超细水泥基注浆材料性能研究与工程应用

在分析了注浆材料发展现状的基础上,对超细水泥基注浆材料I和II的性能进行了全面研究,并在山西赵庄矿软岩巷道修复加固中进行了现场应用。结果表明,采用该注浆材料注浆加固后,在半年时间内两帮最大移近量仅65 mm,通过地质雷达探测后发现,内部裂隙被充填压密,取得了良好的支护效果和经济效益。     

深部软岩巷道锚注支护机理数值模拟研究

自主研制了破裂岩样承压注浆试验设备,开展了破裂岩体注浆加固力学特性试验,分析了破裂岩样注浆加固前后的力学特性与微观结构。提出了"锚注加固体等效层"概念,采用FLAC~(3D)数值模拟研究了深部软岩巷道锚注支护机理,揭示了"锚注加固体等效层"厚度、弹性模量、内聚力、内摩擦角对巷道围岩位移及塑性区的影响规律,即随着"锚注加固体等效层"参数的提高,巷道围岩位移及塑性区随之降低,体现了注浆可提高破裂岩体的完整性与强度,为锚注支护参数优化设计奠定了基础。     

煤矸石制备地质聚合物注浆材料的研究进展

地质聚合物注浆材料是一种新型注浆材料。以煤矸石为原料制备地聚物注浆材料可以有效地解决煤矸石的堆积问题，同时减少不同注浆材料在使用和生产过程中产生的污染，对环境和资源都有重要意义。本文概述了近年来对煤矸石基地质聚合物注浆材料的研究，介绍了煤矸石基地质聚合物注浆材料各原料的选择、制备条件以及性能的增强方式，并对煤矸石基地质聚合物注浆材料目前存在的问题进行了分析。      

锚注支护在掘进过破碎带中的应用

锚注支护就是针对节理、裂隙发育,断层破碎带等围岩松散、破碎情况,利用锚杆注浆技术,改变围岩结构,提高其粘结力、内摩擦角和围岩整体性,使巷道支护能充分发挥作用的一种支护方法,通过实践切实解决了巷道掘进过程中的顶板破碎问题,使矿井的掘进支护更趋于合理。通过对其技术的具体总结阐述,使在以后的应用中能够更加广泛,为巷道采用新型的锚杆支护技术做好铺垫。     

矿山治水改性粘土浆高压固结机理研究与应用

基于因地制宜、绿色环保的要求,矿山帷幕注浆领域越来越多采用粘土类注浆材料,粘土类注浆材料的非工业成品特点使之在性能上与传统注浆材料具有较大差异。为了开展非工业成品注浆材料固结机理研究,建设了专门的注浆材料高压固结装置,并在此基础进行了相应试验。试验结果表明,高压注浆状态下,给定配比改性粘土浆液固结时间约为110min,固结体结构为复合结构形式,根据此结果计算注浆浆液扩散半径为纯水泥浆液3.375倍,此研究结果在现场工业试验中得到了验证。该试验装置、试验方法及研究结果为改进现有注浆工艺提供了技术支撑,为帷幕注浆领域新材料研究与应用提供了借鉴。     

高压喷射注浆防渗加固若干问题探讨

高压喷射注浆作为一种将水力采煤与静压注浆相结合诞生的注浆形式,已成功应用于地质灾害治理、水库大坝及垃圾渗滤液防渗加固等工程中,取得了显著的社会经济效益。从高压喷射流的特性、高压喷射注浆机理、高压喷射注浆形成防渗固结体的影响因素及其防渗性能、高压喷射注浆对地层切割搅拌范围的影响因素、高压喷射注浆对浆材的要求,以及高压喷射注浆常见事故及对策6个方面对高压喷射注浆防渗加固进行了较为全面的探讨,提出了将包括SJP注浆材料、仿生非光滑技术等在内的新技术应用到高喷注浆防渗加固中解决目前存在问题的新思路,是一种有意义的尝试,同时也是切实可行的。     

深井软岩巷道的新型联合锚注支护技术研究

针对深井软岩巷道的支护问题,采用数值模拟方法对此问题进行了研究,具体通过应用数值计算软件建立相关地质模型,进行了相关计算与分析,研究在软岩巷道维修时,不同注浆材料对围岩巷道稳定性的影响作用和采动条件下,化学注浆材料联合锚注对围岩巷道的影响作用。     

