煤矿注浆堵水技术的新进展正式版
注浆堵水方案
注浆堵水方案+850m水平井底车场联络巷注浆加固堵水方案综掘二队2018年11月11日+850水平井底车场注浆方案一、所在区域煤（岩）层赋存特征、邻区关系1.工程概况井底车场（+850m）联络巷工作面位于主、副井井底，北侧为矿区主斜井，南侧为矿井水仓，下部未有井巷及采掘工程，巷道设计为直墙半圆拱型，采用锚网+锚索支护，净宽×净高=4000×3600mm，S净=12.6m2，S掘=14.74m2。
工作面巷道布置平面图2.工程地质条件井底车场（+850m）联络巷位于3煤底板与4煤顶板之间，3煤底板以粗粒砂岩及粉砂岩为主，4煤顶板均为粉砂岩，粉砂岩含水率4.23%，较高。
井田全部被第四系（Q）黄土所覆盖，属隐伏式煤田。
根据钻孔揭露及区域资料，井田地层由老至新依次有：三叠系上统上田组（T3s）；侏罗系中统延安组（J2y）、中统直罗组（J2z）、上统安定组（J3a）；白垩系下统宜君组（K1y）；古近系渐新统清水营组（E3q）和第四系（Q）。
其中井底车场（+850m）联络巷位于侏罗系延安组中，其上为直罗组砂岩段。
二、水文地质根据银星二号煤矿井筒检查孔报告可知，本区域内共有四个含水层。
井底车场（+850m）联络巷所在含水层为侏罗系中统延安组上段砂岩裂隙～孔隙承压含水层（Ⅲ）主要由三角洲平原相组成，岩性以灰、灰白色粉～细粒砂岩为主，夹有砂泥岩互层，岩性较致密，钙、泥质胶结，坚硬、颗粒支撑。
含水层厚度24.93～239.82m，平均厚度133.23m，23勘探线以南，厚度一般大于100m,仅在积家井背斜轴部剥蚀外围，厚度有所减小。
该含水层为一复合含水层，各主要煤层顶板一般都有砂岩含水层，属层间孔隙裂隙承压含水层，为煤层顶板直接充水含水层。
三、涌水量井底车场（+850m）联络巷实际涌水量情况：副井井底车场段总涌量：14.7m 3/h；主井井底车场段总涌量：13.5m3/h；合计：28.2m3/h。
浅谈煤矿深井高温动水条件下注浆堵水技术
和厚层 砂岩含水层含 、 导水构造发育 （ 下转第 １ ９ ０页）
１ ９ ０
互 媳差 科技
２ ０ １ ３ 年 第２ 期
表 １ 试坑 的渗水测试计算统计
首先是试坑渗水的测试 。试坑渗水测试 主要是在 野外环境下针对非饱和岩层的渗透 系数进行 检测的实
验方法 ， 这种检测上面通常会 采用双 环法 、 试 坑法 以及
散距离 。 ３ 现 代注 浆堵水 技术 研究方 法 采用理论分 析和现场注浆堵水治理相结合 的方法
可归类 为多孔介质注浆理论 、 拟连续 介质注浆理论 、 裂 隙介质注浆 理论 、 孔 隙和裂隙双重介质注浆理论 。 （ １ ） 多孑 Ｌ 介质 注浆 理论 ： 该理 论认 为 岩体 是一种 多孔结构 ， 孔 隙是流体流经岩体的通道 ， 根据其孔 隙分
布情况 ， 又可分为各 向同性多 孔介质 和各 向异性多孔
介质 。
（ ２ ） 拟连续 介质 注浆 理论 ： 该理 论认 为岩 体 虽受
裂 隙分割 ， 但应用等效原理处理后 ， 岩体 空间内每一点
上岩石 和裂隙都保持连续 。因此在岩体 内每一点上都
进行研究 ， 对深埋矿 井巷道 的高温 、 高压、 动水 注浆 治
发生强烈的质量交换 。
瞬变 电磁法 （ 简称 Ｔ Ｅ Ｍ） 是 利用 阶跃 波形 电磁
