注漿料的應(yīng)用

目前應(yīng)用的顆粒性注漿材料主要有單液水泥漿、粘土水泥漿、水泥-水玻璃漿。我國在20世紀(jì)90年代粘土水泥漿的成功應(yīng)用使注漿技術(shù)從注漿材料的“水泥時代”進(jìn)入了“粘土?xí)r代”，與單液水泥漿相比，粘土水泥漿具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢：一是漿液的成本低，僅在水泥用量上，就比單液水泥漿節(jié)省70%～80%；二是注漿工期縮短40%～60%，并能為凍結(jié)—注漿－鑿井三同時作業(yè)創(chuàng)造條件，大大縮短煤礦井筒的建設(shè)周期。近年來隨著井筒建設(shè)深度的增加，特別是在煤炭供需關(guān)系日益緊張的情況下，煤礦井筒建設(shè)任務(wù)更加艱巨，粘土水泥注漿的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢得到了有效發(fā)揮。水泥-水玻璃漿液，亦稱C-S漿液。它是煤炭科學(xué)研究總院北京建井研究所在60年代后期開發(fā)的，以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定比例采用雙液方式注入，必要時加入速凝劑和緩凝劑所組成的注漿材料。其性能取決于水泥漿水灰比、水玻璃濃度和加入量、漿液養(yǎng)護(hù)條件等。

注漿料的發(fā)展

1.1水泥漿水泥注漿材料常用的是普通硅酸鹽水泥。 其優(yōu)點(diǎn)是：原材料來源廣泛、成本低、無毒性、施工工藝簡單方便。 缺點(diǎn)是：水泥漿液穩(wěn)定性較差、易沉淀析水、凝結(jié)時間長，并且由于水泥顆粒直徑較大，注入能力對微細(xì)裂隙往往受到限制  。

1.2水泥黏土漿黏土的粒徑一般小（小于 0.005 mm）、比表面積較大、遇水具有膠體化學(xué)特性。 黏土礦物的特征是其原子呈層狀排列，不同的排列形式組成了不同的黏土礦物，常見的是高嶺石、伊利石、蒙脫石。

1.3水泥-水玻璃（硅酸鈉）漿水泥-水玻璃漿液是以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定的比例采用雙液方式注入， 必要時加入速凝劑或緩凝劑所組成的注漿材料。水泥-水玻璃漿液的凝結(jié)固化反應(yīng)包括水泥水化反應(yīng)、 水泥水化反應(yīng)產(chǎn)物 Ca（OH）2 與水玻璃的反應(yīng)，即水泥與水拌和成水泥漿液后，由于水解和水化作用，產(chǎn)生活性很強(qiáng)的 Ca（OH）2；水玻璃與 Ca（OH）2 起作用，生成具有一定強(qiáng)度的凝膠體—水化硅酸鈣

注漿料工藝

水泥通常使用不過期的、不低于325#的普通硅酸鹽水泥。水泥必須具有防止水和土侵蝕的化學(xué)穩(wěn)定性，為了防止對鋼制拉桿的腐蝕，氯鹽的總含量不能超過0.10%和0.15%(臨時錨桿);不宜采用干縮性大的火山灰水泥和泌水性高的礦渣水泥。

水也應(yīng)符合要求，硫酸鹽含量超過0.1%，氯鹽含量超過0.5%，并且含有糖分或有懸浮物有機(jī)質(zhì)的水是不適用的。一般情況下，凡適合于飲用的水均可作為拌和水。

砂一般選用中砂，在拌料前要過篩，以免較粗的砂?；烊搿?

水灰比對水泥漿起著特別重要的作用。過量的水會使拌和料發(fā)生泌水，并降低其強(qiáng)度，同時也會產(chǎn)生較大的收縮，結(jié)果將降低硬化砂漿的耐久性。經(jīng)驗(yàn)表明，固定錨桿所用的砂漿的適宜的水灰比為0.4～0.5，灰砂比為1∶1或1∶0.5(重量比)。

注漿料的壓漿工藝

準(zhǔn)備壓漿時，開啟壓漿泵，使?jié){體從壓漿管中排出，排除空氣、水和稀漿。當(dāng)排出的漿體流動度和攪拌罐中的流動度一致時，可以開始壓漿。壓漿的壓力一般不宜超過0.6Mpa。壓漿應(yīng)達(dá)到管道另一端飽滿和出漿，并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定流動度相同的漿體為止。關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小0.5 Mpa的一個穩(wěn)定期，該穩(wěn)壓期不宜少于5min。對于連續(xù)梁或者進(jìn)行壓力補(bǔ)漿時，讓管道內(nèi)水漿懸浮液自由地從出口端流出。再次泵漿，直到出口端有勻質(zhì)漿體流出，0.5Mpa的壓力下保持5 min。此過程可重復(fù)1～2次。壓漿后應(yīng)根據(jù)出漿的密實(shí)情況決定是否補(bǔ)灌，必須使壓漿孔完全密實(shí)。

真空輔助壓漿工藝：在壓漿前應(yīng)進(jìn)行抽真空，使孔道內(nèi)的真空度穩(wěn)定在-0.08～0.1Mpa之間。真空度穩(wěn)定后,應(yīng)立即開啟管道壓漿端閥門,同時開啟泵進(jìn)行連續(xù)壓漿。壓漿順序：先下后上,同一管道壓漿連續(xù)進(jìn)行，一次完成。