复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护应用

复合顶板条件下的冒顶事故相当严重,且绝大部分属于无显著矿压显现的冒顶事故。为探究复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护的应用方式,以平煤股份九矿己16-17-22050机巷为试验巷道,采用锚网索喷+注浆加固技术对该巷道破碎顶板进行控制。结合单体锚杆、锚索、喷浆、加固技术和破碎围岩体内部裂隙注浆技术的优势,以及普通预应力锚杆、锚索的悬吊作用,又配合喷浆使其巷道周边煤岩体达成整体的特性对顶板注浆;分析认为,该方法提高了裂隙与煤岩体之间的粘聚力和内摩擦角,增大了岩体内部块体间相对位移的阻力。实践表明,该支护技术能提高顶板、煤帮煤岩体的整体稳定性,一定程度上可有效防止冒顶事故的发生,为矿井安全生产打下坚实基础。     

聚氨酯基注浆加固材料大样反应温度及释放气体试验研究

注浆加固材料在预防和解决井下煤（岩）体冒顶、片帮等问题时具有独特作用,而聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯是应用最广泛的2类材料。针对这2类注浆加固材料,为掌握其在大体积注浆下反应放热规律和释放毒害气体种类,研究了材料种类、注浆量、测试点位置等对材料最高反应温度的影响,对比了不同注浆量及相同注浆量不同注浆材料的放热规律。结果表明:材料种类对最高反应温度影响较大,100 kg注浆量下硅酸盐改性聚氨酯材料最高反应温度约106 ℃,聚氨酯材料最高反应温度约140 ℃。实验室条件下,注浆量对聚氨酯材料最高反应温度的影响不大,在100 kg和500 kg下最高反应温度均在140 ℃左右。同时,注浆量、材料种类和测试位置等对材料散热速率具有显著影响。     

岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料性能及适用性研究

针对某矿区岩溶裂隙发育地层突水灾害帷幕注浆治理工程,开展适用于岩溶裂隙发育地层帷幕注浆材料的性能及适用性研究。通过室内试验对硅酸盐水泥单液浆、水泥-粉煤灰浆液、水泥-粉煤灰-黏土浆液基本性能以及最佳配比进行研究,并根据该矿区地层性质及帷幕注浆扩散方式要求,从材料性能、技术可行性、注浆过程控制、治理效果及经济环保性等方面系统研究了注浆材料适用性,对注浆实际工程材料选择提供参考及指导。研究结果表明:浆液水固比是影响浆液结石体强度、黏度、结石率、凝结时间等基本性能指标的主控因素,粉煤灰及黏土掺量配比也会影响复合材料基本性能参数。根据提出的注浆材料适用性评价方法以及不同配比不同类型材料性能参数,确定了不同区段注浆材料及配比等注浆参数,对该矿区突涌水进行了有效封堵。     

QB系列气动高压双液注浆泵的研究

采用化学注浆的方法对采煤工作面煤壁或巷道松软破碎围岩进行加固、对透水岩层进行注浆堵水等是提高矿井生产效益和安全性的一种行之有效的方法。但注浆设备的研制相对滞后,注浆设备不配套,注浆施工工艺落后,已成为制约化学注浆推广应用的瓶颈。QB-25(12)系列高压双液注浆泵,体积小,重量轻,最大注浆压力可达30MPa,经井下现场工业性试验证明,QB-25(12)系列高压双液注浆泵性能可靠,使用方便安全,排量准确可调,能适用于井下狭小空间,并已成功地应用于煤矿井下工作面或巷道破碎煤岩注浆加固、透水岩层注浆堵水工程中,从而完善了注浆工艺并提高了注浆效率和注浆效果,为矿井高效安全生产提供了可靠的技术手段。     

自限温聚氨酯注浆加固材料的自限温机理及应用性能

鉴于普通聚氨酯注浆加固材料蓄热温度高,井下应用时存在发烟、着火隐患,以Na2SiO3和NaCl的水溶液为自限温添加剂,与聚醚多元醇混合作为白料,以异氰酸酯作为黑料,制备了一种新型自限温聚氨酯注浆加固材料,研究了其组成、结构、蓄热性能和自限温机理。结果表明,自限温聚氨酯注浆材料的最高蓄热温度显著降低,为101.5℃。注浆材料断面存在很多泡孔,孔中含有固体微球,二者之间存在环形缝隙。自限温添加剂中的Na2SiO3吸收异氰酸酯和水的反应产物CO2,生成了Si(OH)4微球,Si(OH)4的脱水吸热是限制体系温度上升的主要原因;环形缝隙中存在的水溶液的汽化吸热是限制体系温度上升的最后屏障。综合性能测试和井下注浆实验表明,自限温注浆加固材料的性能达到或超过煤体加固用高分子材料的国家行业标准,尤其是在蓄热温度上具有突出优势。     