脉冲激发 ， 利用不接地 回线向地 下发射 一次场 ， 测量 由 地下介质产生 的感应二次场随时间的变化 。 利用 电阻率法 探测工作面底板含水 层富水性研 究一 直处于二维探测阶段 ， 即在对工作 面上 、 下平巷采 集数据后 ， 只能获得巷道底板两条剖面。也就是说 ， 高 密度 二维探测 只能获得 工作 面上 、 下平 巷的底板 富水 性情 况 ， 而工作 面 内部 的底 板 富水 性情 况无 法 获知 。 施龙 青等针对这一现状 ， 通过改造测线 的布置方法 ， 改
煤矿矿井水处理新技术及发展趋势
城市周刊2019/30 CHENGSHIZHOUKAN ７９煤矿矿井水处理新技术及发展趋势牛力群 神东煤炭集团哈拉沟煤矿摘要：煤矿井水内部含有高悬浮物、高铁锰等物质，采用更加先进的技术手段处理这些物质，能够更好缓解煤炭开采与资源保护工作矛盾。
现阶段我国煤矿井水处理技术依然存在诸多问题，需相关部门从开发煤矿井水新技术，加强煤矿井水处理重点攻关力度入手，切实提升煤矿井水处理效率，推动煤炭行业可持续发展进程。
关键词：煤矿井水；处理技术；发展趋势未经处理的煤矿井水排放到外界环境，不仅会直接破坏环境生态系统，更会浪费本就稀缺的水资源。
为确保煤矿行业能够与环境保护、能源节约社会发展目标相契合，相关管理部门需认清传统煤矿井水处理流程存在弊端，积极引进与实施更加先进的煤矿井水处理技术，最大程度提升煤矿井水处理效果，更好实现煤矿井水循环利用目标。
一、概述煤矿井水煤矿井水主要就是在采煤层以及巷道附近的地下水或渗入作业现场的地表水[1]。
受到煤矿场地地质条件、水文特征等因素影响，煤矿井水所发生物理及化学反应不同，其水质结构与普通水质存在明显差异。
依据不同结构类型与特征划分，煤矿井水可分为悬浮物煤矿井水的、酸性煤矿井水、特殊污染煤矿井水等种类。
对于悬浮物煤矿井水而言，其内部悬浮物质多为煤粉与岩石粉，含量与的感官形态差异较大。
据调查发现，悬浮物含量较高的煤矿井水占总煤矿井水的12%。
部分悬浮物煤矿井水内的悬浮物质密度较低，无法通过静置等方式沉降。
同时，煤矿开采期间的不同煤化阶段也会直接影响到悬浮物煤矿井水处理效果。
在煤化阶段不断升高的情况下，煤炭结构的整体湿润度下降，接触角增大，最后存在憎水特性，对悬浮物煤矿井水处理技术提出了更高要求。
对于酸性煤矿井水而言，其主要在开采含硫煤层中产出。
酸性物质与岩石内的金属元素发生化学反应，致使煤矿井水内部无机盐物质增多，矿化程度与物化程度明显增高，颜色呈现出黄色。
对于特殊污染物煤矿井水而言，其煤矿井水内含有大量的铁、氟、铜等物质，致使煤矿井水处理难度更高，亟需相关部门对原有煤矿井水处理工艺进行不断优化。
注浆堵水措施
注浆堵水措施
注浆堵水，就是把配制好的浆液（水泥浆液、水泥—水玻璃浆液或化学浆液），用注浆泵压入地层空隙中，使浆液扩散、凝固、硬化，起到堵、截补给水源的作用。
目前，注浆应用在以下几方面：
（1）井筒注浆
井筒常要通过一个或几个含水层，含水层的水就会进入井筒，给建井带来困难和危害。
为此，在井筒开凿之前先从地面打钻孔，对含水层进行预先注浆；或者在井筒掘进工作面距含水层一定距离的地方停止掘进，从工作面预先进行注浆。
这样，就在并筒四周造成一道隔水屏障，使井筒能安全、顺利地通过含水层。
如果并筒已凿砌完毕而井壁漏水，也可以对井壁进行注浆堵水。
（2）巷道堵漏为减少矿井涌水量，对矿井下大量存在的小出水点也要进行封堵。
这些出水点水压、水量不大，可以用打入简单注浆管的办法解决。
做法是：用短而细的水管一根，其外侧螺旋状焊上铅条，裹以粗麻后用力打入钻好的小孔内，用高压注浆泵向孔内注入水泥浆，直到出水点停止出水为止。
