[发明专利]矿山井下微裂隙注浆封堵材料及制浆注浆工艺

权利要求书

1.一种矿山井下微裂隙注浆封堵材料的制浆注浆工艺，其特征在于，所述材料的组成成份包括膨润土、超细水泥、水玻璃和水，其中，水的质量与膨润土和超细水泥两者质量之和的水固比为0.8:1～4:1，超细水泥与膨润土的质量灰土比为1:1～1:3，水玻璃添加量为超细水泥的2％～10％；所述膨润土中固体颗粒的粒径均不大于0.25mm，其中，0.25～0.075mm的粒径占比为2％，0.075～0.005mm的粒径占比为30.1％，0.005～0.002mm的粒径占比为12.7％，小于0.002mm的粒径占比为55.2％；所述制浆注浆工艺包括如下步骤：

S1、定位注浆孔和检查孔

S11、在巷道断面上设计一圈沿其轮廓线布置的开孔直径为Φ110mm、终孔直径不小于Φ50mm、深度60m的注浆孔；各注浆孔的钻孔方向均统一向外偏离巷道1～3.8°，沿巷道断面邦边布置的注浆孔在其开孔处距离巷道邦边0.5m，沿巷道断面顶板布置的注浆孔在其开孔处距离巷道顶板1m，沿巷道断面底边布置的注浆孔在其开孔处距离巷道底边0.8m，各注浆孔的终孔落点距巷道轮廓线3m；

在巷道断面中心布设一与注浆孔大小深度相同的检查孔；

S12、将上述注浆孔分为沿巷道断面轮廓线走向依次交替布置的一序孔和二序孔，且位于巷道断面四个角部的孔均为一序孔；

S13、由浅至深将所有一序孔和二序孔分为一段、二段、……n段,n为正整数；

S2、开孔

S21、利用钻机沿巷道断面轮廓线走向依次钻进所有一段一序孔，记录各一段一序孔钻进时的涌水量；

S22、根据一段一序孔的长度钻进检查孔；

S3、埋设孔口管

依照一段一序孔的钻进顺序，通过注浆法在各一段一序孔内依次埋设孔口管；

S4、压水试验

在步骤S3中第一个埋设的孔口管上连接带泄水阀、注浆阀及压力表的注浆泵，通过注浆泵向各孔口管内注水进行压水试验；

S5、拌制混合料浆

S51、根据巷道断面上涌水量大小确定起始水固比和灰土比，其中水的质量与膨润土和超细水泥两者质量之和的水固比为0.8:1～4:1，超细水泥与膨润土的质量灰土比为1:1～1:3，将配好后的水、膨润土和超细水泥依次加入高速制浆机中制成混合料浆；

S52、将混合料浆输送至双层搅拌机的上层内搅拌均匀；

S6、注浆

S61、将双层搅拌机上层内搅拌均匀的混合料浆输送至安装于孔口管上的注浆泵内，开启注浆泵，将混合料浆注入孔口管中；

S62、注浆设计终压为静水压力的2～4倍，当注浆压力接近设计终压时，逐渐降低注入率，直至注入率达到20L/min，当达到设计终压进行封孔时，将封孔混合料浆的水固比调整为0.8:1、膨润土与超细水泥比调整为1:1，继续注浆30min以上；

S7、加入水玻璃

根据步骤S21中记录的涌水量大小，确定各一段一序孔对应的水玻璃加入时间：

当记录的涌水量大小大于100m³/h时，在拌制混合料浆的同时将水玻璃加入双层搅拌机的下层中，再通过注浆泵将双层搅拌机中的水玻璃和混合料浆同步送至孔口管中；

当记录的涌水量大小小于等于100m³/h时，在注浆结束时，将水玻璃加入双层搅拌机的下层中，在通过注浆泵将双层搅拌机中的水玻璃送至已注浆的孔口管中；

S8、结束注浆

当达到注浆终压时，关闭注浆泵停止泵送，按一段一序孔内孔口管的埋设循序，重复步骤S3至S7,完成所有一段一序孔内孔口管的注浆过程；

S9、养护、扫孔

注浆结束后，待凝8小时，当检查孔涌水量大于100m³/h，加密注浆钻孔重新注浆；

S10、重复步骤S2至S9，完成所有二段一序孔的扫孔钻进注浆；

S11、重复步骤S2至S9，完成所有n段一序孔的扫孔钻进注浆；

S12、重复步骤S2至S11，完成所有二序孔的扫孔钻进注浆。

2.根据权利要求1所述的制浆注浆工艺，其特征在于：所述膨润土为钠基膨润土。

3.根据权利要求1所述的制浆注浆工艺，其特征在于：所述膨润土的含水率为5.9％。