化学快速注浆论文（精选3篇）
化学快速注浆论文 篇1
0 引言
深井、高矿压巷道问题多, 支护难度大, 严重影响煤矿的安全和正常生产[1]。平煤股份四矿三水平主斜井主要穿二叠系下石盒子组、山西组、石炭系的太原组, 巷道穿过的主要岩层为:戊9.10煤层、砂质泥岩、砂岩。所需注浆段压力较大, 在维修期间采用U拱支护, 顶、帮用木背板刹实, 喷浆后浆皮与岩面之间空隙较大, 且在地应力作用下, 大部分围岩松动, 结合该矿井的实际情况, 采用分次注浆的方法进行支护, 取得了良好的效果。
1 工程概况
平煤股份四矿三水平主斜井主体工程采用锚网U喷支护, 上下段压力较大, 在主斜井维修期间采用拱形棚支护, 棚后平均旷顶、帮0.8m, 以用木背板刹实, 棚子后围岩松动空隙率为20%;同时, 该巷道坡度较大, 平均坡度为16度, 对其维修的难度较大, 施工起来较为困难, 为使主斜井成功达到设计使用年限, 在主斜井上、下段采用注浆的支护形式, 对注浆段空隙添堵, 达到缝隙饱满的效果。经论证, 在三水平主斜井维修后采用分次注浆的方式, 即第一次注浆充填空隙, 第二次注浆加固松动围岩, 提高了围岩的整体性, 保证了巷道支护的稳定性。
2 施工方案
(1) 本次注浆分为两次注, 第一次注浆充填空隙, 第二次加固松动围岩。第一次注浆:使用水泥加粉煤灰, 每排6个孔, 孔深800mm, 间排距为1800×3000mm, 第一排布置在维修段最下头头架棚子位置 (图1) 。
第二次注浆:使用水泥, 每排7个孔, 孔深1500mm, 间排距为1600×3000mm (图2) 。
(2) 注浆设备及布置:设备选用葫芦岛D2W-11-75/45型双液调速高压注浆泵。设备布置:在注浆地点人工拌制浆液。另需存放三个0.5m3的铁桶, 一个存放水泥粉煤灰混合液, 一个存放清水, 一个存放玻璃水。注浆地点的供风、信号、动力电缆、照明电缆利用四矿原有的设施。
(3) 注浆孔布置及要求:据注浆设计图纸中的布孔要求布孔, 钻孔时尽可能地导通裂隙, 使浆液能充填所有裂隙, 以期取得预期效果。
(4) 钻孔设备的规格:采用YT-28风钻, 覫42mm的钻头造孔。
(5) 注浆孔管选择及规格:注浆管由25.4mm×800和25.4mm×1500mm的镀锌管加工 (加工成马牙扣) , 外端焊上25.4mm×50mm的带丝扣的短接儿。缠上棉纱用工具牢固打入孔内, 然后装上覫25.4mm的球阀以控制进浆量。
(6) 注浆材料选择:注浆第一次采用水泥加粉煤灰和玻璃水, 第二次采用水泥与玻璃水液浆, 水泥都采用P.O42.5级新鲜普通硅酸盐水泥。封孔时采用水泥封口。粉煤灰采用电厂发电后煤灰。
3 注浆支护参数
(1) 两次注浆使用水泥和玻璃水的比例一样为, 玻璃水是水泥总量的0.3倍。第一次采用水泥加粉煤灰液浆注浆法, 浆液配比:水:灰:粉煤灰比为1:0.75:1;第二次采用水泥浆双液注浆法, 浆液配比:水:灰比前期为1:1.2。
(2) 注浆压力:根据经验值, 此次充填注浆压力宜为0.5~1.5MP为宜, 并视现场具体情况依以上原则而定。
(3) 注浆量计算:
第一次注浆:Q=v×n×a=[ (18.7-11) + (0.8+0.8) ]×765×0.74×1.5=7897.1m3;水泥用量:W=7897.1×0.75/2.75×1.7=3661.4T;粉煤灰用量:W=7897.1×1/2.75×1.4=4020.3T。
第二次注浆:Q=v×n×a= (27-9.8+1.5+1.5) ×765×0.2×1.5=4635.9m3;水泥用量:W=4635.9×1.2/2.2×1.7=4298.8T。
(4) 扩散半径:为缩短施工工期, 保证注浆质量, 拟将注浆扩散半径控制在2m左右。
4 注浆施工顺序
(1) 造孔:在预定位置按设计孔深、孔径、孔位打眼。 (2) 埋管:将制作好的注浆管打入钻孔, 并使之打入到设计深度。 (3) 球阀及注浆管路安全:注浆管埋好后, 现安装球阀, 在连接高压进浆管, 混合器, 高压注浆管, 注浆泵出浆阀。 (4) 压水试验:管路安装好后, 必须先做压水试验。 (5) 注浆:先进行注浆配比, 根据进浆情况决定注浆量, 依具体情况随时调整注浆泵压力, 浆液浓度。注入量随压力变化而变化直至达到设计终压。
5 支护效果
(1) 在孔隙率较大的情况下月度平均注浆比原来多施工70m, 加固了巷道围岩的稳定性。 (2) 采用分次注浆, 第一次预注浆, 使用水泥加粉煤灰充填空隙, 降低孔隙率;第二次注浆, 加固松动围岩, 提高巷道围岩的整体稳定性, 在两次注浆结合在一起, 优化了支护效果。 (3) 合理设计注浆孔的布置参数, 严格控制注浆工程的施工工艺流程, 克服巷道坡度大的因素, 科学合理的组织施工, 成功实现注浆段空隙添堵, 缝隙饱满, 施工速度快, 确保安全生产, 实现了安全快速的注浆工作。
6 结语
目前, 矿井采深越来越深, 高矿压条件下永久巷道抗压能力很难达到设计使用年限, 三水平主斜井在安全快速注浆后, 经过后期观察和使用, 支护效果较为明显, 巷道变形量较小, 整体控制在10%以内, 较少了巷道的维修投入。高矿压下巷道采用分次注浆的技术将为解决深部高矿压下注浆工程提供施工经验和技术参数, 为同类型下矿井深部高矿压下安全快速提供借鉴资料。
摘要：平煤股份四矿三水平主斜井主体工程采用锚网U喷支护, 由于上下段压力较大, 且浆皮与煤岩中间使用木板刹实, 缝隙较大, 针对该问题, 合理设计注浆孔的布置参数, 严格控制注浆工程的施工工艺流程, 科学合理的组织施工。结果表明:采用分次注浆, 第一次注浆充填空隙, 第二次注浆加固松动围岩, 提高了围岩的整体性, 保证了巷道支护的稳定性。
关键词：高矿压,分次注浆,安全快速,充填空隙
参考文献
[1]李大伟.深井与软岩巷道二次支护围岩稳定与控制研究[D].徐州:中国矿业大学, 2006.
[2]窦林名, 许家林, 陆菜平, 秦玉红, 姚精明.离层注浆控制冲击矿压危险机理探讨[J].中国矿业大学学报, 2004 (02) .
[3]余刚.注浆技术在潘一矿巷道复修中的应用研究[J].中小企业管理与科技, 2011 (09) .
化学快速注浆论文 篇2
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高三化学快速提分诀窍 篇3
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