断层突水治理的注浆工艺

介绍了断层突水治理的注浆工艺,并对注浆材料的选择,注浆钻孔的合理布置,合理的注浆方法作了祥细的介绍。     

金地铁矿地面注浆堵水技术应用实践

结合金地铁矿地面注浆堵水工程实例,从注浆方案的选取、注浆材料配比、参数的确定、注浆工艺、注浆效果等方面介绍了注浆堵水技术的施工工艺及技术措施.     

化学注浆加固技术在预掘回撤通道顶板切落事故中的应用研究

化学注浆加固技术目前已在煤炭行业中得到广泛应用，特别是在各种顶板事故处理中发挥了积极作用。但是对单位工程总体注浆材料消耗量的控制，主要依靠施工人员的现场经验进行评估，缺少理论支撑，易造成材料浪费。塔拉壕煤矿在工作面回撤通道顶板大范围切落进行化学注浆加固的应用实践中，通过建立力学模型进行理论分析、计算，优化施工方案，改变顶板的力学参数越过垮落边界，进行注浆量控制，在实现工作面顺利搬家回撤的前提下，注浆材料总体消耗量大幅减少，经济效益明显。研究可为化学注浆加固技术在类似条件的工程应用提供参考。     

用于岩溶动水注浆的泡沫尾砂浆试验研究

为解决岩溶动水环境注浆情况下高浓度尾砂浆输送困难、易离析、结石率低、堵水效果差等问题,通过试验研究,配制一种新型注浆材料—泡沫尾砂浆。该材料具有抗冲刷能力强、初凝时间短、结石率高、抗压强度大、性能稳定、适应性好等优点。优化选择最佳配比参数的泡沫尾砂浆适合于岩溶动水条件下的注浆要求。     

饱和动态含水砂层浅埋隧道施工配套技术研究

主要研究了在饱和动态含水砂层特殊地质条件下的隧道及地下工程施工中采取注浆技术,浅埋暗挖法有关注浆材料、注浆机械配套、注浆工艺、以及注浆后的开挖支护等综合配套技术。     

尾矿库坝基防渗帷幕注浆工艺适用性与改进研究

国内有色金属矿山尾矿库多存在库区渗漏和场地污染问题,很多防渗工程中采用了帷幕注浆技术。但是限于场地条件差异,对于很多薄覆盖层下风化基岩注浆施工而言,存在浆液扩散难、防渗效果差等问题。究其根本原因,除了注浆材料和浆液类型的适用性以外,注浆工艺与地质条件的匹配度是重要影响因素之一。研究结合某尾矿库坝基防渗工程,对常规注浆工艺的适用性进行了试验验证。针对常规工艺存在的注浆压力难增大、易发生地面冒浆和孔内固管事故问题,优化改进形成“孔内封闭局部循环”注浆工艺及装置。新工艺经过现场实际验证,适用性优于常规工艺,可以有效提高注浆质量、减少地面冒浆和孔内事故,适于在类似地质条件的帷幕注浆项目中推广应用。     

强岩溶地区动水注浆技术探讨

帷幕注浆是目前解决矿山开采水患问题的重要方案之一,尤其在强岩溶地区,长期大量抽排地下水容易导致环境地质灾害。从帷幕设计、钻孔技术要求、注浆材料、注浆段长、注浆压力、浆液浓度选择、注浆结束标准、跑浆处理措施、效果检验等方面,详细阐述了强岩溶地区动水注浆技术。     

长距离砂层巷道预注浆加固施工技术

针对下峪口煤矿主胶带平硐长距离全断面砂层黏聚力低、胶结性差、开挖易冒落的特点,介绍了一种新的小导管注浆施工工艺流程及其技术要点。在砂层中超前注水玻璃和CaCl2,能够有效的提高砂体的抗压强度,使巷道围岩具有一定的自稳能力,保障了巷道的安全正常开挖。