超前预注浆结合径向注浆封堵高压断层水技术

针对水压高达3.5MPa、涌水量达120m3/h的断层,采用超前预注浆结合径向注浆的方法形成帷幕加固进行堵水。超前预注浆孔分3个圈层伞状布设,梅花形布孔,注浆孔长度分别为13,20,27m,形成3.0m厚的帷幕加固圈,巷道掘进后及时进行径向注浆形成总厚度为5.0m的帷幕加固圈。堵水材料采用水泥—水玻璃双液浆材,水泥浆液水灰比为(0.8～0.7)∶1,水泥浆与水玻璃液体积比为1∶(0.65～0.80),注浆压力为2.5～4.5MPa,浆液凝胶时间控制在120～180s。为保证帷幕加固效果,超前预注浆顺序为先外环后内环,同环先下后上跳孔施工,同时外、内环分别采取前进式和后退式注浆方式。径向注浆顺序为先底板、侧帮后顶板,全孔方式注浆。     

超前全断面帷幕预注浆治理高压断层水技术研究

采用超前全断面预注浆形成帷幕加固的方法对方斗山超长公路隧道F₃断层进行了堵水加固。超前预注浆加固孔呈伞状3圈层、梅花形布设, 内环、中环、外环注浆孔长度分别为15, 20和30 m, 最终形成帷幕加固圈厚度不小于6.0 m。注浆堵水、加固材料采用水玻璃-水泥浆双液浆材, 水泥浆水灰比为(0.8～1.0)∶1, 水泥浆液与水玻璃液体积比为1∶(0.8～1.1), 注浆压力范围值为2.5～6.5 MPa, 浆液凝固时间为110～200 s, 注浆孔直径为91 mm, 当进浆量小于20 L/min时结束注浆。注浆加固顺序为先外后内, 同圈孔先下部后上部间隔施工, 外圈层孔采取前进式注浆、内圈层孔采取后退式注浆。采用全断面超前预注浆方法处理方斗山特长隧道F₃断层带后, 经现场监测, 在后期的施工过程中未见坍塌、突水、突泥现象, 表明采用本加固方案合理可靠, 堵水、加固效果好。     

双液速凝注浆材料在破碎围岩加固中的应用

基于晋煤集团破碎围岩注浆施工现状,通过对现有的注浆材料分析研究,研制出1种加固破碎围岩的新型双液速凝注浆材料。并根据对破碎围岩分区特性和现阶段注浆工艺及参数研究,提出采用层次注浆法解决无机注浆材料跑浆、漏浆的难题,同时进行现场工业试验并与普通注浆材料注浆效果进行对比。结果表明:完全渗流区、定向渗流区为破碎围岩注浆的重点区域,渗流屏蔽区、原岩渗流区以浆液渗流为主;该注浆材料初凝时间为3~5 min,终凝时间为8~10min,2 h单轴抗压强度可达到16 MPa。现场试验发现,该材料能够有效的解决了破碎围岩加固问题,注浆效果优于普通注浆材料。     

破碎围岩大巷地面预注浆数值模拟研究

地面钻孔注浆加固技术在复杂地质条件下巷道围岩加固中广泛应用,但由于实际地质条件复杂且浆液同岩层共同作用,数值分析成为代替理论模型及实验模拟的不二之选。为探明注浆时不同注浆压力对围岩表面压力的影响范围,以及注浆压力对浆液扩散半径的影响,选用COMSOL数值模拟软件分析注浆压力分别为8、10、12、15、17、19、21 MPa时,围岩在表面压力与浆液渗透半径上的关系。结果表明：围岩表面压力在注浆压力由8 MPa至15 MPa时变化明显;浆液扩散半径在8 MPa至15 MPa时增幅较大。在袁店一矿东翼大巷穿断层进行注浆综合治理,注浆结束孔压不低于15 MPa,大巷围岩得到充分充填加固。     

双液速凝注浆材料在破碎围岩加固中的应用北大核心

基于晋煤集团破碎围岩注浆施工现状,通过对现有的注浆材料分析研究,研制出1种加固破碎围岩的新型双液速凝注浆材料。并根据对破碎围岩分区特性和现阶段注浆工艺及参数研究,提出采用层次注浆法解决无机注浆材料跑浆、漏浆的难题,同时进行现场工业试验并与普通注浆材料注浆效果进行对比。结果表明：完全渗流区、定向渗流区为破碎围岩注浆的重点区域,渗流屏蔽区、原岩渗流区以浆液渗流为主;该注浆材料初凝时间为3~5 min,终凝时间为8~10min,2 h单轴抗压强度可达到16 MPa。现场试验发现,该材料能够有效的解决了破碎围岩加固问题,注浆效果优于普通注浆材料。     

