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0 注浆技术概论1

0.1 注浆技术的发展与进步1

0.2 注浆技术创新研究2

0.3 注浆材料、工艺和设备的研发3

0.3.1 注浆材料3

0.3.2 注浆工艺4

0.3.3 注浆设备与仪器5

0.3.4 注浆规范、规程和标准6

0.4 注浆法分类7

0.4.1 按照含水层揭露前后分类7

0.4.2 按注浆采用的材料分类7

0.4.3 按浆液注入工艺分类7

0.4.4 按浆液在地层中产生能量的方式分类7

0.4.5 按注浆工程地质条件分类8

0.4.6 按注浆目的分类8

0.5 注浆技术研究内涵8

0.5.1 工程地质和水文地质调查8

0.5.2 室内配方试验和模型试验9

0.5.3 注浆现场工业性试验9

1 注浆理论探讨11

1.1 概述11

1.2 浆液的流变理论12

1.2.1 流变性分类12

1.2.2 黏性流体13

1.2.3 塑性流体14

1.2.4 黏性变流体14

1.2.5 浆液流态15

1.2.6 黏度15

1.3 化学注浆概论16

1.3.1 岩土注浆渗流机理16

1.3.2 地下水对浆液扩散过程的影响20

1.3.3 化学浆液对黏土渗透性能的影响23

1.3.4 浆液在低渗透介质中的渗透规律24

1.4 岩（土）体渗透注浆理论26

1.4.1 孔隙土体渗透注浆理论26

1.4.2 岩体裂隙渗透注浆29

1.4.3 悬浊型浆液在岩土中的渗流30

1.4.4 渗透注浆研究评述33

1.5 压密注浆原理33

1.5.1 压密注浆的浆液34

1.5.2 压密注浆的加固作用34

1.6 劈裂注浆原理35

1.6.1 劈裂注浆的三个阶段36

1.6.2 压密注浆与劈裂注浆的关系36

1.7 电动化学注浆原理37

1.7.1 电渗原理38

1.7.2 电化学效应38

1.7.3 电渗固结原理39

2 注浆水文地质工作42

2.1 井筒检查孔42

2.2 井筒工作面钻孔涌水量测定与计算42

2.3 竖井井筒涌水量测定与计算45

2.3.1 抽水试验方法46

2.3.2 渗透系数计算48

2.3.3 井（孔）排水影响半径计算55

2.3.4 井筒涌水量计算55

2.4 流量测井56

2.4.1 混合抽水流量测井法56

2.4.2 流量测井涌水量计算58

2.5 钻孔涌水量计算曲线方程法61

2.5.1 曲线类型判别61

2.5.2 求a、b系数62

2.5.3 求井筒涌水量64

2.5.4 井径换算64

2.6 矿井水患复矿排水试验的水量计算65

2.6.1 浮标测流法65

2.6.2 水泵排量法65

2.6.3 井巷容积法65

2.6.4 淹没容积法66

2.6.5 抽水或排水试验计算突水量66

3 注浆材料概述76

3.1 注浆材料的研究及其发展76

3.2 对注浆材料的要求及分类76

3.2.1 对注浆材料的一般要求76

3.2.2 注浆材料的分类与评价77

3.3 浆液的基本性能及测试方法78

3.3.1 黏度78

3.3.2 密度（比重）80

3.3.3 浓度80

3.3.4 渗透能力81

3.3.5 渗透系数83

3.3.6 析水率84

3.3.7 结石率84

3.3.8 结石体强度84

3.3.9 凝胶时间和凝结时间85

3.3.10 安全性和耐久性86

4 颗粒性注浆材料88

4.1 单液水泥浆88

4.1.1 水泥88

4.1.2 纯水泥浆88

4.1.3 水泥浆的外加剂88

4.2 粉煤灰—水泥浆92

4.2.1 粉煤灰的品质和等级92

4.2.2 粉煤灰—水泥浆的配方试验92

4.2.3 粉煤灰—水泥浆的现场注浆95

4.2.4 粉煤灰—水泥浆的发展95

4.3 超细水泥浆96

4.3.1 超细水泥浆的特点96

4.3.2 超细水泥浆的性能97

4.4 水泥—水玻璃浆（C-S浆）100

4.4.1 水玻璃100

4.4.2 水泥—水玻璃浆的基本性能101

4.5 超细水泥—水玻璃浆（MC-S浆）105

4.5.1 超细水泥105

4.5.2 超细水泥—水玻璃浆的性能106

4.5.3 超细水泥—水玻璃浆注浆模型试验108

4.5.4 工程应用（广州地铁一号线）108

4.6 高水速凝充填材料109

4.6.1 高水速凝充填材料凝胶时间和抗压强度110

4.6.2 高水速凝充填材料的变形性能110

4.6.3 高水速凝充填材料的应用前景111

4.7 黏土水泥浆（CL-C浆）112

