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做座煤矿注浆堵水技术的新进展

发布时间:2021-10-10 02:02:42 阅读: 来源:抑雾剂厂家

煤矿注浆堵水技术的新进展

煤矿水害影响矿山工程施工的进度和质量、恶化工人的劳动环境、增加矿井的排水设施及排水费用、给煤矿特别在航空航天方面的利用生产带来了不安全因素、严重者甚至发生淹井事故、造成生命和财产的重大损失[1]。我国煤田水文地质条件复杂,目前我国约有18%待开采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁,对其进行防治工作具有十分重要和十分迫切的现实意义。注浆堵水是矿井水防治的重要方法之一,具有减轻矿井排水负担,节省排水用电,降低吨煤成本,提高工效和质量,加固井巷薄弱地段,减少突水机率、延长矿井服务年限的明显优点[2]。

2.注浆堵水技术的发展历程

注浆堵水作为注浆技术的一个分支,是随着注浆技术的发展而发展的。注浆堵水技术作为工程技术的一个新领域不过只有一百多年的历史。1802年法国首次把注浆法应用于俢复挡潮闸[3],英国于1856年第一次将水泥用于注浆,1882年~1920年相继研制了气动注浆机和水玻璃-氯化钙化学浆液,此后又相继研制出铬木素、丙烯酰胺等浆液材料。二十世纪四十年代以来,各种新的化学浆液(如木质素类、脲醛树脂类、丙烯酰胺类、聚氨酯类等)和改性水泥浆相续问世,将注浆堵水技术推向一个新的高度。注浆堵水技术在国内的发展是从20世纪50年代初期煤矿井筒井壁注浆堵水开始的[4],从60年代后,我国相继开发了一系列无机或有机注浆材料,并逐渐建立了适用于特定浆液的注浆理论、注浆工艺。进入21世纪后,注浆堵水技术的研究与应用进入一个鼎盛时期,在注浆堵水技术许多方面,包括材料品种、设备器材等都获得了一定发展。注浆堵水技术近年来在各种岩土工程中得到广泛应用,技术效益及社会效益也很显著,但注浆堵水技术本身还不成熟,还需不断完善。

3注浆堵水技术的研究现状与研究成果

注浆堵水技术包括硬件和软件两部分:硬件部分又包括注浆材料和注浆设备,软件部分可简单地分类注浆工艺和注浆参数计算理论。

3而且往后的开支反而节省了.1注浆堵水材料

目前煤矿井巷堵水注浆材料大都选用水泥类浆材或水泥—水玻璃类浆材,其主要优点是成本低、材料来源广,但由于其硬化后易收缩而产生细小裂隙,在水力冲刷下裂隙逐渐扩大,堵水效果不理想,且因其为颗粒性材料,对细小裂隙难以压入,因此其应用范围有一定的局限性。中国业大学(北京)研制的有机高水材料(HWM)具有粘度低、凝胶时间可在几秒至几小时的时间范围内人为调节并能准确控制、易于被压注进岩体深部微细裂隙内,所形成的凝胶体要求结石率高、渗透性低的特点,已成功地应用于透水岩层注浆堵水工程。其反应过程及与含水流砂反应生成的固结体如图1所示。

3.2注浆堵水设备

注浆设备组成中的关键设备是注浆泵,目前国内注浆堵水工程中所使用的大都是电动调速高压注浆泵,但因其重量较大,使用不便。近年国内开发了以乳化液为动力的双液注浆泵[38],可以输送包括聚氨酯在内的多种注浆堵水材料,但其需要由乳化液作动力,使用不便。

中国矿业大学(北京)研制的QB-25(12)系列高压双液注浆泵,如图2所示,具有性能可10多年来学术界和企业界辛苦耕耘下靠、使用方便安全,最大注浆压力可达30MPa,能适用于井下狭小空间4.2.1 炼 片。并已成功地应用于煤矿井下透水岩层注浆堵水工程中3.3注浆堵水工艺

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