采礦新技術(shù)論文

1、注漿堵水技術(shù)摘要我國(guó)煤礦水害影響礦山工程施工的進(jìn)度和質(zhì)量、惡化工人的勞動(dòng)環(huán)境、增加礦井的排水設(shè)施及排水費(fèi)用、給煤礦生產(chǎn)帶來了不安全因素、嚴(yán)重者甚至發(fā)生淹井事故、造成生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失。我國(guó)煤田水文地質(zhì)條件復(fù)雜，目前我國(guó)約有18%待開采的煤炭?jī)?chǔ)量受到較為嚴(yán)重的水害威脅，對(duì)其進(jìn)行防治工作具有十分重要和十分迫切的現(xiàn)實(shí)意義。注漿堵水是礦井水防治的重要方法之一，具有減輕礦井排水負(fù)擔(dān)，節(jié)省排水用電，降低噸煤成本，提高工效和質(zhì)量，加固井巷薄弱地段，減少突水機(jī)率、延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限的明顯優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)注漿堵水方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，對(duì)注漿理論進(jìn)行了深度剖析，并通過大量實(shí)例，現(xiàn)場(chǎng)情況，圖文并茂的對(duì)注漿堵水技術(shù)進(jìn)行深度解

2、剖，讓廣大讀者對(duì)注漿技術(shù)有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞 堵水，煤礦治水，注漿堵水，注漿方法，快速治水等。緒論所謂注漿堵水是指將注漿材料(水泥、水玻璃、化學(xué)材料以及黏土、砂、礫石等)制成漿液，壓人地下預(yù)定位置，使其擴(kuò)張固結(jié)、硬化，起到堵水截流、加固巖層和消除水患的作用。 注漿堵水是防治礦井水害的有效手段之一，當(dāng)前在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于井簡(jiǎn)開鑿及成井后的注漿、截源堵水、減少礦坑涌水量、封堵充水通道、恢復(fù)被淹礦井或采區(qū)、巷道注漿、保障井巷穿越含水層(帶)等。 注漿堵水在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用方法有幾種： (1)井筒注漿堵水。在礦山基建開拓階段，井筒開鑿必將破壞含水層。為了順利通過含水層或者成井后防治井壁漏水，可采

3、用注漿堵水方法。按注漿施工與井筒施工的時(shí)間關(guān)系，井筒注漿堵水又可分為井筒地面預(yù)注漿、井筒工作面預(yù)注漿、井筒井壁注漿。 (2)巷道注漿。當(dāng)巷道需穿越裂隙發(fā)育、富水性強(qiáng)的含水層時(shí)，則巷道掘進(jìn)可與探放水作業(yè)配合進(jìn)行，將探放水孔兼作注漿孔，埋沒孔口管后進(jìn)行注漿堵水，從而封閉了巖石裂隙或破碎帶等充水通道，減少礦坑涌水量，使掘進(jìn)作業(yè)條件得到改善，掘進(jìn)工效大為提高。(3)注漿升壓，控制礦坑涌水量。當(dāng)?shù)V體有穩(wěn)定的隔水頂?shù)装宕嬖跁r(shí)，可用注漿封堵井下突水點(diǎn)，并埋沒孔口管、安裝閘閥的方法，將地下水封閉在含水層中。當(dāng)含水層中水壓升高，接近頂?shù)装甯羲畬涌顾畨旱呐R界值時(shí)(通常用突水系數(shù)表征)，則可開閥放水降壓；當(dāng)需要減少

4、礦井涌水量時(shí)(雨季、隔水頂?shù)装暹h(yuǎn)未達(dá)到突水臨界值、排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障等)，則關(guān)閉閘閥，升壓蓄水，使大量地下水被封閉在含水層中，促使地下水位回升，縮小疏干半徑，從而降低了礦井排水量，可以緩和以致防止地面塌陷等有害工程地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生。 (4)恢復(fù)被淹礦井。當(dāng)?shù)V井或采區(qū)被淹沒后，采用注漿堵水方法復(fù)井生產(chǎn)是行之有效的措施之一。注漿效果好壞的關(guān)鍵在于準(zhǔn)礦井或采區(qū)突水通道位置和充水水源。 (5)帷幕注漿。對(duì)具有豐富補(bǔ)給水源的大水礦區(qū)，為了減少礦坑涌水量，保障井下安全生產(chǎn)之目的，可在礦區(qū)主要進(jìn)水通道建造地下注漿帷幕，切斷充水通道，將地下水堵截在礦區(qū)之外。不僅減少礦坑涌水量，又可避免礦區(qū)地面塌陷等工程地質(zhì)問題的

5、發(fā)生，因此具有良好的發(fā)展前景。但是帷幕注漿工程量大，基建投資多，因此，確定該方法防治地下水時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎。 一 注漿堵水技術(shù)一、煤礦注漿堵水必要性分析 新中國(guó)建立幾十多年的實(shí)踐表明，注漿堵水技術(shù)是煤礦防治水最重要的手段之一。疏、堵結(jié)合已成為煤礦防治水的一個(gè)重要原則。許多條件下，疏是煤礦治水的根本，不疏就無法采煤或不能安全采煤，隨時(shí)隱伏著水害威脅。但通過疏，一定要千方百計(jì)查明動(dòng)水補(bǔ)給量及其進(jìn)水邊界或通道，創(chuàng)造條件進(jìn)行截源堵水，這樣既可大大節(jié)約排水費(fèi)用，又可最大限度地減小對(duì)自然水環(huán)境的破壞程度。對(duì)那些間接充水含水層，通過堵就能防止或減輕水害者，必須堅(jiān)決地堵，盡可能不疏排這些水；對(duì)已造成突水事故的直接

6、或間接充水含水層，用強(qiáng)排方法恢復(fù)被淹礦井、水平或采區(qū)，往往既不經(jīng)濟(jì)也不安全。理想的防治水方案應(yīng)該采取“先堵后排”，待恢復(fù)礦井生產(chǎn)后再設(shè)法加以治理。通過堵首先可以降低礦井涌水量，同時(shí)也能查明具體的突水原因和條件，為以后的防治水工作積累資料，這種堵就成為“查治結(jié)合，治中有查，查中有治”的治理煤礦水害的一種手段。堵水，對(duì)煤礦來說具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)資料表明，揚(yáng)程lOOm，每排lm3的水需消耗電能o6kW，礦井開采得愈深，揚(yáng)程就愈高，每立方米的排水耗電也就愈大。一個(gè)采深500m的礦井，如有l(wèi)m3min的經(jīng)常涌水量，一年就要耗電15768萬kWh，每1kWh的電費(fèi)按015元計(jì)算(目前電價(jià)就更高了