分层泄压双液注浆封堵高压水技术实践

针对节理裂隙发育的砂岩裂隙水,根据其水压高、水量大、流速快的特点,采用分序次钻孔排水泄压、水泥—水玻璃双液注浆逐次形成帷幕加固圈的方法进行堵水。注浆分3个序次,梅花型布设注浆孔,孔深分别为1.5,3.0,5.0 m,浅孔注浆时保持深孔排水泄压。注浆材料水泥浆水灰比为(0.8～0.7)∶1,水泥浆与水玻璃液体积比为1∶(0.6～0.8)。不同序次的钻孔注浆压力不同,其值为0.5～4.5 MPa,浆液凝胶时间为90～150 s。为保证帷幕加固效果,注浆顺序为先距出水点较远地段而后出水点地段,同一地段先底板、侧帮而后顶板。注浆后,堵水效果明显。     

破碎围岩巷道注浆加固技术

针对破碎围岩的分区特征提出了分层次、分区域的层次注浆法,改进了无机注浆材料的注浆工艺,使用了2种无机注浆材料,一种是以超细水泥基为主的单液注浆材料,它主要解决巷道深层次注浆问题;另一种是快凝封孔材料,将以超细水泥基为主的材料分为A料、B料2种,两者混合能够快速凝固,可以用来注浆封孔,巷道注浆加固后,其在回采其间具有较好的抗破坏性。     

工作面断层带静动压分步耦合预注浆加固技术研究

为解决煤矿工作面在推采过程中遇到具有复杂原岩应力环境及受采动活化影响的断层带时，面临顶板与煤壁支护困难，停采停面加固破碎围岩开采效率低，开采成本高与安全性差等系列问题，采用UDEC数值模拟方法建立了工作面断层活化模型，分析了断层构造带区域原岩应力分布特点，工作面开采过程中断层活化过程及期间岩体裂隙发育演化规律，提出了从被动过断层到超前工作面预注浆加固断层构造带的断层治理思路，确定了静、动压2阶段分步预注浆的合理有效距离为超前工作面300～400 m和30～50 m。通过对断层构造带平行与扇形注浆孔的分级递进式布置、高压注浆设备的计算选型与泵效校检、“两堵一注+排气管”耐高压（15～20 MPa）定位封孔方式的设计与强度验算，形成了帷幕注浆（0～10 m孔）、浅孔注浆（10～30 m孔）、中深孔注浆（30～80 m孔）和预留深孔注浆（80～130 m孔）相结合的静动压分步耦合预注浆断层带加固关键技术，实现了注浆压力5～15 MPa、注浆流量0～6 m³/h、注浆范围0～150 m的远距离高压注浆，达到了超前工作面30～400 m预注浆加固断层破碎带煤岩体的目的。该技...     

微纳米无机注浆材料研发与应用

随着煤矿开采深度的增加,千米深井巷道围岩大变形控制难题急需解决,提出了支护-改性-卸压"三位一体"协同控制技术,其中注浆"改性"环节要求注浆材料具有高渗透性和早强性。以硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比和超细粉磨方法研发了具有早强、高渗透性的微纳米无机注浆材料,测试了材料粒径、比表面积、抗压强度、泌水率和凝结时间;采用自制的注浆模拟系统测试了微纳米无机注浆材料注浆加固煤体效果;在中煤新集口孜东矿进行了现场应用。材料性能实验结果表明,硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰三者最优质量比为10∶8∶2,经超细化加工,材料粒径达到6. 7μm,比表面积为1 200 m~2/kg,达到微纳米级别;水灰比为1. 0时,6 h抗压强度达到6. 8 MPa,泌水率低至2. 8%,初凝时间为10 min。煤体注浆加固模拟实验结果表明,注浆前后煤样强度提高24. 4%;现场工程应用结果表明,注浆前后锚杆拉拔力提高了2倍,浆液大量填充煤体裂隙,提高了煤体完整性,扫描电镜观察说明浆液可以通过10μm裂隙,渗透性良好。与传统水泥基注浆材料相比,微纳米无机注浆材料具有更高的渗透性和早期强度;与有机化学注浆材料相比,微纳米无机注浆材料为无机矿物材料,不燃,具有更低的成本和使用安全性。     

