化学注浆在孔隙含水层的应用.pdfVIP

2010年第7期 中州煤炭 总第 175期 化学注浆在孔隙含水层的应用 高 国举，关 占明 (平煤建工集团 建井一处，河南 平顶 山 467000) 摘要 ：对孔隙含水层注浆时，颗粒状悬浊浆液注浆材料无法渗入到岩石颗粒孔 隙中，达不到堵水 目的。通过 采用高渗透性溶液型化学注浆材料 ，对孔隙含水层采用高压注浆方法，使注浆材料能够到达岩石颗粒孔隙， 解决了颗粒状悬浊液注浆材料无法封堵孔隙水的难题 ，为特殊含水层注浆堵水提供 了借鉴。 关键词 ：悬浊液；注浆材料；孔隙；含水层 中图分类号 ：TD745．2 文献标识码 ：B 文章编号：1003—0506(2010)07—0070—02 平煤六矿北二进风井井筒设计深度 1000m，井 石颗粒的孔隙是大量涌水 的通道 ，采用超细水泥和 筒净直径 7．5m；井筒支护方式：表土和风化基岩段 HSC水泥基特殊材料达不到封堵孔隙的 目的。 为钢筋混凝土支护 ，壁厚 800mm；基岩段采用素混 2 注浆方案 凝土支护 ，壁厚 500mm，强度均为 C25。地质资料 显示 ，埋深 75～264m为三叠系刘家沟组 (T。。)砂 2．1 注浆材料的选择 岩 ，该层总涌水量约250．0m ／h，其 中 185～225m 根据前期注浆和取心情况，在裂隙含水层采用 含水量丰富，为刘家沟组砂岩主要含水层 ，该段为层 普通水泥或超细水泥浆等普通注浆材料堵水效果很 厚40．2m的紫红色厚层 中粒砂岩，钙质胶结，裂隙 明显 ，基本上能够封堵含水层的过水通道 ，但很难注 发育。三叠系刘家沟组含水层在南部山区露头接受 入孔隙含水层 ，堵水效果不明显 。要想封堵孔 隙含 大气降水补给，含水层为动储量 ，受大气降水影响。 水层过水通道 ，必须使用高渗透性注浆材料。 通过市场调查和材料性能分析，决定采用高分 1 井筒施工情况 子化学浆液一改性脲醛树脂。该化学浆液材料采用 六矿北二进风井井筒通过工作面预注浆施工到 高分子化学双液浆液 ，甲液采用改性脲醛树脂，乙液 井深 190m位置 ，在施工探水钻孔时工作面向下 6 采用胶联 固化剂，属溶液型注浆材料 ，浆液渗透性 m开始出水 ，至 14m时单孑L水量为25～30m ／h；此 强，结石强度高，适合孔隙含水层注浆堵水，且成本 时，开始进行工作面注浆 ，注浆材料为普通硅酸盐水 较低；该化学浆液材料 自1995年以来 已在全 国40 泥一水玻璃双液浆。注浆期间上压快 ，注入量较小 多个煤矿的各种复杂水害治理工程 中应用 ，使用安 (单孔注人量 0．5～1．0t)，堵水效果不明显。后采 全 ，未发现对环境有污染情况 ，对人体未见有伤害。 用 HSC水泥基特殊材料 ，单孔注入量与普通硅酸盐 该浆液技术特点 ：①浓度调节 范围为 10％ ～ 水泥相 比上压时间稍微延长，但压力上升后 ，会快速 50％；②抗渗透性为 1×10～～1×10一cm／s；③结 升压 ，且高压 (15MPa)能持续一段时间。该材料 的 石强度为0．8～3．2MPa；④絮凝时间可调幅度 19S 使用 ，使每孔 的涌水量由25～30m ／h降至平均 10 一 3h，最佳控制范围75s～1h；⑤固化时间可调幅 m ／h，但仍不满足向下掘进 的条件 。通过取岩心发