摘要：在目前的化学工程中，化学堵水剂的应用较为广泛，为生产活动提供了必要的技术支持。本文介绍了在巷道支护形式超过服务年限，混凝土强度退化、碹体受压开裂、离层，危及运输及行人。通过对化学工程中运输大巷新型化学堵水技术的探讨，能够进一步提高运输大巷生产生活活动得安全性，为今后研究提供参考。
关键词：注浆；巷道；化学堵水
引言：目前，我国经济不断发展，运输及化工行业也在其推动下不断进步。在化学工程中，采用一些新型的化学堵水技术，可以提高运输大巷的效率及安全性。本文就此进行了探究。
1常用的化学堵水剂分析
1.1无机盐类
如硅酸钠和硫酸铝、碳酸钠与氯化钙都属于无机化合物，是酸和碱发生中和反应生成的产物，可以用于堵水。两种无机盐类堵水剂的水溶液发生反应形成沉淀实现堵水。
1.2聚合物冻胶类
这是一种常用的乳胶类堵剂，主要由水溶性聚合物和交联剂组成，经交联反应生成体形交联产物——冻胶，堵塞出水通道，实现化学堵剂的堵水状态，能够将出水层位的水堵住。如聚丙烯酰胺、生物聚合物等所形成的各种冻胶，交联剂一般为多价金属离子或者是有机基团，冻胶类堵水剂是目前广泛应用的一类有机化合物堵水剂。
1.3树脂类堵水剂
在固化剂和催化剂的作用下，形成坚固的固体，堵塞孔道或者是裂缝，树脂类堵水剂一般包括酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯等等，是更加具体的有机化合物堵水剂。
1.4泡沫调剖堵水剂
泡沫分为二相泡沫和三相泡沫，二相泡沫包括起泡剂和水溶性添加剂，三相泡沫除了二相泡沫的组成以为还配合固相成分膨润土、白粉等成分。例如 ABS 作为起泡剂，羧甲基纤维素作为稳定剂，用膨润土作为固相组成的调剖剂。还有阳离子表面活性剂的堵水技术，硅酸凝胶堵水技术、甲硅烷堵水技术等等，都属于泡沫堵水剂。泡沫是一种选择性堵水剂，依靠稳定的流体在水层叠加的气液阻效应，封堵水层，泡沫水相中稳定，遇到油则消泡，所以不堵塞油层。
2注浆参数确定
2.1注浆
注浆锚杆为中空管，一端压平旋拧，一端车螺纹以备与注浆管的转接头连接。注浆锚杆的中间段为两列对称小孔，孔径5mm，孔间距100mm。注浆锚杆楔入孔底的水泥药卷端锚，在孔口用破布及纤维性材料包裹，用木楔或道钉打入，确保不跑浆漏浆。最终只留下注浆管转接头连接的螺纹部分，以备注浆时使用。注浆锚杆直径30mm；注浆锚杆孔径32mm；注浆锚杆布置：两帮注浆锚杆与巷道径向夹角200或根据滴淋水实际情况而定，拱顶注浆锚杆垂直于巷道表面；注浆锚杆孔深1.8m，排距2.1m。经过2009年实践，无机注浆采用水泥———水玻璃类浆液，并掺入添加剂，可以起到较好的注浆效果。化学注浆：在岩层含水量滴淋水大、巷道围岩破碎程度严重或注浆过程中跑浆特别严重时，采用化学注浆可对岩体产生立即改性增强的效果。
2.2注浆锚杆布置参数
在一次封缝阶段要预埋注浆锚杆，注浆锚杆的外露长度大于支护厚度（50mm）。两帮注浆锚杆与巷道径向夹角200，拱顶注浆锚杆垂直于巷道表面；注浆锚杆孔深1.8m，排距2.1m，或根据实际情况，调整锚杆长度和排距。
2.3二次注浆封水方案
2.3.1浆液配比
目前岩土工程所用的注浆材料有：水泥浆液、水泥—水玻璃浆液和化学浆液三种。①无机注浆。经试验，无机注浆采用水泥—水玻璃类浆液，并掺入早强剂、塑流剂、防析水剂、悬浮剂等助剂，可以起到较好的注浆效果。②化学注（波雷因）浆。在岩层含水量大、巷道围岩破碎程度严重或注浆过程中跑浆特别严重时，采用化学注浆可对岩体产生立即改性增强的效果。
2.3.2注浆时间及注浆阶段
滞后一次注浆5-10天，或滞后第一次注浆10m距离，且巷道注浆后已趋于稳定时是开始实施第二次注浆施工的最佳时机。为了防止在围岩裂隙和孔隙发育的地点浆液泄漏，注浆时在控制注浆压力和注浆量的同时，还要控制注浆时间，注浆时间不宜过长。
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2.3.3注浆锚杆布置
