高浓度化学浆液的研制与应用效果.pdf

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1、探矿工程(岩土钻掘工程)2011年第38卷第l0期高浓度化学浆液的研制与应用效果朱效中，朱学光(安徽省地质实验研究所，安徽合肥230001)摘要：淮北某煤矿因第四含水层水量过大，通过F断层导入采煤工作面，使采煤生产陷入停顿。为解决采煤工作面涌水量过大问题，研制了高浓度化学浆液，经钻孔注浆收到良好的止水效果，使近200万t煤炭资源恢复开采，取得了很好的经济和社会效益。关键词：高分子；高浓度；化学浆液；注浆止水；采煤中图分类号：P634．5；TD74文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)1O一0060～o3DevelopmentofHighConcentrationChe

2、micalSlurryandtheApplicationEfect／ZHUXiao—zhong，ZHUXue—guang(AnhuiInstituteofGeologicalExperiment，HefeiAnhui230001，China)Abstract：BecauselargeamountofwaterinthefourthaquiferofacoalmineinHuaibei，waterwasintroducedintothecoalfacethroughF5fauhwithseriousinfluencetotheproduction．Highconcentrationch

3、emicalslurrywasdevelopedtosolvetheproblemandrestartminingbyboreholegroutingwithgoodeffect．Keywords：polymer；highconcentration；chemicalslurry；water—stoppagebygrouting；coalmining0引言粘土颗粒吸附在链节处，由分子链和粘土颗粒的桥高浓度化学浆液主要是由膨润土粉、高效分散联作用，形成充满整个体系的网架结构，加入高价阳剂、絮凝剂、膨胀性纤维和结构性复合处理剂按程序离子絮凝剂后和高分子羧基、酰胺基等基团的作用配制而成。特点

4、是在外力作用下，有较好的流动性，结果，增强了浆液的空间网架结构的强度。失去外力时，结构恢复，有较好的塑性(弱固性)，受2．1．2粘土颗粒边角结构作用采煤影响断层再次活化时有较好的自动充填裂隙隔高度分散的粘土颗粒的边角与边角之问产生吸水作用。主要应用于复杂的钻探工程、坑探工程、矿附作用，形成立体的空问网架结构。山突水治理等。2．1．3高分子的附壁作用注浆时在压力作用下，高粘度化学浆液进入断1问题的提出层，渗入岩石破碎带和裂隙，高分子物质同时与裸露淮北某煤矿采煤工作面上方赋存F等多条断的岩石颗粒产生吸附作用。层，由于受采动影响，断层位移，断裂带活化，再生裂2．1．4絮凝剂的增塑作用隙发育

5、，产生不规则的导水裂隙，使四含水通过裂隙高浓度化学浆液在失去外力时，浆液逐渐趋于导入采煤工作面，最大导水量达161t／h，被迫停止静止，网架结构形成，随着粘土颗粒、高分子的定向采煤生产。矿方希望能研制出一种塑性胶体，注入排序，在絮凝剂的作用下强度不断增强，形成具有一断层，封闭四含水通道，恢复采煤生产，并在断层再定强度的塑性帷幕，切断了导水通道，从而达到止水次受到采煤影响时可以实施二次或多次注浆，保证的目的。采煤生产的连续性。2．1．5木质纤维的膨胀作用木质纤维有较好的吸水性，加入时颗粒较小，在2高浓度化学浆液的研制浆液运动过程中迅速膨胀，体积增加，并具有良好的2．1理论依据桥联作用，

6、在空间形成网架结构，提高了浆液的粘度，2．1．1高分子的桥联作用失去外力后，浆液的流动性渐止，并加速塑性的形成。由于高浓度化学浆液中含有大量的高分子物2．2基础浆液材料的选择及配方号性能质，分子链相对于粘土颗粒长300—500倍，大部分根据断层注浆的特殊要求，在以往工作经验的收稿日期：201l一03—16；修回日期：2011—08—30作者简介：朱效中(1955一)，男(汉族)，安徽肖县人，安徽省地质实验研究所党委书记、高级工程师，钻探工程专业，从事基础施工和管理工作，安徽省合肥市芜湖路239号，dss1955@sina．con。2011年第38卷第1O期探矿工程(岩土钻掘工程)61

7、基础上，我们选择了山东高阳膨润土粉、聚丙烯腈、选择医用高速分离机，按上述配方，各取120聚丙烯酰氨、纯碱、木质纤维粉等基础性浆液材料。mL，各分装人4个试管中，用塑料塞封闭，编号后移根据实践经验和大量的室内实验，主要优选出人高速分离机保护筒中，转速选择3000r／min，旋转低粘度化学浆液和高粘度化学浆液2种配方，前者时间选择5rain，经计算低粘度化学浆液的平均分离用于清洗钻孔、疏通和扩大断层和裂隙通道，并防止度为9％，高粘度化学浆液的平均分离度为0．3