4.7.1 浆液的组成与配比112

4.7.2 浆液的性能114

4.8 煤矸石注浆材料初步研究120

4.8.1 煤矸石的岩石性质及其激活机理120

4.8.2 煤矸石活性激发121

4.8.3 煤矸石浆液室内试验简介121

4.8.4 对试验结果的分析与改进121

4.8.5 对煤矸石浆液的初步印象122

5 无颗粒性注浆材料123

5.1 马丽散（聚亚胶脂）123

5.1.1 马丽散浆液的特性123

5.1.2 马丽散的基本成分及性能123

5.1.3 马丽散双液注浆的特点124

5.1.4 马丽散浆液的应用124

5.2 脲醛树脂类浆液125

5.2.1 脲醛树脂浆液125

5.2.2 脲丙浆液（NB浆液）128

5.2.3 HB-689浆液129

5.2.4 木铵浆液129

5.2.5 糠醛—尿素浆液131

5.3 木质素类浆液131

5.3.1 硫木素浆液132

5.3.2 糠木素（糠尿木素）浆液133

5.3.3 其他木质素浆液135

5.4 丙烯酸类注浆材料137

5.4.1 丙烯酸盐浆液137

5.4.2 丙烯酰胺浆液149

5.4.3 甲凝（甲基丙烯酸甲酯）浆液152

5.5 环氧树脂类注浆材料154

5.5.1 环氧树脂的分类154

5.5.2 注浆用环氧树脂157

5.5.3 注浆用环氧树脂的实用配方164

5.5.4 环氧树脂的特性164

5.5.5 环氧树脂注浆材料的发展165

5.6 聚氨酯树脂类注浆材料166

5.6.1 聚氨酯浆液的基本组成166

5.6.2 聚氨酯（PU）浆液的制备与性能171

5.6.3 水溶性聚氨酯（WPU）浆液175

5.7 水玻璃类浆液180

5.7.1 酸性水玻璃浆液181

5.7.2 碱性水玻璃浆液183

5.7.3 水玻璃注浆材料的发展189

5.8 注浆材料的改进与发展189

5.8.1 注浆材料的改进189

5.8.2 注浆材料的发展189

6 立井地面预注浆193

6.1 注浆工程设计193

6.1.1 设计依据193

6.1.2 设计原则193

6.1.3 设计内容194

6.1.4 深度与段高的划分194

6.1.5 注浆参数的确定195

6.2 综合注浆法197

6.2.1 注浆材料197

6.2.2 造浆工艺200

6.2.3 注浆孔钻进201

6.2.4 注浆工艺204

6.2.5 注浆质量检查210

6.2.6 应用实例211

6.3 上部冻结下部注浆法218

6.3.1 竖井上冻下注平行作业施工方案218

6.3.2 “直＋S”形注浆孔的上冻下注平行作业施工221

6.3.3 全部S形钻孔注浆的上冻下注平行作业施工227

6.4 上部钻井下部地面预注浆法234

6.4.1 注浆孔孔数及布置234

6.4.2 注浆深度的确定235

6.4.3 定向注浆孔的施工235

6.4.4 注浆方式、材料及工艺参数236

6.4.5 质量检测和结束标准236

6.4.6 应用实例236

6.5 上部凿井下部地面预注浆法245

6.5.1 矿井水文地质条件245

6.5.2 注浆方案246

6.5.3 定向注浆孔的施工247

6.5.4 注浆方法及工艺参数249

6.5.5 工程效果249

6.6 常规地面预注浆250

6.6.1 注浆工程设计251

6.6.2 注浆孔钻进254

6.6.3 注浆工艺255

6.6.4 注浆效果检查及注浆结束标准259

7 立井工作面注浆261

7.1 裂隙含水岩层工作面预注浆261

7.1.1 止浆垫261

7.1.2 注浆孔布置与注浆段高274

7.1.3 注浆工艺278

7.2 立井工作面预注浆技术新进展284

7.2.1 工作面双孔钻注技术284

7.2.2 孔内爆破工作面注浆技术287

7.2.3 立井岩帽止浆分段工作面预注浆289

7.2.4 破碎带夹泥地层的工作面注浆292

8 巷道注浆296

8.1 巷道注浆分类296

8.1.1 按巷道工程分类296

8.1.2 按注浆与巷道开挖时间分类296

8.1.3 按注浆使用的浆液材料分类296

8.1.4 按浆液进入地层产生能量方式分类296

8.1.5 按注浆的目的分类297

8.1.6 按注浆机理分类297

8.2 止浆墙297

8.2.1 止浆墙的类别297

8.2.2 止浆墙结构及厚度的确定297

8.2.3 止浆墙施工300

8.3 注浆方式301

8.3.1 裂隙含水岩层注浆方式301

8.3.2 破碎岩层中注浆小分段长度301

8.4 注浆孔数及布置302