7、)，僅電費(fèi)一項(xiàng)就得花去2365萬元。設(shè)備消耗折舊和人工管理費(fèi)用還未計(jì)算在內(nèi)。加上這些費(fèi)用，每lm3min的涌水，年排水費(fèi)將高達(dá)30萬元。 因此，盡可能減小礦井排水量，是礦井水文地質(zhì)工作者的一項(xiàng)根本任務(wù)。此外，減小礦井涌水量，對(duì)保護(hù)日益緊缺的水資源、維護(hù)自然生態(tài)環(huán)境的平衡，具有極其重要的意義。一般地說，減小礦井涌水，除了留設(shè)必要的防隔水煤巖柱外，就是采取注漿堵水措施，截?cái)嘌a(bǔ)給水源或重要的充水通道。不斷充實(shí)完善這一治水手段，是礦井水文地質(zhì)工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。二、我國(guó)煤礦注漿堵水技術(shù)的發(fā)展歷程注漿堵水作為注漿技術(shù)的一個(gè)分支，是隨著注漿技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。注漿堵水技術(shù)作為工程技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域不過只有

8、一百多年的歷史。1802年法國(guó)首次把注漿法應(yīng)用于俢復(fù)擋潮閘3，英國(guó)于1856年第一次將水泥用于注漿，1882年1920年相繼研制了氣動(dòng)注漿機(jī)和水玻璃-氯化鈣化學(xué)漿液，此后又相繼研制出鉻木素、丙烯酰胺等漿液材料。二十世紀(jì)四十年代以來，各種新的化學(xué)漿液(如木質(zhì)素類、脲醛樹脂類、丙烯酰胺類、聚氨酯類等)和改性水泥漿相續(xù)問世，將注漿堵水技術(shù)推向一個(gè)新的高度在我國(guó)，注漿堵水作為一項(xiàng)治水手段應(yīng)用于煤礦安全生產(chǎn)，在20世紀(jì)50年代中期首先應(yīng)用于山東淄博和河北的開灤。山東淄博礦務(wù)局的新博礦區(qū)有一個(gè)1934年底板巖溶水突出而全井被淹的夏家林古井，積水5萬余立方米，水位標(biāo)高與區(qū)域奧灰水位一致，一直在+210m。+

9、198m范圍內(nèi)波動(dòng)。為了防止這個(gè)與強(qiáng)巖溶含水層存在水力聯(lián)系的古井積水的突水，該礦沿其周圍留設(shè)了200余萬噸的隔水煤柱。這個(gè)措施雖避免了突水事故的發(fā)生，但由于各層煤開采的標(biāo)高都在±0水平，故在200余米水壓差作用條件下，這個(gè)具有強(qiáng)大補(bǔ)給水源的古井積水仍源源不斷地沿各可采煤層頂?shù)装宄渌畬拥牧严毒W(wǎng)絡(luò)向礦井充水。在接近這一古井的采掘區(qū)，淋、滴、涌水現(xiàn)象仍十分嚴(yán)重，造成勞動(dòng)條件的惡化。為了回收這200萬噸煤柱并徹底解除水患，從1955年起就著手研究治理措施。開始曾設(shè)想用強(qiáng)排方法恢復(fù)這一古井作為回風(fēng)井，試排水結(jié)果顯示，降深不大于lOm，排水量卻大于23m3min。按這個(gè)信息推算，若地下水水位

10、降深到井底，其排水量將達(dá)80m3min。由于井筒斷面有限，根本無法安裝強(qiáng)排所必需的水泵等設(shè)施。根據(jù)計(jì)算強(qiáng)排所需的時(shí)間和總排水量，強(qiáng)排所需的投資將大于500萬元。如井下堵水不能奏效，還可能長(zhǎng)期背上沉重的排水包袱，若遇供電或設(shè)備故障，可能全升重新被淹。顯然，先排后堵的治水方案根本行不通：因此，最后確定選用地面注漿封堵出水點(diǎn)，首先截?cái)嘌a(bǔ)給水源再恢復(fù)礦井的“先堵后排”的治水方案。經(jīng)當(dāng)時(shí)的華東煤管局和淄博礦務(wù)局組織有關(guān)技術(shù)人員反復(fù)討論和試驗(yàn)研究，最后取得了地面注漿堵水的成功。不到9個(gè)月的時(shí)間，注水泥460余噸，在1956年的10月即出現(xiàn)夏家林立井井筒水位每日下降10余米的明顯效果。這個(gè)結(jié)果主要是因注漿截

11、斷補(bǔ)給水源后，無源的古井積水自動(dòng)向新博礦周圍的采空區(qū)泄漏而造成的。通過簡(jiǎn)單的追排水，在1957年元月，地下水水位就降到了古井井底，實(shí)測(cè)涌水量不到03m3min。這個(gè)堵排水工程總花費(fèi)僅70萬元，就將一個(gè)重大水患徹底解除，并同時(shí)增加煤炭產(chǎn)量200余萬噸。夏家林井堵水的成功及其產(chǎn)生的明顯經(jīng)濟(jì)效益，給山東省有關(guān)局、礦的防治水工作帶來了巨大的鼓舞，也給全國(guó)煤礦的防治水帶來了有益的啟示。但應(yīng)該承認(rèn)，當(dāng)時(shí)的堵水方法和工藝還是較為原始的，止?jié){塞用的是牛皮、黃豆和干海帶，只用單液水泥漿。為了怕堵孔，漿液水灰重量比濃度大部分采用2：1和15：1。鉆孔偏斜也無法控制，更無孔間透視技術(shù)，為了確定出水點(diǎn)，先后打了19個(gè)