这种办法对一些大的硐室、大交岔点、砌碹巷道等处的淋水、漏水都很有效。
（3）帷幕截流
有的山矿为了减少矿井涌水量，采用帷幕截流注浆法建造一个隔水墙，切断水源的补给通路，把水拦截在井田之外。
煤矿防治水注浆站施工技术
煤矿防治水注浆站施工技术1、截流堵水巷道的选定它必须是突水水流的集中过水通道,附近20-30m以内没有与其平行或上下交叉的其他巷道存在;截流部位的水流前进方冋向〔水流下游)最好是上坡道或者含有一段上坡道(越长越好),至少是平巷,但一定不要是下坡道,或下山;截流部位应距水仓比较远,以免骨料进入水仓、井底车场而景响矿井原有排水系统的快速恢复。
2、巷内水流阻力段的骨料充填长度这是把巷内的管道流转变为渗透流和有效控制浆液流失的关键。
由于突水流所具有的巨大能量只有经过较长距离的巷内阻力段,才能得以逐步消失,所以巷内骨料充填段的长度不能太短。
我们希望有一定的长度,但也不是越长越好,特别是不能让骨料进入矿井井底车场和泵房,必须从设计总注入量和灌注工艺上加以严格控制。
但从另方面讲,其充填长度还决定于巷道自身条件,如变坡、拐弯及其与其他巷道的交接等,这是在设计中应予充分考虑。
3、有效注浆段的最小长度这是指在前述巷內骨料充填段末端(指充填段的起始部分),通过透巷钻孔在充填骨料中,历经反复升压注浆,达到终压、终量等注浆质量标准的那一段堵水巷道的长度(L)。
其设计计算的简化公式如下L=(PWx∏xFxA)/(δxO)L——有效注浆堵水段的最小长度,MPW——要承受的最高水柱压力,1000kg/㎡∏——截流巷道的受力断面(毛断面),㎡F——安全超载系数,一般取1.2~1.3A——综合安全系数δ——经过注浆后的骨料充填体与周边煤体结合面的初期有效期的有效抗剪强度4、透巷钻孔的布孔原则和设计要点在上述设计的巷内堵水段范围内,按1520M孔间距布孔。
透巷的裸孔直径以不大于146mm,不小于127mm为宜。
透巷前的最后一层通天式封闭套管,如无特殊原因,一般可下在巷顶以上10-5m处的较坚硬岩层之中,但必须先经孔斜测定,预计能正中透巷时才可下人。
透巷前如发现孔内漏水较大,应先行注浆,达到初步升压后在透巷。
各孔灌注骨料的次序昰:先注水流下游,并最好釆取多孔联合灌注的方式,以有利于骨科加速封顶。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• （2）岩性对巷道稳定性的影响更加显著。 浅部岩性变化对巷道变形影响较小，一般 情况下，决定巷道位置时，岩性不是主导 因素，同一巷道，不同岩性常采用相同支 护方式和参数即能保持巷道长期稳定；到 深部后，不同岩性围岩变形差异大大增加 ，岩性成为巷道位置选择的主导因素，同 一巷道不同岩性的非等强支护方法成为巷 道维护的主要手段。
注浆技术培训——注浆发展历史
●1920年，荷兰人尤斯登发明用水 玻璃-氯化钙浆液分开注入地层，利用 两种浆液的化学反应加固地层。 ●1924年日本在旧丹那铁路隧道中 ，采用水泥-水玻璃混合浆液注入断层 破碎带，取得了良好的效果，以后在 隧道工程中广泛应用。
综合而述，注浆经过一百多年的发展，由开始的 单液注浆发展到多液注入；浆材由粘土类发展到高 效无毒易注的化学类浆；设备由单一的注浆设备发 展到勘测、制浆、灌注、记录、检查分析配套专用 设备。工艺技术日臻完善，应用领域愈加广泛。 在我国应用注浆只有几十年的历史，但真正发 展是从1955年开始的。材料从水泥浆发展到水泥-水 玻璃双液浆、化学浆等。工艺从单液注浆发展到双 液注浆再到化学注浆，设备也从泥浆泵等代用设备 发展到成套专用注浆设备。目前，随着我国建筑工 程的发展，我国注浆技术水平已居世界先进水平行 列。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• 注浆加固技术是一种较好的围岩加固技术 ，其能够显著的改善工程岩体的力学性能 及其完整性结构，会促使围岩形成整体的 结构，且能封堵裂隙，起到防止岩体泥化 和风化的作用，同时能够改善锚杆和金属 支架的受力状态，在使用浆体材料得当的 前提下，将会充分发挥保护围岩体的自承 载能力，其在软岩巷道工程中得到了广泛 应用。
▲某矿北风井地面注浆孔布置
煤矿井下注浆堵水技术探析
煤矿井下注浆堵水技术探析在煤矿开采中存在多种风险性开采工作，其中煤矿井下水害成为严重威胁井下作业人员人身安全的灾害之一，井下工作的风险和对经济效益的直接影响要求企业在井下实施注浆堵水技术，本文通过简单描述井下探水技术、疏放水技术和防治水技术等技术，对井下注浆堵水作业的关键技术点进行详细介绍，对煤矿企业井下注浆堵水工作提供借鉴和提出矿井生产中预防治水开展提出建设性意见。
标签：煤矿井下；注浆堵水；水害；技术探析0 引言在复杂地质条件下，井下工作常发生突发水灾的危险，增加了井下排水量，对井下作业人员的人身安全造成严重的威胁；企业中对于突发水害得地质灾难，需要根据固有水文条件和地质条件，与钻探技术和物探技术相结合，进而进行注浆堵水工作，该技术在很大程度上提高了施工效率；但由于企业在开采中受资金不足或施工措施不先进等因素制约，导致井下的防水工作仍然不到位的地方，因此企业需要在综合分析矿井水文地质条件的基础上，全面考虑矿井堵水的诸多因素，为矿井防治水工作提供依据。
1 实施煤矿井下注浆堵水技术的可行性与必要性1.1 水灾发生的主要原因在煤矿井下施工中常见的问题是水害灾害，为加速煤矿开采需要不断深入到地下水埋藏地方，但开采企业无视相应的防治措施，导致水害的发生，不仅会降低煤矿开采的效率还会引发安全事故，对人们的财产安全造成重大损失；造成水灾的最主要原因是不良钻孔或矿压破坏引起的，当每层底板松动时，容易破坏其导水带，给水灾的防治带来很大困难，在井下采矿时，容易引起突发性水灾，导致严重的水害现象，影响整个采矿的安全进行。
1.2 井下注浆堵水的必要性根据矿井下水文地质的不同状况，井下突水点都备有详细的数据资料，这不仅为煤矿井下突水注浆堵水提供数据依据，而且对煤矿井下注浆堵水的改造提供便利，减少注浆费用，还为注浆提供理想充填效果，因此，对煤矿井下注浆堵水提供强有力的支持。
在煤矿井下开采中回采顶层工作面，若出现较大的突水情况时，在工作面放弃回采，会直接损失剩余的煤炭储量，但目前随着煤矿井下注浆堵水技术的应用，不断进行回采工作，使得煤炭储量向可采储量转变，由于突水点较多容易淹没巷道，常导致难以运输，在应用井下注浆技术后，不断改进井下回采工作，合理利用报损资源，减少资源的浪费，通过注浆堵水技术才能得到改善。
煤矿救灾中的控水、排水和注浆堵水技术
浅谈煤矿救灾中的控水、排水和注浆堵水技术摘要控水、排水是矿井突水抢险及治理过程中常用的保矿和复矿技术。
在条件充许的情况下两项技术结合应用，会获得很好的效果。
自新中国成立以来开滦矿区几次大的突水，都是采用控水和强排水相结合的方法保证和恢复了生产，特别是矿井突水初期的强排水，只要基础工作扎实，设备和场地条件允许，对抢险保护作用极大，效果显著。
关键词控水；排水；注浆堵水中图分类号 td743 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）012-0128-011 矿井突水时的强排水技术矿井突水时强排水方案的制订，必须根据矿井突水地点、突水量、井巷工程条件，采空区及淹没区域充水条件，预测矿井淹没过程中不同标高的最大涌水量以及未被淹没泵房的设备能力等资料为基础，来编制强排水方案。
可分以下几种情况：1.1 矿井突水水平的排水泵未被淹没前的强排水此时矿井突水量及可能最大突水的预测是关键。
1）认真测定涌水量和预测最大可能的涌水量。
2）启动全部排水能力强行排水。
3）当突水量较大，核实能力不足时，有条件的矿井可以关闭有关井底车场水闸门限制放水。
4）有条件时可向低标高井巷部分放水。
其主要目的是坚守排水泵房为扩大排水能力赢得时间。
1.2 突水水平泵房被淹没，水位仍上涨时的强排水1）减缓水位上涨的一般措施。
封堵未淹井巷内一切可以封堵的涌水，对在排水能力不足的情况下减缓水位淹没速度能起到很好的作用，如关闭未淹没井巷涌水钻孔，对部分下放涌水采取闸墙封堵或建临时排水站等。
总之，要努力防止上巷涌水下灌而增加淹没矿井的水量。
2）制止淹没水位上涨的重要措施。
主要是迅速建立临时强排水基地。
临时强排水基地应尽可能接近淹没水位，还需保证不被继续上涨的不位淹没，所以必须依据矿井突水量、预测最大突水量、可能被淹没井巷及采空区充水体积等资料，预计水位上升到各未淹水平的时间，为临时排水基地选址和建立留出时间。
1.2.1 立井潜水泵强排水立井大型潜水泵排水是矿井抢险救灾和排水复矿的最好形式。
煤矿井下注浆安全技术措施
根据煤矿井下的实际情况，确定需要注浆 加固或堵水的范围，明确注浆的具体目标 。
准备注浆设备
根据确定的注浆范围和目标，制定详细的 注浆方案，包括注浆材料、设备、工艺流 程、安全措施等。
现场布置
根据注浆方案，准备相应的注浆设备，包 括搅拌机、注浆泵、输浆管路、阀门等。
将注浆设备布置在合适的地点，确保注浆 施工方便、安全可靠。
制定详细的注浆施工方案，包括施工步骤 、时间表和可能遇到的问题及解决方案。
现场检查
在施工前进行现场检查，确保所有设备、 工具和材料都准备就绪，没有安全隐患。
施工中的安全注意事项
安全操作规程
确保所有操作人员都了解 并遵守安全操作规程，避 免因操作不当导致的安全 事故。
瓦斯监测
在注浆施工过程中，要密 切监测瓦斯等有害气体的 浓度，防止因瓦斯浓度过 高导致爆炸等事故。
注浆设备选择及布置
注浆设备选择
根据实际需要，选择合适的注浆设备，包括搅拌机、注浆泵、输浆管路、阀门等。
设备布置
根据现场实际情况，合理布置注浆设备，确保施工方便、安全可靠。
04
安全技术措施
施工前的安全准备工作
安全培训
对所有参与注浆施工的人员进行安全培训 ，确保他们了解并遵守相关的安全规定。
施工方案
谢谢您的聆听
THANKS
06
安全风险评估与应对措施
风险识别与评估方法
风险识别
通过经验判断、专家咨询、事故统计分析等方法，识别井下注浆作业中可能存在的安全风险。
风险评估
对识别出的风险进行定量或定性评估，确定其危害程度和影响范围，为制定安全技术措施提供依据。
主要安全风险分析
01
注浆作业人员未经过专业培训或 操作不当，可能导致注浆设备损 坏或人员伤亡。
煤矿注浆堵水有关规定