8.4.1 注浆孔数的选择302

8.4.2 巷道工作面注浆孔的布置302

8.5 注浆孔的钻进303

8.5.1 钻机及其安装303

8.5.2 安全钻进及防突水措施304

8.5.3 复杂地层注浆孔钻进305

8.6 注浆施工307

8.6.1 注浆站307

8.6.2 注浆顺序及工序308

8.6.3 注浆参数309

8.6.4 施工注意事项311

8.6.5 扫孔与复注312

8.7 注浆效果检查与评价312

8.7.1 堵水效果检查与评价313

8.7.2 加固效果检查与评价313

8.8 斜井穿过奥灰含水层注浆堵水314

8.8.1 奥灰岩层的特征314

8.8.2 奥灰含水层注浆要求314

8.8.3 斜井穿过奥灰含水层的注浆方案314

8.8.4 注浆钻孔施工314

8.8.5 注浆堵水施工314

8.9 斜井淹井水下注浆堵水315

8.9.1 斜井淹井水下注浆特点315

8.9.2 水下注浆方案315

8.9.3 水下注浆施工316

8.10 固结注浆维修斜井井筒317

8.10.1 固结注浆方案317

8.10.2 注浆施工317

8.11 裸岩巷道硐室直接堵漏317

8.11.1 直接堵漏的基本条件要求317

8.11.2 裸岩巷道注浆参数选择317

8.11.3 注浆施工318

8.12 唐口煤矿中央泵房、变电所锚注实例320

8.12.1 工程概况与破坏原因320

8.12.2 修复加固方案设计322

8.12.3 注浆工程设计324

8.12.4 修复加固工程施工328

8.12.5 注浆加固效果分析329

9 井巷工程后注浆332

9.1 后注浆适用条件与类型332

9.1.1 后注浆的适用条件332

9.1.2 后注浆的类型332

9.2 后注浆方案332

9.2.1 立井井筒后注浆布置方案332

9.2.2 立井井筒后注浆设备布置形式332

9.2.3 井巷壁后注浆方案333

9.3 井巷后注浆孔布置与参数确定334

9.3.1 注浆孔布置原则及排列334

9.3.2 后注浆压力及注浆量334

9.4 井壁后注浆施工335

9.4.1 施工准备335

9.4.2 后注浆实施336

9.4.3 后注浆作业方式337

9.5 义马新义煤矿副井井筒壁后注浆施工实例338

9.5.1 工程概况338

9.5.2 地质与水文地质338

9.5.3 注浆方案338

9.5.4 提高注浆浆液凝胶速度的措施341

9.5.5 注浆施工顺序的选择341

9.5.6 注浆作业341

9.5.7 注浆工艺流程342

9.6 鲍店煤矿主、副井壁后注浆施工实例342

9.6.1 地质及水文地质情况343

9.6.2 副井注浆钻孔设计343

9.6.3 大跨度注浆钻孔施工344

9.6.4 施工效果344

9.7 梁宝寺煤矿主井壁后注浆堵水技术研究345

9.7.1 井筒出水段水文地质345

9.7.2 地面打钻注浆堵水方案实施345

9.7.3 堵水后的效益分析349

9.8 太平煤矿副井井壁破裂注浆加固施工实践349

9.8.1 工程概况349

9.8.2 注浆加固方案350

9.8.3 注浆加固施工351

9.8.4 注浆加固效果352

9.9 防渗堵漏技术在煤矿建设中的应用352

9.9.1 防渗堵漏技术352

9.9.2 防渗堵漏技术的应用352

9.9.3 结论354

10 矿区帷幕截流注浆355

10.1 水文地质与工程地质条件355

10.1.1 地层355

10.1.2 含水层和隔水层356

10.1.3 含水层的确定方法357

10.1.4 断层359

10.1.5 裂隙360

10.1.6 岩溶366

10.2 帷幕注浆工程设计370

10.2.1 帷幕注浆工程的边界条件370

10.2.2 帷幕注浆工程设计372

10.3 帷幕注浆373

10.3.1 帷幕线的确定373

10.3.2 注浆孔的排列方式、孔数、孔距和孔深373

10.3.3 注浆上、下限与注浆段高376

10.3.4 注浆压力376

10.3.5 注浆孔结构、孔斜、测斜380

10.3.6 浆液类型382

10.3.7 注浆工艺385

10.3.8 注浆结束标准及质量检查387

10.4 矿区帷幕截流注浆工程实例389

10.4.1 水口山铅锌矿帷幕截流注浆389

10.4.2 大冶铜录山铜铁矿帷幕截流注浆395

10.4.3 山东枣庄黄贝井陈郝断层截流帷幕注浆399

10.4.4 济南张马屯铁矿截流帷幕注浆401

10.4.5 二滩水电站大坝坝基固结灌浆411