12、鉆孔。 1959年開灤礦務(wù)局的荊各莊礦主井基建掘進(jìn)，井深449m，需穿過第四系松散孔隙含水層155m、5煤頂板砂巖、12煤底板砂巖和15煤頂板砂巖等多個(gè)充水含水層。用凍結(jié)法穿過松散孔隙層后，只掘到井深1885m處，發(fā)生突水，水量258m3h，井筒被淹。由于當(dāng)時(shí)缺乏經(jīng)驗(yàn)，立即向井筒內(nèi)出水點(diǎn)打鉆注漿，用水泥1018t、石膏116t和氯化鈣lOt，希望在出水點(diǎn)上方的井筒內(nèi)固結(jié)，把水堵住?？山Y(jié)果未能奏效，只好改變?cè)滤桨?，圍繞井筒布設(shè)了8個(gè)注漿鉆孔并加2個(gè)檢查孔，對(duì)井筒形成直徑為17m的圓形注漿帷幕，針對(duì)有關(guān)含水層進(jìn)行注漿。10個(gè)鉆孔總進(jìn)尺45607m，累計(jì)有效注漿段總長(zhǎng)259797m，注入水泥16

13、2185t、水玻璃89977t。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過試驗(yàn)研究，確定了具體的注漿工藝流程和方法。最后終于取得了明顯的堵水效果，井筒順利得以恢復(fù)排水，繼續(xù)掘進(jìn)到300m深，涌水量?jī)H23m3h，到41985m，僅157m3h。按抽水試驗(yàn)資料預(yù)測(cè)，該井筒189m一215m段涌水量393m3h，225m。265m段涌水量為418m3h，276m一417m段涌水量為234m3h。由于地面預(yù)注漿效果明顯，大大改變了井筒施工條件，保證了質(zhì)量，加快了進(jìn)度，縮短了建井工期，取得了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。顯然，地面預(yù)注漿是基建礦井防治水的一個(gè)重要手段，具有普遍推廣應(yīng)用的前景。 20世紀(jì)60年代以來，煤礦的注漿堵水技

14、術(shù)在多次生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用中得到了普及和提高，先后共完成20余次強(qiáng)充水含水層突水點(diǎn)的堵水治理工程，許多井筒的預(yù)注漿和成井后的壁后注漿效果明顯，解決了因井筒淋水大而影響生產(chǎn)安全和損壞井筒內(nèi)裝備等難題，并開始進(jìn)行帷幕截流堵水的實(shí)踐。 到了20世紀(jì)70年代，注漿材料更加豐富，注漿工藝和設(shè)備得到了改進(jìn)和完善。為了系統(tǒng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，煤炭科學(xué)研究院北京建井所注漿室編著了煤礦注漿技術(shù)一書，于1978年12月由煤炭工業(yè)出版社出版發(fā)行。 20世紀(jì)80年代至今，注漿堵水技術(shù)已成為煤礦井防治水的一種重要有效的手段，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面： (1)立井筒施工前的地面預(yù)注漿，創(chuàng)造有利于井筒開挖的施工條件。

15、(2)立井施工中預(yù)留巖柱對(duì)充水含水層進(jìn)行工作面預(yù)注漿，既預(yù)防突水又可減少涌水量，針對(duì)性強(qiáng)。 (3)井筒掘砌后的壁后注漿和修補(bǔ)注漿，既可在地面進(jìn)行，也可在井筒內(nèi)進(jìn)行。 (4)斜井和穿層石門等井巷，預(yù)留巖柱或砌筑專門水閘墻或止水墊，對(duì)充水含水層或斷層破碎帶進(jìn)行預(yù)注漿或出水后注漿，預(yù)防或治理突水，減少涌水量，并為井巷穿越充水含水層或斷層帶創(chuàng)造安全條件。 (5)對(duì)有強(qiáng)補(bǔ)給水源的突水點(diǎn)注漿堵水，治水復(fù)礦，并相應(yīng)查明突水原因和條件。 (6)與疏放水結(jié)合，對(duì)查明的進(jìn)水邊界或通道，進(jìn)行帷幕截源注漿，改造自然條件，減少礦井涌水量。(7)有煤層底板突水危險(xiǎn)的礦井，對(duì)強(qiáng)含水層頂面或夾存于其頂板隔水層內(nèi)的弱含水層進(jìn)行

16、改造加固注漿，使其變?yōu)橄鄬?duì)隔水層，以減小突水機(jī)率和突水量。 (8)對(duì)導(dǎo)水鉆孔進(jìn)行地面啟封注漿或井下注漿。 (9)對(duì)導(dǎo)水陷落柱或其他垂直導(dǎo)水通道，進(jìn)行針對(duì)性注漿。 上述各類注漿堵水，既有在靜水條件下進(jìn)行的，也有在流速達(dá)2ms以上的動(dòng)水條件下進(jìn)行的，注漿材料既有砂、石子、磚塊、壓縮木串等骨料，也有單液水泥漿、雙液漿、化學(xué)漿。各局、礦的每一次注漿堵水工程，都有單項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。三、氣注漿堵水治理水害的主要技術(shù)問題由于地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、注漿材料、注漿設(shè)備和工作人員素質(zhì)等的不同，每一個(gè)注漿堵水工程的效果和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益往往存在很大的差別。技術(shù)分析不當(dāng)、指揮失誤，常常會(huì)走彎路甚至帶來整個(gè)工程的失敗。 礦井

17、突水點(diǎn)往往位于礦井水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜、薄弱結(jié)構(gòu)面較多的地點(diǎn)。因此，注漿堵水工程的加固就等于消除了礦井的一個(gè)隱患，同時(shí)也就查清了一種隱患條件或類型，也為礦井大范圍的安全開采創(chuàng)造了條件，乃預(yù)測(cè)預(yù)防類似隱患的發(fā)生提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。但有些突水點(diǎn)，是由于區(qū)域圍巖防隔水性能處于臨界狀態(tài)，確實(shí)存在著此堵彼突的危險(xiǎn)，此時(shí)封堵突水點(diǎn)的目的，是首先減少礦井涌水量，恢復(fù)被淹礦井，建立防排水陣地后，為進(jìn)一步查清條件、制定礦井防治水總體規(guī)劃而服務(wù)。這種條件下的堵水，注漿段要盡量往深處延，爭(zhēng)取在一定范圍內(nèi)通過堵水能加大阻隔水層的厚度。當(dāng)然，如果這種突水點(diǎn)水量不是太大，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w水文地質(zhì)條件和井巷條件，也可以不堵，

