[发明专利]一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液及其制备方法

说明书

本发明涉及铁道工程材料技术领域，具体涉及一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液及其制备方法，该复合加固浆液包括如下重量份的原料：隔水剂2‑5份、水分调控剂8‑12份、填充性材料3‑5份、胶凝剂0.5‑1.5份、结构性载体12‑15份、保护剂3‑6份、保护剂2‑5份和稀释剂20‑35份。本发明的复合加固浆液通过采空区顶部防渗、底部水分迁移及围岩加固，实现对硝盐矿中岩盐稳定的定向控制，减轻岩盐上覆岩石的变形，降低采空区内部卤水向上方岩体缝隙的扩散，吸收隐藏在采空区侧面岩石缝隙中的水分，充填侧面岩石缝隙，从而提高采空区内外压力的平衡，提高其整体强度，显著改善上覆铁路结构的整体性能，减少沉降的发生。

技术领域

本发明涉及铁道工程材料技术领域，具体涉及一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液及其制备方法。

背景技术

随着我国铁路系统的飞速发展及矿产资源的大量开采，许多新建铁路都不可避免的需要穿越硝盐矿区。岩盐是硝盐矿的主要开采产物，是一种以氯化钠为主要成分的卤化物，是食盐的主要来源。岩盐易潮解且溶于水，具有较好的流变性能。岩盐被开采后，岩盐所在区域会形成一个较大的采空区，采空区顶板由于上覆岩层压力极易造成顶板垮塌及岩层变形，反映到地面上覆铁路结构则为地面塌陷、开裂及下沉。此外，硝盐矿开挖形成的盐井的由于盐矿中卤水上窜，极易形成软弱的碎裂带，对铁路运行安全造成较大影响。

在铁路工程施工建设过程中，如果硝盐矿采空区不能得到有效处理，将会直接导致施工铁路结构出现不同程度的沉降问题，主要是因为岩盐开采后形成采空区后上方的岩石失去支撑，打破原始的平衡条件，导致上覆岩石破坏塌落，进而引起地面大面积沉降，从而致使铁路结构产生较为严重的沉降变形。对于铁路工程来说，轨道的平顺性是对铁路运营寿命及安全进行衡量的重要标准，如果发生沉降问题，平顺性会大打折扣，直接导致铁路工程在应用中受到不同程度破坏。因此，应采取有效的措施对硝盐矿采空区进行适当的加固处理，降低其对上覆地表的损坏。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液，该复合加固浆液通过采空区顶部防渗、底部水分迁移及围岩加固实现对硝盐矿中岩盐稳定的定向控制，减轻岩盐上覆岩石的变形，降低采空区内部卤水向上方岩体缝隙的扩散，吸收隐藏在采空区侧面岩石缝隙中的水分，充填侧面岩石缝隙，从而提高采空区内外压力的平衡，提高其整体强度，显著改善上覆铁路结构的整体性能，减少沉降的发生。

本发明的另一目的在于提供一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液的制备方法，该制备方法操作简便，控制方便，生产成本低，生产效率高，使制得的复合加固浆液有效降低铁路结构的沉降，提高硝盐矿采空区岩盐的强度，可用于大规模生产，并具有良好的应用效果及推广价值。

本发明的再一目的在于提供一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液的应用方法，该应用方法操作简便，控制方便，能对采空区顶部防渗、底部水分迁移及围岩加固实现对硝盐矿中岩盐稳定的定向控制，减轻岩盐上覆岩石的变形，降低采空区内部卤水向上方岩体缝隙的扩散，吸收隐藏在采空区侧面岩石缝隙中的水分，充填侧面岩石缝隙，有效降低铁路结构的沉降，提高硝盐矿采空区岩盐的强度。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液，该铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液包括如下重量份的原料：

本发明通过采用上述原料制备铁路上覆硝盐矿采空区复合加固浆液，并严格控制各原料的用量，能通过隔水剂实现采空区顶部岩石防渗，使用水分调控剂吸收采空区侧面岩石裂缝中的水分，通过填充性材料密封采空区侧面岩石裂缝，利用胶凝剂、结构性载体及保护剂加固采空区下部岩石，缩小采空区空间，实现对硝盐矿中岩盐稳定的定向控制，减轻岩盐上覆岩石的变形，降低采空区内部卤水向上方岩体缝隙的扩散，提高采空区内外压力的平衡，提高其整体强度，显著改善上覆铁路结构的整体性能，减少沉降的发生。