煤矿注浆堵水有关规定一、井筒预注浆应当符合下列规定：（一）当井筒预计穿过较厚裂隙含水层或者裂隙含水层较薄但层数较多时，可以选用地面预注浆；（二）在制定注浆方案前，施工井筒检查孔，以获取含水层的埋深、厚度、岩性及简易水文观测、抽（压）水试验、水质分析等资料；（三）注浆起始深度，确定在风化带以下较完整的岩层内。
注浆终止深度，大于井筒要穿过的最下部含水层的埋深或者超过井筒深度10-20 m；（四）当含水层富水性较弱时，可以在井筒工作面直接注浆。
二、注浆封堵突水点应当符合下列规定：（一）圈定突水点位置，分析突水点附近的地质构造，查明降压漏斗形态，分析突水前后水文观测孔和井、泉的动态变化，必要时需进行连通（示踪）试验；（二）探明突水补给水源的充沛程度或者来水含水层的富水性，以及突水通道的性质和大小等；（三）封堵突水点，注浆前，做连通试验和压（注）水试验；注浆前后，做好矿井排水对比分析；（四）编制注浆堵水方案，经煤矿企业总工程师组织审查同意后实施。
三、采用帷幕注浆方案前，应当对帷幕截流进行可行性研究。
帷幕注浆方案经论证确定后，应当查清地层层序、地质构造、边界条件，帷幕端点是否具备隔水层或闭合性断层及其隔水性能、地下水向矿井的渗流量、地下水流速和流向等水文地质条件。
编制帷幕注浆方案，经煤矿企业总工程师组织审查同意后实施。
四、当井下巷道穿过与河流、湖泊、溶洞、含水层等存在水力联系的导水断层、裂隙（带）、陷落柱等构造时，应当探水前进。
如果前方有水，应当超前预注浆封堵加固，必要时可预先构筑防水闸门或者采取其他防治水措施。
否则，不准施工。
穿过含水层段的井巷，应当按照防水的要求进行壁后注浆处理。
五、当回采工作面内有导水的断层、裂隙或陷落柱时，应当按照规定留设防隔水煤（岩）柱，也可以采用注浆方法封堵导水通道；否则，不准采煤。
注浆改造的工作面可以先进行物探，查明水文地质条件，根据物探资料打孔注浆改造，再用物探与钻探验证注浆改造效果。
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resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
煤矿注浆堵水技术的新进
展正式版
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煤矿注浆堵水技术的新进展正式版
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1.概述
煤矿水害影响矿山工程施工的进度和
质量、恶化工人的劳动环境、增加矿井的
排水设施及排水费用、给煤矿生产带来了
不安全因素、严重者甚至发生淹井事故、
造成生命和财产的重大损失[1]。我国煤田
水文地质条件复杂，目前我国约有18%待开
采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁，
对其进行防治工作具有十分重要和十分迫
切的现实意义。注浆堵水是矿井水防治的
重要方法之一，具有减轻矿井排水负担，
节省排水用电，降低吨煤成本，提高工效
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和质量，加固井巷薄弱地段，减少突水机
率、延长矿井服务年限的明显优点[2]。
2.注浆堵水技术的发展历程
注浆堵水作为注浆技术的一个分支，
是随着注浆技术的发展而发展的。注浆堵
水技术作为工程技术的一个新领域不过只
有一百多年的历史。1802年法国首次把注
浆法应用于俢复挡潮闸[3]，英国于1856