18、而直接利用作為疏水降壓點(diǎn)，強(qiáng)排到底，砌筑水閘門，實(shí)行有效控放。 這種類型的注漿堵水，在我國(guó)煤礦實(shí)際應(yīng)用已有上百次，經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，在條件探查、鉆探工藝及布孔原則、注漿工藝、注漿材料、效果觀測(cè)判斷、質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面已積累了許多經(jīng)驗(yàn)。每個(gè)工程均有其各自特點(diǎn)，但概括地講，應(yīng)注意以下四個(gè)方面： (1)如出水點(diǎn)位置缺乏資料或有部分資料可供參考但不準(zhǔn)確，需要在分析判斷的基礎(chǔ)上布孔加以勘探，證實(shí)其確切位置和主要補(bǔ)給水源通道。(2)出水點(diǎn)位置或來水的條件及通道資料明確，需要布孔準(zhǔn)確確定。(3)動(dòng)水注漿時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)漿液迅速流失的現(xiàn)象。若過水通道斷面較大，即使雙液漿有時(shí)也難于在其中停留固結(jié)。 (4)注漿完成后需保證

19、有足夠的注漿范圍和強(qiáng)度。1圈定出水點(diǎn)，找到補(bǔ)給水源通道針對(duì)第一方面，圈定出水點(diǎn)，找到補(bǔ)給水源通道，環(huán)。因此，需要從以下幾個(gè)方面開展工作：要防止復(fù)礦排水時(shí)二次重新突是這類堵水獲得成功的首要之一。 (1)首先需要核實(shí)資料，確定突水點(diǎn)的大致范圍和條件，再布置勘探工程查明證實(shí)這一突水條件。以一個(gè)失敗工程為例，說明慎重分析原始資料的必要性。×礦發(fā)生一次突水，具體位置不清，只知道巷道遇見一條落差lO余米斷層導(dǎo)致的突水，斷層走向、傾向、傾角也不清楚，但圖上有位置。由于堵水時(shí)沒有慎重分析所提供的資料，沒有進(jìn)行認(rèn)真的勘探和出水點(diǎn)的查找，更沒有注意核實(shí)這條巷道的方位和遇斷層地點(diǎn)的坐標(biāo)及標(biāo)高，沒有在井上、

20、井下進(jìn)行認(rèn)真對(duì)照分析，僅僅根據(jù)圖上標(biāo)定的斷層位置在地面定孔進(jìn)行注漿堵水。堵水過程中確實(shí)在該位置見到了一條落差10余米的斷層，離巷道也不遠(yuǎn)，注漿時(shí)能沿巷道流出漿液。經(jīng)過在這一位置大量的打孔注漿，設(shè)計(jì)的注漿鉆孔全部注漿，各孔每個(gè)注漿段也都達(dá)到了終壓、終量標(biāo)準(zhǔn)，承包的工程費(fèi)用也全部用上了，但井下涌水量一點(diǎn)也沒有減少，時(shí)間已用去一年多。于是合同雙方發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)。最后經(jīng)技術(shù)分析鑒定，真正出水點(diǎn)離注漿地點(diǎn)還有20余米，注漿地點(diǎn)雖也見到這條斷層，但是由于斷層傾角變小為400左右所致。 (2)要慎重細(xì)致觀察、分析漿液去向，判斷突水通道，及時(shí)調(diào)整堵水點(diǎn)的位置。Y礦一290水平一個(gè)采煤工作面突水，分析判斷是由于一斷

21、層破碎帶所致，故對(duì)斷層破碎帶進(jìn)行注漿封堵。1、2、3、4號(hào)鉆孔全部遇見斷層帶，1號(hào)孔在煤層底板2m左右的斷層帶出水口處，注砂幾十立方米均被水流帶走。當(dāng)時(shí)分析推斷，如再使用水泥甚至是雙液漿也肯定無濟(jì)于事。于是，利用在煤層底板以下15m。30m深度上見斷層帶的2、3、4孔進(jìn)行注漿堵水。這些孔在注水注漿過程中均顯示壓力，但可不斷進(jìn)水進(jìn)漿，只是在漿量大時(shí)需要的泵壓高，漿量調(diào)小時(shí)所需壓力降低。針對(duì)這一情況，當(dāng)時(shí)有兩種分析意見：一是認(rèn)為，這不是主要突水通道，它之所以能源源不斷進(jìn)漿是由于斷層破碎帶與煤層采空區(qū)有聯(lián)系，漿液都流到采空區(qū)去了。它之所以表現(xiàn)出漿量大泵壓高、漿量小壓力低的特征，是由于與采空區(qū)存在聯(lián)系

22、的斷層伴生裂隙帶的橫截面積有限所致，故不能再對(duì)這些細(xì)小裂隙形成的非主要導(dǎo)水通道注漿了；二是認(rèn)為突水是因斷層帶引起的，現(xiàn)在能針對(duì)煤層底板以下15m一30m的斷層帶注漿，正是掐住了脖子，正是堵到了導(dǎo)水通道的位置，盡管注漿過程中可能向采空區(qū)跑一點(diǎn)漿，但也必須連續(xù)不斷地注漿，直到斷層帶不進(jìn)漿為止，何況它不一定向老窯區(qū)跑漿呢。結(jié)果利用2、3、4號(hào)孔反復(fù)注漿，用去尚可主編.礦業(yè)（煤礦）防水防塵監(jiān)控技術(shù)及強(qiáng)化管理規(guī)范全書 第2卷.銀聲音像出版社,2004年第1版.水泥3000余噸，出水點(diǎn)水量也沒有減少，而注漿鉆孔仍在不斷注。如考慮使用雙液漿或加大單液水泥漿的水灰重量比濃度到06：l。O5：l，根據(jù)泵壓與進(jìn)量

23、的關(guān)系，顯然會(huì)發(fā)生堵孔事故，喪失注漿條件。因此，只好繼續(xù)進(jìn)行中等濃度的單液水泥漿注漿，又用去水泥1000余噸，但仍然不能解決問題。最后，改用命中出水點(diǎn)并與巷道相通的1號(hào)孔充填砂子，另重新補(bǔ)打至煤層底板以下50m的5、6號(hào)兩鉆孔，在斷層與奧灰頂面交線位置的主導(dǎo)水通道位置進(jìn)行注漿。結(jié)果只用砂子300m3充填巷道、壓住出水口，再用水泥800余噸進(jìn)行奧灰過水通道注漿堵水，很快解決了問題。 (3)在出水點(diǎn)位置、通道、水文工程地質(zhì)條件不清的情況下，要查治結(jié)合，首先進(jìn)行注漿堵水勘探。要針對(duì)分析的具體目標(biāo)布置勘探鉆孔，盡量爭(zhēng)取用少量鉆探工程查明注漿堵水的條件。z礦發(fā)生了一次17000m3h的突水事故，事后立即

