化学注浆防治立井二次涌水透明土试验研究.pdfVIP

　 第４４卷第６期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ．４４　 Ｎｏ．６　 　 ２０１６年 １月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊｕｎｅ ２０１６　 化学注浆防治立井二次涌水透明土试验研究 高　 岳，王档良 （中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州　 ２２１１１６） 摘　 要：为了研究立井工作面化学注浆浆液的扩散机理，采用新型透明土模型及无损光学观测技术， 并设计了化学注浆模拟装置，利用激光与ＣＣＤ相机完成了透明土模型内部的渗透注浆过程可视化。 图像结果显示化学浆液在重力作用下呈“梨形”扩散，即垂向扩散距离大于横向扩散距离，与传统“球 形”扩散理论有所不同。 以在建的核桃峪煤矿立井为例，依据模型试验结果提出了化学注浆治理立 井工作面二次涌水的注浆孔设计方法，即偏安全考虑减小群孔间距。 工程施工结束后，整个井筒工作 ３ ３ 面涌水量由施工前大于３０ ｍ ／ ｈ 降到小于３ ｍ ／ ｈ，堵水率达９０％，达到了防水堵漏的要求。 关键词：透明土；化学浆液；井筒涌水；注浆防治水 － － － 中图分类号：ＴＤ７４３　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１６）０６ ０１９４ ０６ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｌｏｗ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｍｉｎｅ ｓｈａｆｔ Ｇａｏ Ｙｕｅ，Ｗａｎｇ Ｄａｎｇｌｉａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｌｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　 ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｇｒｏｕｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｆａｃｅｉｎｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｅ，ａｎｅｗｔｒａｎｓ⁃ ｐａｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ．Ａ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ａｎｄ ＣＣＤ ｃａｍｅｒａｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆ ｔｈｅｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｒｏｌｅｏｆ ｔｈｅｇｒａｖｉｔｙ，ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌ ｇｒｏｕｔｗｏｕｌｄｂｅｄｉｆｆｕｓｅｄｉｎａｐｅａｒ ｓｈａｐｅ，ｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｌｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄｗｏｕｌｄｂｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｏｔｈｅ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｂａｌｌ ｓｈａｐｅ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｔｈｅｏｒｙ． Ｂａｓｅｄｏｎ ａｍｉｎｅ ｓｈａｆｔ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｅｔａｏｙｕ Ｍｉｎｅ ａｓａ ｃａｓｅ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓｏｆ