(1) 项目情况:
孔内施工区域在埋深 110m 的巷道底板处,为取得固结体的物理性能数据, 在地面进行注浆固沙取芯作业,分别施工孔径φ90mm,孔深 5m 、7m 钻孔进行取 样 (取芯现场如图 10-1) 。孔内施工区域在埋深 110m 的巷道底板处,使用高分 子固沙材料 MidwestMGS 型进行注浆固沙作业。
施工现场情况
(2)材料情况:
1) 固沙材料 MidwestMGS 型
应用场景:应用于铁路、公路、地铁、隧道、矿业领域,在穿越湿饱水松软 岩层 (淤泥) 及动水流砂层的快速固结等工况场景。固结体抗压强度大于 30MPa 超低粘度,流动性优异,不受水影响,调节催化剂的用量实现扩散半径可控。
主要成份:双组份,主要成分为改性树脂固化剂等。
材料性能:树脂在流沙的空隙中能形成一种高强度的聚合物;与流沙的粘结 力高,固结体抗压强度达 3.5-30MP;超低粘度,浆液扩散半径达到 1- 1.5m;阻 燃性好;混合后不膨胀,聚合反应不受水的影响;调节催化剂,可以控制反应速 度;混合后树脂的聚合反应不会对地下水造成污染; 固化体可耐大多数有机溶剂、酸和碱以及有机微生物;固结体可以成为永久支护的一部分。
固沙材料 MidwestMGS 型物理性能
类别 | 指标 | |
A 组份 | 外观 | 淡黄色或棕色半透明粘稠液体 |
固含量 | 75% | |
密度 | 1. 15g/cm3 | |
粘度 | 200~250MPa | |
闪点 | > 185℃ | |
B 组份 | 外观 | 淡黄色或棕色半透明粘稠液体 |
固含量 | 70% | |
密度 | 1 12g/cm3 | |
粘度 | 150~ 180MPa | |
闪点 | > 165℃ | |
固化后 | 混合比(A:B) | 1:1 |
固化时间 | 4~ 13min | |
密度 | 1.3g/cm3 | |
抗压强度 | 70Mpa | |
与 100 目标准沙固结强度 | >20Mpa |
2) 聚合物水中不分散注浆材料 MidwestSGS 型
主要成份: 由水溶性高分子聚合物表面活性物等复合而成的粉末状注浆料。
材料性能:具有优异的抗分散性和较好的流动性;水下施工时水泥和骨料不 分散,具有优异自密实性;凝结快、早期强度高;根据需要,按一定的比例与细 沙或粘土混合(最高胶骨比 1 :16)。
应用场景:应用于矿山、隧道领域,遇无水或静水溶洞、大节理裂隙岩体的 堵水填充工况场景,可在一定流速、一定流量的溶洞中作堵漏材料使用。
产品优势:可通过管路远距离泵送;能抵御水流的冲击,不污染施工水域;可以控制注浆范围,节省材料提高效率。
固沙材料 MidwestMGS 型
类别 | 指标 | |
泌水率 (%) | <0.5 | |
含气量 (%) | <4.5 | |
PH 值 | <12 | |
抗分散性 | 悬浊物含量 (mg/L) | <150 |
坍落度经时变化量 (mm ) | 30min | 30 |
凝固时间 (h) | 初凝 | >5 |
终凝 | 24 | |
水陆强度比 (%) | 7d | >60 |
28d | >70 |
3) 新型纳米无机加固材料
材料特性:材料属于单组分无机矿物粉体材料,不燃,使用时直接与水按一 定比例混合;反应时间根据现场情况可调;浆液粘度低、渗透扩散性能优异;固结体弹性模量与煤岩体相近,更有利于修复松散破碎煤岩体的整体支撑载荷。
适用范围:煤矿采掘工作面松散和破碎煤岩体快速固结;采掘工作面遇地质 构造、断层、破碎带、陷落柱等超前加固;高位钻场破碎松散煤岩体快速加固;石门揭煤、撤架通道及薄煤柱加固。
产品性能:100%无机材料合水直接混合反应固结,安全可靠;渗透性强、粘 结力高、强度增长快;固结体弹性模量接近煤岩体,更有利于恢复破碎煤岩体整 体支撑载荷;产品适用性强,掘进工作面、隧道未开挖面、地基等超前固结增强。施工设备与工艺快捷、简便、高效。
产品包装: 防潮袋密封包装,每袋 25kg 。存放在干燥、阴凉通风处,严禁暴晒、雨淋,产品保质期为 6 个月。
表 10-3 新型纳米无机加固材料物理性能
类别 | 指标 |
反应时间 min | 2min 左右初凝 (根据现场可调) |
水灰比 | 0.22-0.45:1 |
抗压强度lh | 6~8MPa |
抗压强度 2h | ≥ 14MPa |
抗压强度4~6h | 20~30MPa |
抗压强度 14d | 70MPa |
抗压强度 28d | ≥90MPa |