24、進(jìn)行搶險(xiǎn)堵水，布半圓形帷幕對(duì)出水點(diǎn)注漿，先后打11個(gè)鉆孔，中途報(bào)廢6個(gè)，最終成井能注漿者5個(gè)孔。但大部分注漿孔都不進(jìn)漿，僅5孔注水泥869t，其他4個(gè)孔合計(jì)注漿僅55t，只能起到封孔作用，最后注漿堵水失敗。事后分析原因認(rèn)為：地層傾角變化達(dá)20。一450；巖層沉積序列軟硬變化大，泥巖與石英砂巖交替沉積；工程地質(zhì)條件復(fù)雜，注漿鉆：fL：fL深較大，達(dá)360余米，鉆孔偏斜不好掌握，難于命中出水點(diǎn)；同時(shí)，充水巖溶含水層的裂隙、溶隙發(fā)育極不均勻，只有鉆到溶洞、溶隙或斷層破碎帶，才能真正注入漿液達(dá)到堵水的目的。因此，上述原因造成了11個(gè)注漿鉆孔中只有一個(gè)孔能真正注漿的結(jié)果。從這一實(shí)例可以看出：事前進(jìn)行必要

25、的堵水勘探，進(jìn)行孔間透視、抽(放)水試驗(yàn)、連通試驗(yàn)、流速流向測(cè)定、水質(zhì)水溫分析、水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件分析、地層層位和斷層裂隙展布規(guī)律等系統(tǒng)分析，確定理想注漿堵水孔位和層段是十分必要的，切不可“大撒網(wǎng)、多打孔、盲目注漿”。2準(zhǔn)確命中出水點(diǎn)針對(duì)第二方面，準(zhǔn)確命中出水點(diǎn)，是注漿堵水技術(shù)能否發(fā)揮快速、經(jīng)濟(jì)、有效作用的根本環(huán)節(jié)。許多出水點(diǎn)治理結(jié)果表明：雖然打了許多鉆孔，并都進(jìn)行了注漿，且每個(gè)注漿孔都能進(jìn)漿，但最后證明，解決實(shí)質(zhì)性問題的往往只是一、兩個(gè)關(guān)鍵注漿孔，它們或者是命中巷道的堵截孔，或者是命中出水主通道的孔。下面舉三個(gè)工程實(shí)例加以說明。 例1 1969年6月29日，山東肥城礦務(wù)局大封礦9204采煤

26、工作面發(fā)生了1628m3h(2713m3min)的大型底板突水事故，突水點(diǎn)距落差2m一3m的斷層6m，該斷層傾角620，走向460，傾向SE。突水后13d，距突水點(diǎn)1380m的奧陶系灰?guī)r孔水位由+5607m下降為+5221m，突水點(diǎn)中心的本溪統(tǒng)五灰灰?guī)r的地下水水位由+56m下降為一23m，距出水點(diǎn)20m的2號(hào)奧陶系灰?guī)r孑L水位由+56m下降為+40m。滲流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化證明水由五灰突出，奧灰補(bǔ)給，突水點(diǎn)周圍五灰的水力坡度為O370860，實(shí)測(cè)突水點(diǎn)流速3168md。堵水過程中共打9個(gè)注漿鉆孔，離突水點(diǎn)遠(yuǎn)的孔，注漿量很少即報(bào)廢，3、4號(hào)孔離突水點(diǎn)較近，注了大量水泥，初步起作用，減少水量428m3h

27、，但不能有效解決問題。分析其原因，注漿位置可能是非主要導(dǎo)水通道，裂隙斷面有限，注濃漿或雙液漿易于起壓，注中等濃度的單漿液進(jìn)量也只能是200train。300train，而出水點(diǎn)主通道的水量是2713m3min，漿液進(jìn)入其中很快稀釋，不可能堵住主通道，只能堵局部的小裂隙通道，因而用料不少，作用有限；6、7號(hào)孔打在五號(hào)斷層交面部位的破碎帶上，正是出水點(diǎn)的主通道，這時(shí)注入多少水泥漿跑出多少水泥漿，注雙液漿也同樣，只好改注砂子。經(jīng)過對(duì)7號(hào)孑L注砂(粒徑5mm一25mm，由細(xì)粒試探著逐漸加用粗砂)，結(jié)果只注砂9646m3，水量即由每小時(shí)1170m3減為692m3，緊接著注凝膠時(shí)間為530"的雙

28、液漿8438m3，水量減為56m3h，一個(gè)7號(hào)孔決定了勝負(fù)。 例2 1989年2月3日山東淄博礦務(wù)局寨里煤礦的北大井，在9100輔助下山10102采煤工作面發(fā)生了突水量達(dá)4225m3h的煤層底板突水事故，距突水點(diǎn)100m的奧灰4號(hào)觀測(cè)孔水位立即由+1477m下降為一9053m，證明是奧灰直接突水。為防止水量繼尚可主編.礦業(yè)（煤礦）防水防塵監(jiān)控技術(shù)及強(qiáng)化管理規(guī)范全書 第2卷.銀聲音像出版社,2004年1版.是向外流失，而是向出水點(diǎn)斷層帶方向充填，這個(gè)現(xiàn)象的原因是：動(dòng)水條件下充填的骨料，主要是向流水方向展布，分析計(jì)算得砂石阻水段在鉆孔外側(cè)的巷道內(nèi)已達(dá)32m。在鉆孔內(nèi)側(cè)不足2m，且是上窄下寬的錐形體

29、，鉆孔注入的漿液，向外是沿骨料的孔隙滲流，向內(nèi)(即出水點(diǎn)方向)是無法阻礙的直接充填。因此，強(qiáng)行大量快速注單液漿，僅用水泥188t就將巷道迎頭出水點(diǎn)封堵固結(jié)，附近一些斷層裂隙滲水點(diǎn)也隨之消失，說明不僅固結(jié)了巷道，突水通道(斷層破碎帶)也已進(jìn)漿充填固結(jié)了。這也是僅用一個(gè)鉆孔就完成了注漿堵水任務(wù)的又一個(gè)成功范例。要準(zhǔn)確命中突水點(diǎn)，需要注意以下問題： (1)嚴(yán)格核實(shí)井上、井下測(cè)繪資料，必要時(shí)要補(bǔ)充測(cè)繪，作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。 (2)詳細(xì)記錄井下命中點(diǎn)的坐標(biāo)和標(biāo)高，并精確標(biāo)定在地面上。鉆機(jī)安裝后要進(jìn)行校核測(cè)量，確保無誤。 (3)鉆孔鉆進(jìn)過程中要積極采取防偏、糾偏措施，如鉆塔安裝絕對(duì)平穩(wěn)牢固、孔口管絕對(duì)垂直并固定

