矿用乙烯基环氧树脂固砂材料制备及应用

针对煤矿井巷工程流沙层段围岩体松散、易碎和变形大的特点,提出预注复合化学浆液实现流砂层段快速固结。以环氧树脂为基本原料生成乙烯基环氧树脂,与催化剂组成制备双组分固砂注浆材料,并对其性质、固化体力学性能及固砂效果进行研究。实验结果表明:固砂材料具有黏度低、可注性好、耐腐蚀、阻燃性好等特点;注浆材料与细砂具有较大的黏结强度、抗变形能力,现场工程应用效果显著。     

煤体注浆材料优选及加固煤体单轴压缩试验

为了在瓦斯抽采钻孔施工过程中对帷幕注浆加固材料进行优选,通过黏度和抗压强度,确定高延性水泥基复合材料的基本水灰比。采用粉煤灰、微硅粉以及聚乙烯醇作为掺合剂,研究了不同掺合剂配比对注浆加固材料性能的影响,包括浆液黏度、凝结时间及固结煤体渗透率和抗压强度。试验结果表明:高延性水泥基复合材料的基本水灰比为0.75∶1;水灰比对注浆材料的黏度和抗压强度影响显著,注浆材料黏度与固结煤体渗透率、抗压强度、弹性模量受掺合剂配比影响明显;与其它体系相比,体系1(粉煤灰、微硅粉以及聚乙烯配比分别为(5%、15%、3%)注浆材料黏度适中,固结煤体渗透率较低,抗压强度最高,其注浆效果最优。     

有机高水材料注浆堵水机理研究

基于有机高水材料注浆堵水的二次渗透特性，采用浆液渗流圆管力学模型，研究了有机高水材料浆液在含水岩层中的注浆堵水机理．结果表明：在有机高水材料注浆堵水过程中，注浆量与有机高水材料浆液的黏度成反比，有机高水材料浆液与水反应过程中生成的大量气体可形成浆液的二次渗透压力，二次渗透压力与注浆压力协同作用克服含水岩层水渗流阻力，可促进浆液在含水岩层中进一步渗透．降低有机高水材料浆液黏度，并提高其与水反应过程中气体生成量，对矿井含水岩层注浆堵水效果具有积极作用．     

复杂地层钻进中可控复合浆液的研制

复杂地层钻进中常用的注浆材料需要良好的时间可控性和固结体强度,因此研制一种可控时间、增加固结体强度、效果良好的注浆浆液是有意义的。针对以上问题,利用正交试验的方法研制了一种复合注浆材料。在不饱和聚酯中添加水泥及引发剂、促进剂使浆液在要求时间内固化,最终配方的固化时间为62 min,抗压强度为32.6MPa。该浆液作为化学浆液具有可注性好、浆液粘度低、能注入到细微裂隙中的优点,固结体强度高,并且塑性性能良好,由于在浆液中添加了水泥,降低了成本,较之一些化学浆液有一定的优势。     

水玻璃化学浆在地面预注浆中的应用研究

为了解决立井井筒深部基岩微裂隙赋存传统颗粒性注浆材料无法注入的问题,对水玻璃化学浆液的基本性质及地面预注水玻璃化学浆的工艺进行了研究。研究表明:水玻璃化学浆液黏度低,可注性好,固结体强度较高,胶凝时间可调,适用于千米级井筒地面预注浆。在杨村矿风井地面预注浆中进行了现场应用,应用结果表明:杨村矿风井井筒深部基岩微裂隙含水地层采用地面预注水玻璃化学浆后,注浆堵水效果良好。     

新型井下注浆材料工程性能及模拟试验研究

配制出水泥-脲醛树脂双液注浆材料,通过试验进行了水泥基复合浆液的性能对比研究,并对其工程性能指标进行了测试.为了解水泥基复合浆液在不同孔隙介质中的可注性,论文采用粗粒组砂土、细粒组砂土和无烟煤粉进行了脲醛树脂化学浆液、水泥浆液和水泥基复合浆液的模拟注浆对比试验,并分析三种注浆材料与被注介质相互作用机理.     

脲醛树脂化学浆液与水泥浆液可注性对比试验研究

注浆在土木工程的防渗、堵漏、补强、加固中有其独到的效用,已广泛应用.为对比水泥浆液和脲醛树脂化学浆液在中砂中的可注性,设计并制作了注浆模型,对两种浆液进行了注浆模拟对比试验.结果表明颗粒型水泥浆液在中砂中的浆液渗透性扩散性极低;而溶液型脲醛树脂化学浆液以较低的注浆压力在中砂中表现出良好的渗透扩散性,显示出脲醛树脂化学浆液在低渗透介质注浆中的优越性.     