综采工作面深孔注浆加固研究

本文以苏村煤业10202工作面为工程背景,通过对工作面煤层顶底板情况分析,选择采用煤岩体深孔注浆加固方案,注浆材料选用联邦加固液,分段止浆塞封堵注浆方式实现分段封孔,分次注浆。实践效果表明,采用该技术后,破碎的煤岩体得到有效胶结,围岩稳定性较好。     

新型注浆材料及注浆工艺的研究和应用

为了改善巷道围岩特性,增强支护效果,防止巷道透水,针对传统注浆材料强度低、渗透性差及传统注浆工艺不能充分利用围岩特性的缺点。通过材料性能影响因素的分级及巷道围岩特性和劈裂影响因素的研究,开发出一种新型注浆材料及差异注浆工艺。该材料以硫铝酸盐水泥及粉煤灰为主,辅以各种添加剂,具有强度高、渗透性好、抗渗性能强等特点;差异注浆工艺将巷道围岩划分为不同的区域,采用不同的注浆压力、速率及浆液黏度。在河南能源龟兹煤矿进行现场应用,结果表明:该新型材料及注浆工艺可有效改善围岩特性,提高围岩力学性能,增强支护效果,防止巷道突水。     

马家岩水库灌浆工程设计

针对马家岩水库灌浆工程项目,介绍了工程项目场地的工程地质条件,提出了高压灌浆、GIN灌浆和高压喷射注浆三种不同的方案进行方案论证,最终确定采用高压灌浆处理方案。     

高压灌浆塞在天荒坪高压固结灌浆中的应用

天荒坪电站引水系统岔管段固结灌浆压力为9.0 MPa，据此对高压充气塞和机械塞2种灌浆塞进行试验分析，总结出各自的优缺点及其适用条件。     

旋挖钻进工艺在钻孔灌注桩后压浆工程中的应用

针对武汉东湖一号钻孔灌注桩后压浆工程地质条件复杂,铁渣层、卵石层厚的特点,经过多种施工方案分析比较,采用旋挖钻进工艺,优化泥浆配制,满足了工程质量和进度要求。对旋挖钻进施工工艺、技术措施进行了总结,可供同类工程参考。     

动水注浆沉积压力特征与注浆效果试验研究

注浆是解决矿井水害的一种有效方法。为了更好地研究动水注浆过程中浆液沉积压力特征与堵水效果,基于自主设计的流体力学综合试验平台,开展了煤岩体裂隙动水注浆试验研究,分析了不同水灰比和注浆压力条件下浆液在煤岩体裂隙中的沉积压力特征,提出一种裂隙动水注浆效果的评价方法。研究结果表明:浆液的沉积压力曲线可分为3类,当曲线呈平塬型分布时,注浆堵水效果最佳;呈山尖型分布时,堵水效果次之;呈台阶型分布时,堵水效果较差。     

固结灌浆和帷幕灌浆在水库坝基处理中的应用

通过工程实例，介绍了因结灌浆及帷幕灌浆在水库坝基处理中的设计方法和施工工艺，指出该项技术具有良好的处理效果。     

巷道注浆技术研究应用

以大淑村矿东三大巷修复为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚索支护时,能够显著提高锚索的锚固力,形成有效的承载结构。     

长距离定位钻孔注浆技术

井下采空区发生自燃发火在确定疑似火点的情况下,能否将钻孔通过冒落带、裂隙带到达火点附近成为灭火的关键。针对打钻过程中出现钻孔弯曲的原因从地质因素、工艺技术因素进行分析,介绍了采空区下注浆钻杆的特殊要求和应用实例。     

用注浆法治理支护破损的巷道

原有巷道支护遭到破损后，采取浅孔注浆方法可收到良好效果。文中介绍了注浆的原理和工艺，并以实例说明参数的选择和施工要点。     

抽水注浆技术的研究

介绍了抽水注浆新技术，它使得注浆浆液水力梯度增大，符合真实液体流动的水力学原理，是增加浆液有效扩散半径、提高注浆效果的新型注浆方法。