30、良好、采用加重鉆具勻速鉆進(jìn)、定期進(jìn)行陀螺測(cè)斜、及時(shí)制定紺偏設(shè)計(jì)、準(zhǔn)確下放糾偏導(dǎo)斜裝置等。3動(dòng)水注漿防止?jié){液液失動(dòng)水注漿防止?jié){液流失，是注漿堵水工作中的一個(gè)難題。以下面一個(gè)實(shí)際工程為例加以說明。 山東新汶礦務(wù)局協(xié)莊礦在1971年11月29日開采十一層煤31104工作面時(shí)，發(fā)生了突水量達(dá)3267m3min的煤層底板突水事故，在強(qiáng)排條件下實(shí)施了動(dòng)水注漿，共鉆探了16個(gè)注漿孔。但由于大部分注漿孔打在了非主要導(dǎo)水通道部位，故只能起點(diǎn)局部封堵作用。但其中9號(hào)孔命中了出水點(diǎn)的主要導(dǎo)水通道，即工作面底板太原統(tǒng)二灰的斷層破碎帶，注沙子、石子等骨料1885m3，水量立即明顯減少。但遺憾的是，2h后就被高壓水沖潰，

31、突水量又恢復(fù)原樣。在這種情況下，改投磚頭、石塊，但也被沖走。經(jīng)過反復(fù)分析研究后，將40ram×50mm見方的壓縮土塊，用鐵絲連接成串，每串長(zhǎng)5m，用重物墜入孔底，抖動(dòng)脫鉤，使之投入導(dǎo)水通道中，共投入38串，未見沖出，這時(shí)突水量有所減少，因此立即連續(xù)投放直徑50ram的石子13m3，并注雙液漿95m3，這時(shí)突水量銳減，注漿堵水獲得成功，堵水效果達(dá)100。 動(dòng)水注漿的許多成功實(shí)例表明，獲得成功的關(guān)鍵是： (1)根據(jù)導(dǎo)水通道大小和流速情況，必須先下骨料，爾后再注漿封堵。 (2)要?jiǎng)?chuàng)造使骨料充填足頂足幫、在通道內(nèi)阻塞滯留的條件，形成一定阻水段(層)后立即注單液漿或雙液漿固結(jié)。 (3)骨料以量

32、取勝，以充填足夠長(zhǎng)度或厚度確實(shí)已使突水量明顯減少為標(biāo)準(zhǔn)。骨料一般具有價(jià)格較低、取運(yùn)比較方便的特點(diǎn)。 (4)如發(fā)生關(guān)鍵孔中途堵塞問題，必須掃孔，創(chuàng)造重復(fù)充填和注漿的條件，直到堵住涌(突)水。4保證堵水有足夠的范圍和強(qiáng)度保證堵水有足夠的范圍和強(qiáng)度，要防止復(fù)礦排水時(shí)二次重新突水。下面以一個(gè)實(shí)例加以說明。 河南焦作礦務(wù)局演馬莊礦因堵水終壓標(biāo)準(zhǔn)低，沿破碎帶加固范圍小，在1985年5月18日復(fù)礦排水到水位高差達(dá)270m時(shí)，發(fā)生了二次突水淹井事故。這個(gè)事故表明，突水點(diǎn)的治理封堵必須保證質(zhì)量，要做到： (1)每孔的每一注漿段均應(yīng)達(dá)到終壓終量標(biāo)準(zhǔn)，且要反復(fù)掃孔復(fù)注。其終壓應(yīng)達(dá)到出水點(diǎn)靜水壓力的2倍以上。 (2)

33、注漿濃度不可過稀，每次注漿都應(yīng)保留漿液試塊，進(jìn)行物理力學(xué)測(cè)試，供質(zhì)量分析時(shí)參考。 (3)要利用相鄰注漿孔或觀測(cè)孔(點(diǎn))，觀察分析每次注漿的可能擴(kuò)散半徑和漿液去向，保證對(duì)突水通道及其周圍有一定的注漿加固范圍和深度，當(dāng)靜水壓力高時(shí)，注漿加固深度要大，確保有足夠的隔(阻)水層厚度。 (4)要鉆進(jìn)必要的檢查孔，進(jìn)行壓水試驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn)。·四、帷幕截流堵水注漿帷幕注漿堵水是煤礦實(shí)現(xiàn)疏堵結(jié)合、防治水害的重要手段之一。帷幕工程的目是使外來補(bǔ)給水源中的大部分被截堵在煤層開采范圍以外，開采區(qū)內(nèi)部可以通過疏水降壓等方法實(shí)現(xiàn)安全回采之目的。這樣不僅可以大大減少煤礦井總涌水量，使礦井安全生產(chǎn)得以保證，而且保護(hù)了

34、礦區(qū)外圍十分珍貴的水資源，使其發(fā)揮了應(yīng)有的作用。例l在山東棗莊礦務(wù)局黃貝井，厚為421m一538m的太原統(tǒng)第10層灰?guī)r。因F4斷層的錯(cuò)動(dòng)位移，使其與奧灰直接對(duì)接，外圍的奧灰水通過第lO層薄層灰?guī)r含水層進(jìn)入礦井，加大了采區(qū)的涌水總量。但與此同時(shí)，接受奧灰水補(bǔ)給的陳郝泉泉流量也隨之減少，影響了24000余人的供水。1973年3月14日至8月30日，對(duì)第10層薄層灰?guī)r含層進(jìn)行了帷幕注漿，帷幕線總長(zhǎng)460m，共打孔46個(gè)，孔深2181m。3048m。帷幕截流后，礦井涌水量減少了3nmin，奧灰泉泉流量得以恢復(fù)，起到了治理水害、保護(hù)當(dāng)?shù)厮Y源和生態(tài)環(huán)境之目的。例2在山東新汶礦務(wù)局協(xié)莊煤礦，厚5m。lOm