注浆锚杆布置包括锚杆长度、间排距、倾斜度、排列方式和二次支护巷道断面等影响因素。注浆孔的布置应使相邻两孔固结浆液的径向分布在一定程度上互相贯透，且浆液的多余部分充填结构体之间的空隙，孔的排列方式一般包括按行排列和按三角形排列两种。孔间距应根据每个注浆孔的扩散半径及孔的排列方式确定。根据计算，结合现场实际，设计注浆孔排距为2.1m（与锚索间距相同，交错布置），孔深取1.8m。在第一次注浆封水后，视滴水情况，可随时加密注浆孔密度。
2.3.4注浆量
可根据岩层裂隙分布情况计算并经实际统计确定。实施中每孔一般设计为1袋水泥。+550m水平平硐岩性以变质岩为主，松软，其次为粉砂岩、砂岩和含砾砂岩，渗水性较强，且伴有小断层，造成滴淋水[31。
3注浆工艺过程
3.1注浆
3.1.1顶、帮注浆锚杆
顶帮注浆锚杆规格为φ22×2000mm，采用1/2″黑铁管制作，壁厚4mm，杆体上顺序钻有φ6mm注浆孔，封孔使用快硬水泥药卷。
3.1.2底角注浆锚杆
规格同顶、帮锚杆，排距1500mm，下扎角度30°～45°。
3.1.3托盘
托盘采用6mm厚的钢板制作而成。
2.1.4注浆参数
水灰比：注浆材料是注浆技术中不可分割的部分，浆液的可注性及其力学性能是决定注浆效果的关键因素，注浆材料的成本及浆液消耗量的大小又决定了注浆加固技术经济上的合理性[2]。因此，注浆材料的选取是巷道注浆加固能否成功的先决条件。
3.2锚注封水施工工艺技术关键
3.2.1注浆锚杆孔布置
每排布置6个注浆孔，其中顶板2个，两帮各2个，排距2.1m。
3.2.2注浆孔深度与直径
注浆孔深度设计为1.8m，注浆孔直径设计为30mm，用32mm钻头，风锤钻孔。
3.2.3封孔
用破布或其它纤维性材料包裹锚杆丝内侧，然后用木楔或道钉打入钉死，确保不跑浆、漏浆。同时注浆范围开裂地段封闭，防止跑浆[3]。
3.2.4喷浆封闭
喷层砼体开裂处要求提前封闭裂隙开缝。
3.2.5注浆材料
采用水泥浆液为主要注浆材料。
3.2.6注浆设备
包括注浆泵1台、搅拌桶2个、高压胶管若干、加水软管1根。
3.2.7注浆压力及注浆量
以注不进去压力表不升高为准。
4重点施工环节
4.1原有巷道的开裂的修复
根据原有巷道破坏的程度，成排行打1.8mΦ40mm管缝式锚杆，避免注浆压力挤裂碹体离层，采用水泥材料封堵裂隙缝及锚杆外端头。修复完成后进行注浆封水。
4.2施工过程中巷道离层碎块拆除
施工过程中巷道有离层碎块、砼体开裂有坠落危险时，必须拆除。
4.3封缝及防跑浆
在原有巷道进行注浆封水前，首先对裂隙缝进行封闭，封闭完成后采用注浆支护。
3.4注浆严格执行配比系数，严禁随意添减相关材料。
4.5观测记录必须保证准确无误。
4.6严格按布置图尺寸，红漆标定锚注位置，严格控制锚杆角度、方向。
4.7注浆不得与打眼、筑锚杆平行作业。
结束语：总之，运输大巷的发展为我国经济发展做出了很大贡献。从技术可行、经济指标和生产工艺看，新型化学堵水能为企业带来巨大的经济效益和社会效益，为以后我矿围岩及支护碹体多处开裂、破坏及滴淋水严重岩巷及相类似问题提供解决的技术方法。
参考文献：
[1]赵吉成. 辽河油田稠油油藏筛管完井水平井分段化学堵水技术[J]. 石油钻采工艺，2014，36(06):90-93.
[2]马颀，胡启萌，樊华. 国内水平井化学堵水应用现状[J]. 黑龙江科技信息，2014(32):114-115.
[3]黄兆海. 顶水下窜井化学堵水技术在辽河油田的应用[J]. 石油地质与工程，2016，30(04):142-144.
论文作者:赵艳丽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：注浆论文; 巷道论文; 锚杆论文; 浆液论文; 化学论文; 水剂论文; 泡沫论文; 《防护工程》2018年第17期论文;