新型粉煤灰注浆材料

本文介绍了我院最近开发的具有很好的社会效益和经济效益的高强度，高结石率，可注性好，抗渗性好，耐久性好，凝结时间适中，价格低廉的新型粉煤灰注浆材料，并对其性能及工业性试验情况作了简介。     

改性粘土浆结石体抗压强度性能测试与分析

改性粘土浆因流动性好、塑性强度高、抗水冲刷性好并且价廉而广泛应用于矿山堵水工程,尤其是岩溶大水帷幕注浆工程。新桥矿帷幕注浆工程采用改性粘土浆作为注浆材料,因此,钻取了浆液结石体芯,进行了动态数值化全应力应变强度破坏试验,试验结果验证,改性粘土浆在注浆压力作用下,结石体强度不亚于水泥浆结石体强度,具有很高的抗压强度,可完全代替水泥浆液。     

在建矿井井壁渗漏水的地质成因分析与化学注浆治理

结合工程实际,对在建石厂井井壁渗漏水的地质成因进行了分析。提出了在含水层段,以深孔注浆堵水为主,在隔水层段,以浅孔注浆隔断壁后串通裂隙为主的注浆堵水方法。指出了对于大裂隙比较发育的含水层,应先注水泥浆液进行充填,后注可灌性较好的化学浆液封堵微裂隙;对于微裂隙比较发育的含水层或孔隙贯通性较差的含水层、低渗透性含水砂土层,应直接选用可灌性较好的化学浆液进行注浆堵水。     

某铅锌矿破碎带注浆加固之新型无机高强材料性能试验研究

随着开采深度的增加,对注浆材料的强度及固结效果提出了更高的要求,针对某铅锌矿破碎带对高强注浆材料的需求,研制一种新型无机高强材料,以增强注浆材料的强度及固结效果有利于提高开采的安全性,解决破碎带问题。以一种水泥基无机注浆加固材料为基础材料,对硅灰、矿粉、偏高岭土及聚丙烯纤维素四种添加剂的掺量开展正交试验,通过对单轴抗压强度、体积膨胀率极差、均值分析比较得出最佳配比。结果表明：硅灰掺量为0.2%、矿粉掺量为0.1%、偏高岭土掺量为12%、聚丙纤维素掺量为0.05%时,注浆材料强度、膨胀性最佳并且注浆材料固化体的韧性较好,3d、7d注浆材料的最大单轴抗压强度分别为57.47MPa、63.33MPa,体积膨胀率分别为2.78%、3.15%。研制的新型无机高强注浆材料的强度高、膨胀性好,且注浆材料固化体的韧性好,具有较高工程推广价值及应用价值。     

岩体中灌浆压力变化规律试验研究

通过建立岩体中灌浆管状模型,利用灌浆施工中常用的活塞式灌浆泵,进行了圆管模型灌水（浆）试验。试验结果表明,灌浆压力和单位时间内灌浆量随着灌浆泵传动速率增大而增大。但在同一速率条件下,灌浆压力会随着岩体的可灌性减小而增加;水泥类悬浊液浆液形成的灌浆压力大于高分子化学浆液形成的灌浆压力;灌浆泵、灌浆材料、岩体条件对灌浆压力的结果是相互影响相互制约的,并不纯粹是灌浆泵动力的主动式表现,而是同时受岩体条件和灌浆材料多因素制约条件下的一种被动式表现。     

弱胶结孔隙介质化学浆液可注性及注浆减渗效果试验

采用自行设计加工的注浆渗透模型对弱胶结孔隙介质化学浆液可注性及注浆减渗效果进行了试验研究。通过控制粗细颗粒不同配比,共完成了6个不同渗透性模型渗透系数测试和化学注浆试验。试验结果表明,注浆前渗透系数随模型中粗颗粒含量成指数函数增加;注浆之后各模型减渗效果有差异,但模型1～模型4总体减渗效果不理想,在试验条件下对模型1～模型4进行了二次注浆,减渗效果良好。通过注浆前后试样自然吸水率和真空吸水率测试,探讨了注浆减渗效果与孔隙性之间的关系。分析表明注浆后自然吸水率所反映的试样大开口孔隙率下降比例大于总孔隙率的降低幅度,表明浆液对连通性较好的大孔隙充填效果良好。     