35、的太原統(tǒng)第4層灰?guī)r是13號(hào)煤的直接頂板，也是15號(hào)煤的老頂(間距13m一15m)、11號(hào)煤的老底(間距30m)。該薄層灰?guī)r含水層巖溶發(fā)育，富水性好，并且接受小汶河和流砂層孔隙水的充沛補(bǔ)給，直接影到U、13、15三層煤的安全開采。對(duì)此，為了徹底解除水患，該礦利用F6和F18兩條隔水邊界，沿4灰+125m的等高線進(jìn)行了走向帷幕截流堵水實(shí)踐，帷幕線總長(zhǎng)3200m，孔深30m。40m，孔間距15m，加密處為75m。沿帷幕線地面鋪軌，沿軌道安可移動(dòng)的300m鉆機(jī)施工，并且建造了集中造漿注漿站，以便可快速鉆進(jìn)和注漿，這工程取得了良好效果。不僅再?zèng)]有發(fā)生突水災(zāi)害，礦井涌水量也由17mamin降為min，帷幕

36、內(nèi)4灰含水層地下水已被疏干，帷幕外小汶河和流砂層水位明顯上升恢復(fù)。類似工程已在全國(guó)進(jìn)行了十余處，總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，這類堵水工程應(yīng)注意以下幾方面問題： (1)進(jìn)水和隔水邊界要勘探分析清楚，有條件時(shí)應(yīng)建立井下可控放的流場(chǎng)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)站，掌握水量、水位變化，隨時(shí)分析截流效果。 (2)要充分利用地球物理勘探技術(shù)，查清帷幕線上的強(qiáng)徑流帶位置，對(duì)此進(jìn)行重點(diǎn)注漿，注漿鉆孔不要等間距均勻布置。 (3)注漿孔深度大，要采取防偏措施和孔內(nèi)定向打斜孔措施。在巖溶含水層裂隙不發(fā)育區(qū)或意外堵孔不能注漿時(shí)，可注鹽酸處理，以提高鉆孔利用率。 (4)要采用代用材料，對(duì)嚴(yán)重跑漿孔段要注砂、石子、石粉等骨料。在結(jié)束注漿或檢查孔注漿時(shí)

37、，應(yīng)用純水泥漿高壓加固，提高帷幕強(qiáng)度。 (5)有條件時(shí)，要井上、井下結(jié)合。地面建造注漿站，井下打注漿孔，這樣可以減少鉆探工程量，針對(duì)性更強(qiáng)，并少占地表農(nóng)田。 (6)一般來說，帷幕截流工程量較大，工期較長(zhǎng)，必須加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，精心設(shè)計(jì)，精心施工，堅(jiān)定信心，一絲不茍地按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，防止拖延和間斷。五、預(yù)注漿和加固注漿此類治水注漿包括井筒掘鑿前的地面預(yù)注漿、掘鑿中的工作面預(yù)注漿、壁后注漿和成井后的修補(bǔ)加固注漿。這類注漿已普遍應(yīng)用于我國(guó)各煤礦井，只要精心組織施工，效果都很好，現(xiàn)以一個(gè)成井后修*HJn固注漿為例說明。 山東淄博礦務(wù)局寶山立井，深225m，凈直徑5m，混凝土井壁厚035m。施工過程中帶水作業(yè)成

38、井，經(jīng)常涌水量為243m3min，瓢潑的淋水，使井筒裝備受到很大的破壞和影響。故決定采取壁后注漿技術(shù)以減少淋水。開始施工時(shí)發(fā)現(xiàn)：混凝土井壁40以上因水流沖刷，只剩下沙子，強(qiáng)度很低，類似“豆腐渣”，需要修補(bǔ)加固。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，結(jié)合壁后注漿堵水對(duì)其進(jìn)行了修補(bǔ)，效果較好。工程完工后，井筒涌水量由243m3min減少到02m3min，質(zhì)量低劣的井壁也得到了較好的加固。具體做法是： (1)對(duì)井筒碹體存在質(zhì)量?jī)?yōu)、劣相間的區(qū)段，清理質(zhì)量差的段的殘?jiān)?，人工直接貼補(bǔ)耐火磚，用塑膠泥快速加固，塑膠泥為50Be以上的水玻璃直接摻入水泥中攪拌成粘性水泥漿，它具有凝固快、強(qiáng)度高、粘俯力大的特點(diǎn)，30min即可抗壓6M

39、Pa。 (2)人工貼補(bǔ)時(shí)，對(duì)井壁的涌水點(diǎn)和裂縫，預(yù)埋導(dǎo)水管，管徑30mm一100mm不等，視裂縫和水量大小而定，長(zhǎng)03mO5m，一端車絲扣，便于連接閥門，另一端馬砸扣，可纏黃麻涂油，用錘砸另一端的打管器楔入涌水鉆孔內(nèi)，然后用塑膠泥堵塞周圍的漏水點(diǎn)，使水集中在導(dǎo)水管中流出。 (3)用雙液漿對(duì)預(yù)埋的導(dǎo)水管進(jìn)行壁后注漿，灰漿濃度為水灰重量比為O7：1一O8：1，灰漿與水玻璃體積比為1：08，水玻璃為50Be，不再稀釋，雖初凝慢，但強(qiáng)度高，并按水玻璃：重鉻酸鉀：硫酸銅=400：1：1的比例摻加防腐劑。 (4)壁后注漿時(shí)，先采用低壓而后視情況逐步提高泵壓，定量間歇用風(fēng)鉆透孔反復(fù)注，達(dá)到一定的強(qiáng)度后(甚至

40、鉆進(jìn)含水層)再適當(dāng)加壓注。發(fā)現(xiàn)跑漿用木楔棉紗堵縫；如長(zhǎng)期不起壓，提高濃度，適當(dāng)加鋸末；如壁后長(zhǎng)距離串漿，一定位置先周圍注漿，造成人工隔水圈(5)注漿時(shí)必須耐心細(xì)致，注意觀察，防止壓力過大，鼓破井壁。 山東新汶礦務(wù)局曾用一年的時(shí)間，組織專門施工隊(duì)伍對(duì)協(xié)莊主皮帶斜井、副斜井、六采區(qū)充填井、八采區(qū)充填斜井等8個(gè)井巷進(jìn)行了壁后注漿，其堵水效果達(dá)996。同時(shí)，注漿工程也使壁后空洞、碹體斷裂下沉等破損隱患得到了修補(bǔ)加固，提高了井筒服務(wù)年限和安全程度。 這類治水注漿工程應(yīng)注意以下問題： (1)井筒檢驗(yàn)孔一定要嚴(yán)格取芯，分層抽水試驗(yàn)要確切了解含水層埋藏深度和厚度、巖性、水量、水質(zhì)、巖溶裂隙發(fā)育情況等，為確定地

