目前,國(guó)內(nèi)外常用的注漿堵水材料主要為水泥漿和化學(xué)漿。由于化學(xué)漿成本高,而且有一定的毒性,對(duì)地下水產(chǎn)生一定的污染,故未得到普遍采用；而水泥漿雖具有成本低、結(jié)石體強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),但其凝膠時(shí)間長(zhǎng)且不易控制、結(jié)石率低、抗沖刷能力弱等缺陷,在動(dòng)水條件下注漿工程應(yīng)用中受到了一定的限制。 本文結(jié)合動(dòng)水注漿對(duì)漿液性能要求,以膨潤(rùn)土原漿為基礎(chǔ),通過摻入不同配比的水泥、水玻璃和早強(qiáng)減水劑等原材料,配制出膨潤(rùn)土固化漿液（以下簡(jiǎn)稱“固化漿液”）。根據(jù)單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn),對(duì)固化漿液的主要性能和耐久性進(jìn)行了研究,最終獲得了固化漿液的最佳配方。 通過掃描電鏡試驗(yàn)（SEM）發(fā)現(xiàn),固化漿液水化反應(yīng)3d即生成了大量水化凝膠體和鈣礬石晶體,7d后固化漿液的骨架結(jié)構(gòu)形成、早期強(qiáng)度迅速提高,28d后結(jié)石體的微孔隙被充填密實(shí)。 利用室內(nèi)注漿模擬試驗(yàn),分別對(duì)水泥漿液和固化漿液在動(dòng)水條件的注漿堵水效果進(jìn)行了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)固化漿液的堵水加固效果更好,并初步探究了固化漿液的擴(kuò)散規(guī)律及堵水加固機(jī)理。 試驗(yàn)研制的膨潤(rùn)土固化漿液在圣井1號(hào)煤礦、長(zhǎng)青煤礦和青峰煤礦的注漿堵水工程中得到應(yīng)用,經(jīng)井筒排水、鉆孔壓水... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 注漿材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 注漿模擬試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 注漿材料工程應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 存在的問題
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 研究方法與技術(shù)路線
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 技術(shù)路線
2 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 膨潤(rùn)土
        2.1.2 水泥
        2.1.3 水玻璃
        2.1.4 早強(qiáng)減水劑
        2.1.5 水
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 漿液粘度試驗(yàn)
        2.2.2 漿液凝膠時(shí)間測(cè)試
        2.2.3 漿液塑性強(qiáng)度試驗(yàn)
        2.2.4 漿液結(jié)石率測(cè)試
        2.2.5 結(jié)石體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試
        2.2.6 結(jié)石體滲透系數(shù)試驗(yàn)
        2.2.7 結(jié)石體掃描電鏡試驗(yàn)
3 膨潤(rùn)土固化漿液性能試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)設(shè)方案計(jì)及漿液配制
        3.1.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        3.1.2 漿液配制
    3.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.1 初始粘度影響因素分析
        3.2.2 凝膠時(shí)間影響因素分析
        3.2.3 結(jié)石率影響因素分析
        3.2.4 塑性強(qiáng)度影響因素分析
        3.2.5 抗壓強(qiáng)度影響因素分析
        3.2.6 滲透系數(shù)影響因素分析
    3.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 初始粘度優(yōu)化分析
        3.3.2 凝膠時(shí)間優(yōu)化分析
        3.3.3 塑性強(qiáng)度優(yōu)化分析
        3.3.4 抗壓強(qiáng)度優(yōu)化分析
    3.4 優(yōu)化配方漿液性能分析
        3.4.1 基本性能分析
        3.4.2 耐久性分析
4 膨潤(rùn)土固化漿液水化反應(yīng)機(jī)理
    4.1 各組分之間的化學(xué)反應(yīng)
        4.1.1 水泥的水化反應(yīng)
        4.1.2 早強(qiáng)減水劑的催化反應(yīng)
        4.1.3 水玻璃的催化反應(yīng)
    4.2 掃描電鏡試驗(yàn)
    4.3 固化漿液水化反應(yīng)機(jī)理分析
        4.3.1 膨潤(rùn)土顆粒與水泥及水化產(chǎn)物作用
        4.3.2 固化漿液水化反應(yīng)模型
5 動(dòng)水條件下注漿模擬試驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)裝置研制
        5.1.1 研制思路
        5.1.2 試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介
        5.1.3 試驗(yàn)裝置功能及特點(diǎn)
    5.2 試驗(yàn)材料
        5.2.1 骨料地層
        5.2.2 注漿材料
    5.3 試驗(yàn)?zāi)康呐c設(shè)計(jì)
        5.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        5.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.4 試驗(yàn)原理及步驟
        5.4.1 試驗(yàn)原理
        5.4.2 試驗(yàn)步驟
    5.5 試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.5.1 兩種漿液注漿試驗(yàn)結(jié)果分析
        5.5.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果分析
6 膨潤(rùn)土固化漿液的工程應(yīng)用
    6.1 圣井1號(hào)煤礦煤層底板突水注漿治理
        6.1.1 工程概況
        6.1.2 注漿方案設(shè)計(jì)
        6.1.3 注漿工程量
        6.1.4 注漿質(zhì)量及堵水效果評(píng)價(jià)
        6.1.5 經(jīng)濟(jì)效益分析
    6.2 長(zhǎng)青煤礦巷道突水注漿治理
        6.2.1 工程概況
        6.2.2 注漿方案設(shè)計(jì)
        6.2.3 注漿工程量
        6.2.4 注漿質(zhì)量及堵水效果評(píng)價(jià)
        6.2.5 經(jīng)濟(jì)效益分析
    6.3 青峰煤礦煤層頂板突水注漿治理
        6.3.1 工程概況
        6.3.2 注漿方案設(shè)計(jì)
        6.3.3 注漿工程量
        6.3.4 注漿質(zhì)量及堵水效果評(píng)價(jià)
        6.3.5 經(jīng)濟(jì)效益分析
7 結(jié)論及建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]砂卵（礫）石層模擬注漿試驗(yàn)及滲透注漿機(jī)理研究[D]. 楊坪.中南大學(xué) 2005

碩士論文
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本文編號(hào)：3725471