年第一次将水泥用于注浆，1882年~1920
年相继研制了气动注浆机和水玻璃-氯化钙
化学浆液，此后又相继研制出铬木素、丙
烯酰胺等浆液材料。二十世纪四十年代以
来，各种新的化学浆液(如木质素类、脲醛
树脂类、丙烯酰胺类、聚氨酯类等)和改性
水泥浆相续问世，将注浆堵水技术推向一
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个新的高度。注浆堵水技术在国内的发展
是从20世纪50年代初期煤矿井筒井壁注
浆堵水开始的[4]，从60年代后，我国相
继开发了一系列无机或有机注浆材料，并
逐渐建立了适用于特定浆液的注浆理论、
注浆工艺。进入21世纪后，注浆堵水技术
的研究与应用进入一个鼎盛时期，在注浆
堵水技术许多方面，包括材料品种、设备
器材等都获得了一定发展。注浆堵水技术
近年来在各种岩土工程中得到广泛应用，
技术效益及社会效益也很显著，但注浆堵
水技术本身还不成熟，还需不断完善。
3注浆堵水技术的研究现状与研究成果
注浆堵水技术包括硬件和软件两部
分：硬件部分又包括注浆材料和注浆设
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备，软件部分可简单地分类注浆工艺和注
浆参数计算理论。
3.1注浆堵水材料
目前煤矿井巷堵水注浆材料大都选用
水泥类浆材或水泥—水玻璃类浆材，其主
要优点是成本低、材料来源广，但由于其
硬化后易收缩而产生细小裂隙，在水力冲
刷下裂隙逐渐扩大，堵水效果不理想，且
因其为颗粒性材料，对细小裂隙难以压
入，因此其应用范围有一定的局限性。中
国业大学（北京）研制的有机高水材料
(HWM)具有粘度低、凝胶时间可在几秒至几
小时的时间范围内人为调节并能准确控
制、易于被压注进岩体深部微细裂隙内，
所形成的凝胶体要求结石率高、渗透性低
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的特点，已成功地应用于透水岩层注浆堵
水工程。其反应过程及与含水流砂反应生
成的固结体如图1所示。
3.2注浆堵水设备
注浆设备组成中的关键设备是注浆
泵，目前国内注浆堵水工程中所使用的大
都是电动调速高压注浆泵，但因其重量较
大，使用不便。近年国内开发了以乳化液
为动力的双液注浆泵[38]，可以输送包括
聚氨酯在内的多种注浆堵水材料，但其需
要由乳化液作动力，使用不便。
中国矿业大学（北京）研制的QB-
25(12)系列高压双液注浆泵，如图2所
示，具有性能可靠、使用方便安全，最大
注浆压力可达30MPa，能适用于井下狭小空
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间。并已成功地应用于煤矿井下透水岩层
注浆堵水工程中3.3注浆堵水工艺 采
用注浆法对裂隙岩体进行注浆堵水时，浆
液经过注浆孔靠外力作用被压注到岩体内
部的空隙中去。有机高水材料结合QB-
25(12)型注浆泵在煤矿井下的注浆堵水工
艺如图3所示。近年来，注浆技术发展很
快，注浆方法种类繁多，除上述几种典型
的注浆方法外，注浆法从脉状注浆、渗透
注浆发展到应用较多材料品种的复合注浆
法或综合注浆法；从无压注浆到通电、抽
水、压气、喷射、旋喷等多种诱导注浆
法；从钻杆锚固注浆、双管胀圈式注浆、
储能复合注浆、布袋注浆、袖管注浆、以
水顶浆注浆、爆破注浆发展到多种形式的
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综合注浆技术方法，通过预处理以及孔内