41、面預(yù)注漿、工作面注漿、壁后注漿等提供地質(zhì)依據(jù)。 (2)對(duì)于裂隙含水層，如果裂隙傾角較陡且單向排列，很少相互切割，這樣會(huì)限制預(yù)注漿的效果，故以工作面預(yù)注漿為好，可在工作面打定向斜孔，穿過裂隙的機(jī)率較高。地面預(yù)注漿打垂直孔時(shí)要增加孔數(shù)，適當(dāng)擴(kuò)大注漿半徑，對(duì)注漿段進(jìn)行必要的酸處理。(3)地面預(yù)注漿要有防偏、糾偏、導(dǎo)偏措施，防止鉆孔偏離井筒的中心線。 (4)對(duì)于立井筒，含水層位置明確且層數(shù)少。而斜井筒的含水層斜距長(zhǎng)，一般要采用工作面預(yù)注漿，但必須預(yù)留好止水巖柱，避免出水后再打止水墊。必要時(shí)要進(jìn)行超前探水。六、注漿材料及典型配比漿液的性質(zhì)(1)水泥：相對(duì)密度一般為3，密度為ltm3。16tm3，一般取1

42、30，存放3個(gè)月，強(qiáng)度一般會(huì)降低10。20，6個(gè)月降低15。30。水泥中鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量多，顆粒細(xì)，表面積大，凝結(jié)硬化快，堵水效果好。但當(dāng)水流速度大于800md時(shí)，結(jié)晶體與膠凝體不斷被水帶走，水泥漿就不能結(jié)石。500號(hào)硅酸鹽水泥單液漿，其典型配比的漿液性能見表541。但這是一般的情況，在實(shí)際注漿工程中應(yīng)具體測(cè)定。根據(jù)需要也可在水泥單液漿內(nèi)添加促凝或緩凝劑，如氯化鈣、水玻璃、三乙醇胺和食鹽等。其中如按水泥重量比添加萬分之五的三乙醇胺和千分之五的食鹽，漿液初凝和終凝時(shí)間一般將提前1倍，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度也可提高，值得重視。使用時(shí)一般先將其加入水中攪拌擴(kuò)散后加再加水泥。 (2)水玻璃：它由石英砂和

43、碳酸鈉在高溫反應(yīng)下制得，化學(xué)分子式為NaO·nSi02，其中siQ2與Na20克分子數(shù)之比稱為模數(shù)，模數(shù)小，Si02的含量低，含量過大對(duì)注漿也不利，一般注漿使用的模數(shù)為24340。水玻璃的濃度以波美度表示(Be)，通常為50Be一60Be，水玻璃濃度小，膠凝快，水玻璃濃度大則膠凝慢，用50Be的水玻璃與水泥直接拌合可制成數(shù)分鐘即可凝膠的塑凝膠，粘結(jié)能力強(qiáng)，30rain即可固化。固化后抗壓強(qiáng)度可達(dá)6MPa。由水玻璃的濃度可計(jì)算其相對(duì)密度。它們之間的關(guān)系為：相對(duì)密度(d)=145(145一水玻璃濃度)。雙液注漿一般采用30Be一40Be的水玻璃為好，因此高濃度的水玻璃使用時(shí)應(yīng)加水稀釋。

44、水泥、水玻璃雙液漿的典型配比漿液的主要性能指標(biāo)見表542。(3)粘土水泥漿：煤礦注漿堵水技術(shù)目前已發(fā)展成為大范圍對(duì)含水層、強(qiáng)徑流帶、進(jìn)水邊界和構(gòu)造破碎帶的加固改造，故所需注漿材料的數(shù)量已愈來愈大，材料的可注性要求也愈來愈高，目的是簡(jiǎn)化注漿工藝，提高自動(dòng)化程度。大量的工程實(shí)踐證明，粘土水泥漿已成為不可忽視的有著廣泛應(yīng)用前景的注漿堵水材料。 粘土水泥漿的主要成分是粘土，應(yīng)盡量就地取材，減少采、運(yùn)環(huán)節(jié)，但應(yīng)用前必須進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定。其測(cè)定內(nèi)容主要包括：ph值、密度、塑性指數(shù)、粒度、比表積、鹽基總量、蒙礬石含量、礦物化學(xué)成分及其含量等。按一定比例制成粘土水泥漿后，應(yīng)測(cè)定其相對(duì)密度、粘度、塑性強(qiáng)度、

45、析水率和耐久性，進(jìn)行必要的可注性和反壓試驗(yàn)。其具體方法按下式計(jì)算確定： Pm=KaGh2式中p琉塑性強(qiáng)度，gcm2； G圓錐體裝載系統(tǒng)的重量，g； 7l圓錐體沉入試塊的深度，em； 尬與圓錐體頂角有關(guān)的系數(shù)，儀器本身標(biāo)定。 析水率：漿液沉縮后析出水分的體積與總體積之比。 耐久性：試塊在水浸泡后觀察測(cè)定表面有無軟化現(xiàn)象和軟化厚度。 可注性：由設(shè)定受注體在試注管內(nèi)直接中壓測(cè)定。 當(dāng)粘土漿密度為115tm3，每立方米加添加劑251(一般為水玻璃)。添加劑的水泥量為lOOkg、125ks、150kg時(shí)，粘土水泥漿的塑性強(qiáng)度如表543。粘土漿的比重不同。添加劑和水泥加入量水同，其可注性、塑性強(qiáng)度、耐久性、折水率也是不同的，需要針對(duì)具體水文、工程地質(zhì)條件選擇合理的漿液配比。 (4)骨料：注漿堵水時(shí)，對(duì)大的過水通道，如溶洞、巷道、大的斷層裂隙帶，尤其在動(dòng)水注漿條件下，往往需要先注骨料形成阻隔水段或阻隔水層，然后再注水泥單漿液、水泥水玻璃單漿液或粘土水泥漿。骨料主要是指沙子、石粉、石子、鋸末等。石粉、鋸末懸浮性好，充填時(shí)要采取有針對(duì)性措施，往往