注漿堵水技術(shù)淺析

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1、中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書注漿堵水技術(shù)與機理淺析摘要：地下工程施工經(jīng)常遇到地下水和松軟巖層等復(fù)雜地質(zhì)條件，如果不進行治理就容易造成突水、坍塌、冒落等地質(zhì)災(zāi)害和安全事故。注漿堵水和加固技術(shù)就是預(yù)防和治理水害及穩(wěn)定巖層的重要技術(shù)，本文以煤炭行業(yè)注漿技術(shù)為例，介紹了注漿技術(shù)在我國的發(fā)展和各種注漿法的技術(shù)要點、特點、適用范圍以及注漿技術(shù)的基本理論。關(guān)鍵詞：注漿技術(shù)注漿機理含水層一、前言注漿技術(shù)起源于地下工程的特殊需要。在地下工程中經(jīng)常會遇到地下水和不良地層的影響，給工程施工和維護造成很大的影響，嚴重時會

2、造成較大的經(jīng)濟損失，甚至是人員傷亡，注漿技術(shù)是治理水害和加固不良地層的重要手段之一，它包括堵水、截流、帷幕、巖土加固和防滲等諸多技術(shù)，廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、隧道、建筑等工程的施工，在煤炭行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)中，應(yīng)用十分廣泛。煤炭工業(yè)建設(shè)中的井巷工程屬于地下工程，近些年來隨著科技的發(fā)展，煤炭科技也在發(fā)生著日新月異的變化，現(xiàn)在一些煤礦的開采深度已經(jīng)超過1000m，地質(zhì)條件和水文情況都變得越來越復(fù)雜，工作環(huán)境與工作條件都比較惡劣，技術(shù)難度也隨之增大。在井巷施工中經(jīng)常會遇到地下水、土層及軟巖等，這些都給施工造

3、成很大影響，甚至?xí)l(fā)生重大事故，也曾給我們留下過慘痛的教訓(xùn)。為了防范事故的發(fā)生，進一步改善工作條件、提高安全性，早在上個世紀50年代注漿堵水技術(shù)在我國的煤炭行業(yè)就有所應(yīng)用，近些年來我國的科技水平不斷發(fā)展，為適應(yīng)地下工程的發(fā)展，煤炭系統(tǒng)一直在研究開發(fā)新的注漿技術(shù)。其它一些相關(guān)行業(yè)也在從事這方面的研究，煤炭以外的其它礦山、鐵路、建筑、公路等行業(yè)中，注漿技術(shù)也有十分廣泛的應(yīng)用，可以說注漿技術(shù)的應(yīng)用遍及全國。第123頁中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書二、注漿技術(shù)概論㈠注漿技術(shù)發(fā)展簡況注漿技術(shù)最先應(yīng)用于建筑工程

4、中，從1802年法國的Charies?Berigng采用石灰、粘土漿加固迪普港的磚石砌體算起，至今大約200年的歷史。1864年，阿里因普瑞貝硬煤礦井的一個井筒，第一次使用了水泥注漿法，以后又在比利時、法國、德國等國家使用這種方法。1885年，Tietjens成功地采用地面預(yù)注漿法開鑿井筒，獲得專利。從此，注漿技術(shù)在世界的許多國家得到應(yīng)用，上世紀50年代以后國外的注漿技術(shù)更為普遍，化學(xué)藥液為主要漿液材料的化學(xué)注漿只有40多年的歷史，70年代以后由于化學(xué)藥劑的毒性污染問題，化學(xué)注漿受到限制。砂、土

5、層的化學(xué)注漿防滲加固技術(shù)被70年代出現(xiàn)的高壓噴射注漿法逐步取代。我國的煤炭行業(yè)，在50年代初期，東北的鶴崗礦區(qū)、雞西礦區(qū)和山東的淄博礦區(qū)首先采用井壁注漿堵水，山東新汶張莊煤礦工作面預(yù)注漿取得了良好的堵水效果。1985年峰峰的薛村煤礦主、副井地面預(yù)注漿堵水效果達到96.3%，焦作的李莊立井地面預(yù)注漿深度180m，堵水效果達到99.6%。60年代后，開發(fā)了許多注漿的新材料、新工藝以及注漿專用設(shè)備與配套機具，在保證注漿施工的安全，提高注漿的效果方面起了很大的作用，因而使注漿技術(shù)有了很大的發(fā)展和提高，有

6、些方面已經(jīng)達到國際先進水平。㈡注漿法的分類注漿法的分類目前沒有統(tǒng)一的標準，但一般有以下幾種分類方法：1按含水巖土地層揭露前后進行注漿施工分類（1）預(yù)注漿：當井筒、巷道、硐室等構(gòu)筑物在開鑿前或開鑿到接近含水層以前所進行的注漿工程，稱之為預(yù)注漿。煤炭行業(yè)常見的有地面預(yù)注漿、工作面預(yù)注漿。預(yù)注漿法進行巖土堵水和加固，減少事故的發(fā)生。（2）后注漿：當井筒、巷道、硐室等構(gòu)筑物掘砌以后，用注漿法治理水害和地層加固，稱之為后注漿。2按注漿使用的漿液材料進行分類第123頁中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（1）水泥注漿

7、：漿液材料以水泥為主，包括其它附加劑；（2）粘土注漿：漿液材料以粘土為主，包括粘土-水泥漿；（3）化學(xué)注漿：注漿材料以化學(xué)藥液為主劑。3按漿液進入地層產(chǎn)生能量方式進行分類（1）壓注漿：漿液用注漿泵輸送，使?jié){液壓入或滲透入受注地層，稱為靜壓注漿；（2）高壓噴射注漿：漿液利用高壓泵輸送，并通過特殊的噴嘴產(chǎn)生具有巨大動能的噴射流，切削地層，與土、砂顆粒攪拌混合、凝結(jié)稱為高壓噴射注漿。4按漿液在地層中運動的方式進行分類⑴充填注漿：漿液充填大裂隙、洞穴等稱為充填注漿；⑵擠壓注漿：依靠注漿壓力迫使?jié){液在地層

8、中壓開各種各樣的通道來擠入地層，漿液多呈現(xiàn)脈絡(luò)狀或樹枝狀固結(jié)，這種漿液可以使松軟地層擠壓密實，所以在地基加固中也稱壓密法；⑶置換注漿：通過一定的方法把受注地層中的土、砂逼放出來，形成的空間用漿液充填，稱之為置換注漿；⑷高壓噴射注漿，利用噴射流的動能進行注漿。㈢注漿技術(shù)在我國的發(fā)展第123頁中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書我國煤炭行業(yè)非常重視注漿技術(shù)的研究，注漿技術(shù)在我國的發(fā)展的近50年里取得了巨大的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，國家、省部、院所及各礦物局都立了許多課題進行研究，并取得了多項成果。許多礦物局、礦都建