2_煤矿井下防水技术讲解.ppt

6、帷幕截流堵水注浆 帷幕截流堵水注浆是煤矿实现疏堵结合、防治水害的重要手段之一。 帷幕截工程的目的：使外来补给水源中的大部分被截堵在煤层开采范围以外，开采区内部可以通过疏水降压等方法实现安全回采的目的。 注意问题： 进水和隔水边界要勘探分析清楚； 要充分利用地球物理勘探技术，查清帷幕线上的强径流带位置，对此进行重点注浆，注浆钻孔不要等距离均匀布置； 注浆孔深度大，要采取防偏措施和孔内定向打斜孔措施。在岩溶含水层裂隙不发育区或意外堵孔不能注浆时，可注盐酸处理，以提高钻孔利用率； 要采用代用材料，对严重跑浆孔段要注砂、石子、石粉等骨料。在结束注浆或检查孔注浆时，应用纯水泥浆高压加固，提高帷幕强度。 有条件时，要井上、井下结合。 7、预注浆和加固注浆 预注浆和加固注浆治水工程注意的问题： 井筒检验孔一定要严格取芯，分层抽水试验，确切了解含水层埋藏深度和厚度、岩性、水量、水质、岩溶裂隙发育情况等，为确定地面预注浆或工作面注浆或壁后注浆等提供地质依据； 地面预注浆要有防偏、纠偏、导偏措施，防止钻孔偏离井筒的中心线。 8、注浆堵水材料及典型配比 注浆堵水的材料种类 用于注浆堵水的常用材料： 单液水泥浆； 水泥掺附加剂浆； 水泥水玻璃（c-s）双浆液； 化学浆（区分为水玻璃类、铬木素类、丙烯酷胺类、眠醛树脂类和聚氛酯类）。 水泥及水泥浆配比 水玻璃及配比 由石英砂和碳酸钠在高温反应下制得，水玻璃的浓度以波美度表示（oBe’），通常为50～60 oBe’ ，oBe’小，胶凝快，oBe’大则胶凝慢，用50 oBe’的水玻璃与水泥直接拌合可制成数分钟即可凝胶的塑凝胶，粘结能力强，30min即可固化。固化后抗压强度可达6MPa。由水玻璃的浓度可计算其相对密度，它们之间的关系为：相对密度(D)＝145/(145- oBe’)。双液注浆一般采用30～40oBe’的水玻璃为好，因此高波美度的水玻璃使用时应加水稀释。水泥、水玻璃双桨液的典型配比浆液的主要性能指标（见下表）。 粘土水泥浆 应用前必须进行物理化学性质测定，测定内容主要包括： pH值、塑性指数、粒度、比表面积、盐基总量、蒙矾石含量、矿物化学成分及含量。 按一定比例制成粘土水泥浆后，应测定其密度、粘度、塑性强度、析水率和耐久性，进行必要的可注性和反压试验，其具体方法如下： 相对密度：将比重计放入浆液中直接读取刻度数； 粘度：用粘度计直接滴定； 塑性强度：用圆形试模制成试块，根据稠凝测定仪锥体沉入试块的深度。计算公式： Pm＝KaG / h2 其中 Pm——塑性强度，g/cm2； G——圆锥体装载系统的质量，g； h——圆锥体沉入试块的深度，cm； Ka——与圆锥体顶角有关的系数，仪器本身标定。 折射率：浆液沉缩后析出水分的体积与总体积之比； 耐久性：试块在水中浸泡后观察测定表面有无软化现象和软化厚度； 可注性：由设定受注体在试注管内直接加压测定； 反压测试：一定裂隙率及其张开度的受注体产生塑性强度后，加压观测结石体的位移情况的试验。 当黏土浆视密度为1.15t/m3，每立方米加添加剂25L（一般为水玻璃），添加剂的水泥量为100kg、125kg、150kg时黏土水泥浆的塑性强度（如图）。 骨料 骨料主要指砂子、石粉、石子、锯末等。 石粉、锯末悬浮性好，充填时要采取有针对性的措施，往往需要砂浆泵用黏土浆混合搅拌压注。 9、注浆改造技术措施 在煤层底板充水含水层富水性区、强径流带，或煤层底板隔水层存在变薄带、构造破碎带、导水裂隙带，疏水降压难度大、不经济，可通过对底板含水层进行注浆改造，改变其富水性，加固底板，封堵水源补给通道，实现安全开采； 编制注浆改造工程设计，制定注浆改造和安全技术措施； 合理设注浆钻孔，可先进行物探，查明水文地质条件，再根据物探资料合理布设注浆钻孔； 地面集中建站、造浆，通过送料孔和井下管路，利用注浆孔向含水层注浆； 注浆方式采用全段连续注浆，尽量填实岩溶裂隙和导水通道，注浆要分序次施工； 注浆材料以黏土水泥浆为主，并要不断试用其他材料； 注浆参数：水灰比、相对密度、泵量视单孔涌水量及岩溶发育情况而定，注浆终孔压力一般不低于孔口水压的2.5～3.5倍。 10、我国煤矿注浆堵水技术的发展里程及应用实例 （1）发展历程 20世纪50年代 20世纪60年代 20世纪70年代 20世纪80年代至今 主要应用与以下几个方面： 立井筒施工前的店面预注浆，创造有利于井筒开挖的施工条件； 立井施工中预留岩柱对充水含水层进行工作面预注浆，既预防突水又可减