樹脂是由脲素和甲醛縮合而成的高分子聚合物。脲醛樹脂最大的漿材。以水泥為主包括添加一定量的外加劑，用水配制成漿液，漿液有脲醛樹脂漿液、脲－甲醛漿液、改性脲醛樹脂漿液。脲
7、醛樹脂在采用單液方式注入，這樣的漿液稱為單液水泥漿。所謂外加劑，系指水固化前是一種水溶性樹脂，用水配制成水溶液，這種溶液在酸性條件泥的早強(qiáng)劑、速凝早強(qiáng)劑、塑化劑、懸浮劑等。下，在常溫、常壓下就能迅速固化，并且具有一定的強(qiáng)度。但該材料一（１）純水泥漿的主要特點(diǎn)是材料來源廣泛，成本較低，無毒性，施般較脆，抗?jié)B性較差，與巖石粘結(jié)力不強(qiáng)，且毒性較強(qiáng)，不利于使用。工工藝簡單，粘度隨水灰比而變，凝結(jié)時(shí)間從數(shù)小時(shí)到數(shù)十小時(shí)結(jié)石率⑷環(huán)氧樹脂是一種高分子材料，它具有強(qiáng)度高，粘結(jié)力強(qiáng)，收縮率可達(dá)９９％，但穩(wěn)定性差，易沉淀析水，在水流較大的條件下注漿時(shí)，漿小，化學(xué)穩(wěn)
8、定性好，并能在常溫下固化等特點(diǎn)；但它作為灌漿材料則存液易受水的沖刷和稀釋，僅適用于靜水條件下注漿，固結(jié)體為脆性材在一些問題，例如漿液的粘度大，可灌性小
