新型煤矿防治水注浆技术方案,从注浆材料、浆液性能、注浆工艺及产生的***果等方面阐述了注浆技术,并说明该技术易于操作,应用广泛。
 

煤矿防治水注浆技术特点

(1)该煤矿防治水注浆技术工艺简单，易于掌握。由于采用的原材料主要是粉煤灰和粘土，注浆费用大大降低，经济***益和社会***益非常显***，具有广泛的推广、应用价值，该技术适用于各种类型的注浆，特别是对大型注浆具有十分重要的意义。

(2)水泥粉煤灰浆和水泥粘土复合浆取材容易，价格低廉，制造和灌注工艺简易，粘度低，细度高，可注性好，析水率低，稳定性好，加压后凝胶体在水中不发生态变，抗渗性能好，无毒、无嗅，对环境不污染，对人体无害，是一种良好的注浆材料，不但可以用于防治水注浆加固，也可用于封堵突水点、帷幕截流、采空区治理、井筒预注浆、断层带加固、不稳定地层处理、地基、水坝加固及注浆灭火等。

煤矿防治水方案

对水库蓄水造成的水患治理，只能立足于煤矿自身，以东大巷为主体，建立隔水防线，充分利用本矿井巷系统可靠的优势，选择突水水源流进东大巷前必经的部位建造防水闸墙，并针对已开采的薄弱环节进行充填、注浆加固，把水堵截在东大巷以上，保证安全生产。

(1)封闭11上山采区，在11采区上山轨道巷、皮带巷和工作面下巷各施工一座水闸墙，在水闸墙迎水方向各施工一座毛石挡墙，水闸墙与毛石挡墙间距60m，并且用毛石充填，各充填段分别施工两个钻孔进行注浆充填加固，增加水闸墙的抗水压能力，以防止水库水经东沙一矿溃人新安煤矿，导致淹井事故。

(2)在工作面、工作面下部施工钻孔，对采空区、冒落带、导水裂隙带进行注浆充填加固，加大岩体的/承压0、/密闭0、/堵水0的强度，防止水进人东大巷，从而达到把水堵截在东大巷以北的目的。注浆布孔原则是，在11121工作面西段距东大巷80m处以60m孔间距布置4个钻孔，在11121工作面东段距下巷50m处布置2个钻孔，在11091工作面切眼下口处布置3个钻孔。

煤矿防治水注浆材料

注浆材料是防治水注浆技术的一个重要组成部分，能否正确地选配注浆材料，不但直接影响着工程质量，而且也直接影响着经济技术指标。

1、选择注浆材料的原则

(1)浆液粘度低，流动性好，细度高，可注性好，扩散范围大，能取得***好注浆***果。

(2)注浆凝固时间可以宽域时间内任意调节，并能人为地加以准确控制;

(3)浆液结石率高，稳定性能和抗渗性能好，塑性强度较高，结石体在水中长期浸泡不发生态变。

(4)浆液无毒、无嗅，不污染环境，对人体无害，对注浆设备，管路无腐蚀作用，并且容易清洗。

(5)浆液配制灌注工艺简单，容易操作，取材容易，运输方便，价格低廉，能大规模使用。

鉴于以上原则，在巷道充填段注浆主要浆液为水泥粉煤灰浆，对工作面采空区注浆主要浆液为水泥粘土复合浆。

2、水泥粉煤灰浆的组成及其性能

水泥粉煤灰浆主要原料为水泥和粉煤灰，配比为1B(3*5)。水泥采用强度等***为32.5的普通硅酸盐水泥。粉煤灰具有火山灰特性，在水泥等碱性物质激发作用下， 与SiO、AlO等物质进行水化反应， 产生水化产物， 发生硬凝作用， 使粉煤灰颗粒胶结固化成块体结构，提高粉煤灰沉积强度，降低压缩性.在一般情况下， 粉煤灰中的CaO或CaSO的含量越高， 其硬凝作用就越大。水泥粉煤灰浆的性能是扩散距离远，易使巷道充填段及冒落带、导水裂隙带充填密实。水泥粉煤灰浆固结7天后， 其抗压强度达到1~1.6MPa; 28天后抗压强度达到1.6~4.8MPa， 并且， 在一定时间内， 其凝固强度随着时间的延长而增强， 从而使充填段更加坚固，抗水压能力更强。粉煤灰颗粒较细，与水泥混合制成水泥粉煤灰浆后，不仅比重小，其流动阻力也小，易于流动，既可以充填巷道内毛石间的空隙及冒落带、导水裂隙带的大裂隙，又容易注人细小裂隙.在注浆过程中发现在距5号钻孔27.5-36.00m巷道底板处有多处冒浆，说明其扩散半径>27.5m。

3、水泥粘土复合浆的组成及其性能

水泥粘土复合浆的主要原料为粘土，占干料的85%，其次为水泥、石英砂和添加剂。粘土可就地取材，塑性指数为9.5~11.0，质量较好.配成的浆液具有高分散性和高可控流动性，且其结石不收缩，结石率达93%以上;浆液可泵性好，扩散半径可控， 浆液结石体塑性强度高， 达到0.6~4.0MPa， 渗透性差， 渗透系数为7.55×10.

煤矿防治水注浆工艺

1、粉煤灰浆的制备与灌注工艺

该系统主要由四部分组成，即水泥上料系统，粉煤灰上料系统，水泥粉煤灰浆制造系统，注浆系统。水泥粉煤灰浆的注浆工艺为：上料(水泥)一一次搅拌一二次搅拌(掺粉煤灰)一压人注浆孔中。

(1)注浆终压为受注点静水压力的2倍，经多次透孔复注，***谘沽Υ锏2.5~3.0MPa， 并且稳定30min以上， ***大吸浆量<50L/min。

(2)注浆浆液扩散范围大，材料用量多，注浆质量可靠。

(3)巷道充填段、采空区及其冒落带、导水裂隙带已被充填密实，增加了周围岩体的稳定性和抗水压的强度。

(4)通过对两个工作面的注浆，加宽了隔水煤岩柱，达到了注浆加固的目的。

(5)经钻探取芯验证，巷道内和采空区及顶部裂隙均被充填密实。所取粉煤灰浆液芯样作抗压强度试验， 其抗压强度为50MPa， 达到中硬岩石强度。并经地质雷达进行验证，工程质量较好。

2、水泥粘土复合浆的制造与灌注工艺

水泥粘土复合浆工艺流程主要由5个部分组成，即粘土造浆系统、水泥粘土浆制备系统、石英砂造浆系统、质量综合检测站、钻孔注浆系统。先用磨浆机将粘土加水按水土比1B0.4制成比重1.17g/cm左右的粘土浆，再按每立方粘土浆中加人75kg水泥通过射流搅拌器混合进人搅拌池、然后加人适量石英砂使其比重达到1.3~1.5g/cm，***后按每立方浆加人25L添加剂，混合均匀后形成水泥粘土复合浆注人孔内。