帷幕注浆防渗材料的试验研究

针对帷幕注浆工程的防渗要求,研究适配膨润土-粉煤灰-水泥防渗浆材,通过正交试验优选出了固体配方：水泥20%~22%、膨润土33%~35%、粉煤灰20%~22%、纯碱1.6%~1.7%。试验结果表明：该防渗材料配方具有良好的可灌性和稳定性,可泵期为32~55 min,固结体28 d渗透系数小于2.0×10^-7 cm/s,无侧限抗压强度1.6~1.9 MPa,完全满足了堵水防渗要求,为帷幕注浆防渗工程提供了科学合理的材料配比。     

Study on the characteristics of grout permeation based on cylindrical diffusion

Permeation grouting is widely applied for its low grouting pressure and minor disturbance to the stratum in grouting engineering, especially in engineering with strict requirements on ground settlement. However, permeation grouting theory lags behind compared with other engineering disciplines, and the theoretical formulas now available cannot accurately be used to guide grouting engineering design and predict the cost and effects of grouting due to many factors affecting grout permeation in stratum. In this study, permeation grouting experiment devices were independently manufactured with the characteristics of easily controlling grouting pressure, simulating sandy strata grout, and detecting grouting effect. Using a uniform design, the sand consolidation agent, as grouting material, its spread in Shenyang sandy strata was tested with these experiment devices. The quantitative relations between grouting factors (grouting pressure, strata parameters, water-sand consolidation agent ratio) and grouting effects (grout spread radius, gell strength, grout amount) are obtained with regression analysis, and the influence degree of grouting factors on grouting effects is studied.     

SG-2型化学注浆材料

SG-2型化学注浆材料是以水玻璃为主的注浆材料,其胶凝剂为两种低分子有机化合物。它具有可灌性好、胶凝时间可控制、无毒、原料来源容易且成本低、配制简单易行等特点,经现场工程使用证明该注浆材料具有上述特点,具有工程使用价值。     

斜井穿越风积砂层水砂突涌注浆治理研究

陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井井筒表层广泛分布厚层风积砂,由于短时间内载重运输车的重复碾压,导致斜井底板破裂,发生水砂突涌灾害,严重威胁矿井安全。针对金鸡滩煤矿副斜井水砂突涌灾害治理难题,工程前期采用水泥注浆治理,起到了很好的固砂减水效果,但是并未完全封堵涌水通道;后期通过补注化学浆液,成功封堵了残存涌水通道。结合工程实践与模型试验,分析了斜井底板破裂原因、注浆治理效果及不同种类浆液的固砂堵水机理。现场治理效果与模型试验结果表明,水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势,因此两种类型浆液配合使用效果更佳。本文研究结果可为该类水砂突涌灾害注浆治理提供试验依据和参考。在充分分析现场工程现象的基础上结合现场模型试验,对水泥浆液和化学注浆的扩散特点以及固砂堵水机理进行了研究。结果表明水泥浆液主要以树根状劈裂脉固砂为主,并不能完全封堵涌水通道;化学浆液以劈裂和渗透堵水为主,在封堵残存涌水通道上更具优势。并提出了两种类型浆液配合使用效果更佳的观点。     

立井壁后土层注浆加固机理及注浆参数研究

位于厚表土深部立井井壁由于地表沉降而被破坏,为了确保矿井安全,需对其壁后土层进行注浆加固,帮合理设计注浆工艺和参数是非理要的,为此,根据实测的注浆数据,首先分析在粘土层和砂土层中浆液的注入机理,在此基础上,应用弹塑性理论,推导了注浆压力、注浆量和注浆孔距的计算公式,经实际应用,取得了较为满意的注浆效果。     

高活性粉煤灰注浆材料的防渗特性及 在帷幕灌浆工程中的应用

高活性粉煤灰注浆材料与普通水泥注浆相比较 ,具有颗粒细、渗透性好、结石率高、强度可靠、耐久性好、成本低等优点 ,适用于岩土工程的防渗加固处理。实践证明 ,高活性粉煤灰注浆材料用于水库大坝的帷幕灌浆有较好的防渗抗渗效果 ,能显著提高坝基的防渗质量 ,是一种较为理想的防渗注浆材料。     

某机场新建航站楼基坑支护设计及施工

该机场新建航站楼基坑工程具有承压水,土层为透水性很强的砂层,止水帷幕和击入式锚杆的成功应用解决了支护的难题,该基坑支护工程的方法和有关设计与施工参数所得工程经验可为类似工程提供参考。