理论教育 制浆和灌浆工艺的优化方案

制浆和灌浆工艺的优化方案

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:制浆站根据现场情况设计布设洞外集中制浆站或在洞内设置移动式制浆站,制浆站采用高速搅拌机拌制水固比为0.5∶1级浓浆,通过输浆泵、输浆管经中转站将浆液输送至各个灌浆工作面,输送浆液流速为1.4~2.0m/s。灌浆所需的特种浆液在灌浆工作面现用现配。图5.3.5-1灌注单液浆施工工艺图灌浆顺序。

制浆和灌浆工艺的优化方案

5.3.5.1 制浆工艺

(1)所有制浆材料必须称量,水泥等固相材料应采用称重法称量,加水采用自动计量器,称量误差不得大于5%。

(2)水泥浆液采用高速搅拌机搅拌,纯水泥浆液的搅拌时间应不少于30s,浆液在使用前应过筛,自制备至用完时间宜小于4h。

(3)拌制水泥粉煤灰浆、水泥粉煤灰浆掺加外加剂浆方法通过室内试验确定。

(4)防冲膏状浆液需采用强力搅拌机拌制。

(5)制浆站根据现场情况设计布设洞外集中制浆站或在洞内设置移动式制浆站,制浆站采用高速搅拌机拌制水固比为0.5∶1级浓浆,通过输浆泵、输浆管经中转站将浆液输送至各个灌浆工作面,输送浆液流速为1.4~2.0m/s。灌浆所需的特种浆液在灌浆工作面现用现配。

5.3.5.2 灌浆工艺

(1)灌浆方式。灌浆方式可根据具体情况选择单液灌注和双液灌注,其工艺图如图5.3.5-1和图5.3.5-2所示。

图5.3.5-1 灌注单液浆施工工艺

(2)灌浆顺序。先施工无水孔,后施工有水孔;同序孔先施工顶拱孔,次施工边拱孔,最后施工底孔的顺序。施工时按照先施工内环孔、再施工外环孔、最后施工中环孔的顺序;对于同环孔应先施工Ⅰ序孔,再施工Ⅱ序孔,中间按内插、逐步加密的方式进行。针对地质预报和超前勘探揭示的具体情况,在集中的渗漏通道再加密补打超前孔,加强对渗漏通道的灌浆以提高安全系数

(3)灌浆压力。对于有水孔的压力先测定涌水压力,根据有关经验,高压大流量时最大灌浆压力为孔内实测静水压加上1.5MPa,一般压力水时为静水压力的2~3倍,或大于涌水压力1~2MPa,最小灌浆压力不小于2MPa。(www.daowen.com)

(4)灌浆方法。根据岩溶涌水的特殊条件,灌浆方法采用多种方法相结合,以达到高效、快速的效果。漏水量小,且地层较完整时,一次钻到设计孔深,采用全孔一次灌浆法;当涌水量较大或岩石较破碎时,可用分段下行式灌浆。如遇到高压力、大流量涌水情况时,停止钻进,立即灌浆,完毕后,待凝时间不少于24h后,再原孔扫孔,按上述方法钻灌直至终孔。

(5)浆液比级及配合比如下:

1)涌水严重地段直接灌注防冲膏状浆液。

2)一般地段针对构造裂隙、岩溶通道及空腔使用纯水泥浆或水泥稳定性浆液灌注。水灰比采用1∶1、0.8∶1、0.5∶1三个比级,开灌水灰比1∶1。

图5.3.5-2 灌注双液浆施工工艺图

3)对地质预报发现的在掌子面前方存在大型空腔、溶洞与管道时,为提高预灌浆的灌注质量,缩短灌浆时间,节约水泥用量,预灌浆施工前,对空腔、溶洞及管道进行充填处理,针对空腔部位进行定向钻孔,灌注水泥砂浆或高流态混凝土。

4)特殊情况根据特点选用超细水泥和特殊浆材灌注。

5)灌浆段注入量大而难以结束时,可依次选用下列措施处理:低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;在浆液中加入速凝剂;灌注防冲膏状浆液;进行双液灌浆。

(6)灌浆结束标准。水泥基材料的结束标准为:在规定设计压力下,注入率不大于5L/min,延续10min可以结束。

聚氨酯化学灌浆材料的结束标准为:在规定设计压力下,注入率不大于0.1L/min,延续10min可以结束。

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