爆破等方法，大大提高了同等条件下的浆
液的可注性，扩大了注浆法的适用范围。
3.4注浆堵水理论研究现状
注浆堵水理论是研究浆液在岩体裂隙
内的流动规律，揭示注浆参数之间的本质
联系。
3.4.1岩体裂隙网络渗流规律分析
天然岩体内部分布着大量的裂隙，彼
此连通的裂隙形成网络对岩体的渗流具有
控制作用。在岩体裂隙网络渗流场中，流
体的渗透性可用渗透率张量和渗透系数张
量来描述。岩体的空间内不同点上渗透率
张量构成了岩体系统内介质的渗透率张量
场。设岩体由多组裂隙组成，第i个方向
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上的裂隙组的密度（单位长度上的裂隙个
数）为Si，平均裂隙宽度为，则第i方向
上裂隙组构成介质的裂隙度为，则岩体裂
隙的等效渗透率张量为：渗透系数张量是
描述岩体介质和介质内流动的流体在空间
同一点上不同方向上的渗透性能的量，其
值可表示为：
3.4.2注浆堵水参数计算理论[5]
近几十年来，国外学者对渗透注浆法
进行了广泛而深入的研究，发展了一系列
注浆理论，如孔隙土体渗透注浆理论（其
中马格理论即球形扩散理论、柱形扩散理
论、卡罗尔理论等最具代表性）、裂隙岩体
渗透注浆理论、劈裂注浆理论等。国内学
者田开铭、速宝玉、刘嘉材等也分别提出
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了不同状态下的裂隙注浆理论。这些理论
大都是基于稳定渗流的基础上而建立的，
近年国内开发的具有膨胀性能的浆液在注
浆过程中不仅具有粘度随注浆过程增加的
特性，而且还具有二次渗透压力现象，从
而使浆液的渗流规律有所改变。
采用具有二次渗透特性的浆液进行注
浆堵水，在浆液与水反应的过程中，所生
成的气体摩尔数越多，则在一定的注浆压
力作用下，注浆压力就越容易克服静水阻
力和因浆液凝固所产生的粘滞阻力，也就
越有利于注浆的进行，在裂隙网络注浆堵
水时注浆参数的计算公式为：
裂隙的粗糙度对浆液渗透性的影响可
用粗糙度系数来对注浆参数计算公式进行
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修正:
以上具有二次渗透特性的注浆参数计
算理论的建立极大地丰富了注浆理论内
涵，并基本上形成了比较完整准确的注浆
理论体系。
4结论
注浆堵水是将各种堵水材料制成的浆
液压入岩层预定地点,如突水点、含水岩层
储水空洞等，并使浆液扩散、凝固和硬
化，从而起到堵塞空隙、隔绝水源，增大
岩层整体强度和隔水性能的目的，可以减
少突水机率、延长矿井服务年限。作为注
浆技术的一个分支，其是随着注浆技术的
发展而发展的，近年来，注浆堵水技术无
论是在堵水材料、注浆设备的研制方面，
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还是在堵水注浆理论研究方面都取得了长
足进展，新型注浆堵水材料、注浆设备的
研制成功，提高了注浆堵水效率和效果；
具有二次渗透特性注浆堵水参数计算理论
的提出，丰富了注浆理论内涵，结合前人
以稳定渗流为基础建立的裂隙注浆理论，
形成了比较完整准确的注浆堵水理论体
系，从而为矿井注浆堵水提供了可靠的技
术手段和理论指导。
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