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第2章 注浆法 第一节 概述 第二节 注浆工艺 第三节 注浆材料 第四节 注浆工期与成本分析 第一节 概 述 一、定义 注浆技术是矿山建设中凿井、治水的主要方法之一，也是地下工程中地层改良的重要手段。注浆法是将浆液注入到岩土的孔隙、裂隙或空洞中，浆液经扩散、凝固、硬化以减小岩土的渗透性，增加其强度和稳定性，达到岩土加固和堵水的目的。 第一节 概 述 二、注浆法的分类 注浆法的分类方法很多，可以按注浆时间、浆液注入形态、浆液材料类型、被注浆的岩土类别和注浆的目的进行分类。中国煤炭工业多采用按注浆工作与井巷掘砌工序的先后时间次序进行分类，即分为预注浆法和后注浆法。 预注浆法是在凿井前或在井筒掘进到含水层之前所进行的注浆工程。依其施工地点而异，预注浆法又可分为地面预注浆和工作面预注浆两种施工方案。 后注浆法是在井巷掘砌之后所进行的注浆工作。它往往是为了减少井筒涌水，杜绝井壁和井帮的渗水和加强永久支护采取的治水措施。 第一节 概 述 按浆液注入形态，注浆施工可分为：渗透注浆、 割裂注浆、压密注浆和充填注浆。 渗透注浆是将浆液均匀地注入岩石的裂隙或砂土孔隙，形成近似球状或柱状注浆体。该种注浆基本上不破坏受注岩土结构与颗粒排列。 割裂注浆是将浆液注入岩土裂隙。为增大扩散范围、获得良好封堵效果，可用高压加宽裂隙、促进浆液压入。此种注浆改变了岩土结构，在砂土中浆液固结形成骨架。 压密注浆被用以压实松散土及砂。常用高压力注入高固体含量的浆液，具有低注入速度的特点。 充填注浆主要用以充填并稳定自然孔洞与废矿空间。 第一节 概 述 三、注浆法的适用条件 注浆技术在矿井建设中应用广泛。它既可用于为了减少井筒涌水，加快凿井速度、对井筒全深范围内的所有含水层(除表土外)进行预注浆的“打干井”施工，又可对裂隙含水岩层和松散砂土层进行堵水、加固。在大裂隙、破碎带和大溶洞等复杂地层均可采用注浆法。注浆技术的应用范围仍在扩大。可以认为对所有地下工程、它都是一种有效的施工技术，在国际上应用十分广泛。 第一节 概 述 四、注浆法的工艺特点 注浆法与其他特殊凿井法比较，主要工艺特点如下： 设备少，工艺简单。 能形成永久性封水帷幕，可改善支护工作条件。 在裂隙含水岩层及浅薄砂层中均可用来堵水与加固，并可用于处理断层破碎带。 可作为钻井法、沉井法施工时固结井壁和封堵刃脚的工艺措施。 第二节 注浆工艺 预注浆是中国煤矿通过含水层的一种凿井方法，它又是实现打干井、推进立井机械化和加快建井速度的重要措施。地面预注浆和工作面预注浆是两种技术雷同、又各具不同工艺特点的施工方案。 第二节 注浆工艺 一、立井地面预注浆 井筒开凿之前，从地面钻孔到含水层，并利用设置在地面上的注浆设施，将浆液经注浆孔压注入含水层。浆液在岩土的裂隙或孔隙中，经渗透、扩散和凝固、充塞，在井筒四周形成具有一定强度的，基本不透水的注浆帷幕。 第二节 注浆工艺 注浆工艺流程是指从浆液配制开始到浆液进入受注岩土为止的全部施工工艺过程。注浆工艺有单液注浆和双液注浆两种。可根据地质条件、注浆目的、要求和注浆材料性能来决定选用。水泥—水玻璃双液注浆工艺流程，比单液注浆多一套注浆设备和管路，较为复杂。但它具有可调节进浆比例和浆液凝胶时间及减少浆液流失等优点。 第二节 注浆工艺 地面预注浆凿井施工方案的主要工序包括： 注浆孔施工； 安装注浆设备； 压水试验、测定岩层的吸水率； 配制浆液、注浆施工及效果检查； 井筒掘砌。 第二节 注浆工艺 地面预注浆施工的主要技术问题如下： 1．注浆孔布置与结构 1)注浆孔布置及其数目 注浆钻孔一般按同心圆等距离布置，分井外布孔和井内布孔两种情况。当裂隙大、连通性好、且井径较大时，用井内布孔可减少钻孔工作量。 第二节 注浆工艺 注浆孔数目，可按下式计算： N = π（D+2A）/ L 式中 N—注浆孔数； D—井外布孔时,为井筒荒径，m； 井内布孔时,为井筒净径，m； A—井外布孔时,为注浆孔至井筒荒径距离，A＝0-1.5m； 井内布孔时、为注浆孔至井筒净径的距离， 在地面布置钻机时，A＝-0.25m， 在井内布置钻机时, A＝-(0.3—0.6)m； L—注浆孔间距，以保证注浆帷幕有效厚度达到设计要求 为准，通常可取L＝(1.3—1.5)R，其中R为浆液扩散半径，m。 地面预注浆的孔数，一般为6—9个。 第二节 注浆工艺 注浆孔的数目和注浆