10.4.6 东风水电站大坝防渗帷幕灌浆416

10.4.7 大黑汀水库坝基补强帷幕灌浆421

11 高压喷射注浆428

11.1 高压喷射注浆基本原理428

11.1.1 高压水射流基本特征429

11.1.2 高压水射流对土体的破坏特征434

11.1.3 旋转速度和提升速度的选择436

11.2 高压旋喷注浆法的特点440

11.3 高压喷射注浆施工设计441

11.3.1 工程性质与施工目的441

11.3.2 工程地质与水文地质441

11.3.3 高压喷射工艺442

11.4 高压喷射注浆设备与机具444

11.4.1 高压注浆泵444

11.4.2 高压水泵444

11.4.3 旋喷钻机446

11.4.4 注浆特种钻杆及钻具446

11.5 高压旋喷施工457

11.5.1 施工程序457

11.5.2 喷射工艺458

11.6 效果检验460

11.6.1 质量检查的内容460

11.6.2 质量检查方法460

11.7 高压喷射注浆应用实例462

11.7.1 三重管高压喷射注浆对软基加固封水施工技术462

11.7.2 高压旋喷注浆法在沉井帷幕施工中的应用465

11.8 近水平高压射流扰动注浆（水平旋喷）468

11.8.1 水平旋喷注浆基本原理468

11.8.2 水平旋喷注浆的特点469

11.8.3 水平旋喷的应用范围469

11.8.4 水平旋喷注浆的施工设计471

11.8.5 水平旋喷注浆的设备与机具474

11.8.6 水平旋喷超前支护的施工组织478

11.8.7 水平旋喷注浆的质量检验480

11.8.8 施工常见问题及处理措施480

11.8.9 酸刺沟隧道拱顶水平旋喷工程施工实例483

12 岩土岩溶堵水加固注浆486

12.1 特大导水岩溶陷落柱注浆治理486

12.1.1 突水点状态486

12.1.2 治水方案487

12.1.3 钻孔注浆施工487

12.1.4 2171工作面陷落柱注浆堵水492

12.1.5 效果与评述494

12.2 跟踪充填注浆494

12.2.1 淮南矿业集团望峰岗煤矿注浆堵水495

12.2.2 姚桥煤矿新副井冻结管射孔注浆496

12.2.3 高阳铁矿大位移定向钻孔注浆堵水498

12.3 软基加固注浆503

12.3.1 充填注浆503

12.3.2 压密注浆504

12.3.3 劈裂注浆505

12.4 其他岩溶土洞注浆507

12.4.1 袖阀管注浆507

12.4.2 振冲注浆加固软土基础512

12.5 大面积基坑灰岩承压水注浆封堵治理实例520

12.5.1 地质及水文地质条件521

12.5.2 注浆方案521

12.5.3 注浆施工522

12.5.4 注浆质量评述523

12.5.5 效果与结论524

12.6 注浆堵水抢险复矿典型实例524

12.6.1 冀中能源股份有限公司东庞矿北井9208工作面突水治理524

12.6.2 河北金牛能源股份有限公司东庞矿大型隐伏岩溶陷落柱特大突水快速封堵综合治理526

12.6.3 冀中能源峰峰集团特大溃水灾害治理527

12.6.4 淮南矿业集团谢桥煤矿多通道离散型高角度裂隙突水注浆堵水529

12.6.5 神华乌海能源有限责任公司骆驼山矿16号煤回风大巷突水灾害治理工程532

12.6.6 神华乌海能源有限责任公司骆驼山矿透水点注浆封堵工程534

13 采区注浆540

13.1 煤层底板注浆540

13.1.1 煤层底板注浆堵水540

13.1.2 煤层软岩底板加固543

13.2 煤层破碎顶板的加固注浆548

13.3 煤壁注浆549

13.4 采区巷道注浆550

13.4.1 采区巷道注浆加固550

13.4.2 采区巷道注浆充填556

13.5 采空区减沉注浆557

13.5.1 采空区减沉注浆工艺设计557

13.5.2 采空区减沉注浆工艺应用562

13.6 采区边界注浆564

13.6.1 边界隔离煤柱破坏情况及存在隐患564

13.6.2 注浆加固设计565

13.6.3 技术要求565

13.6.4 工程量计算567

13.6.5 应用效果568

14 钻机与钻具569

14.1 钻机569

14.1.1 常用钻机569

14.1.2 推荐用钻机572

14.1.3 适用型钻机589

14.2 钻具591

14.2.1 通用钻具591

14.2.2 井下动力钻具593

14.2.3 钻孔测斜定向仪611

14.2.4 陀螺测斜定向仪的使用及常见故障与处理方法627

15 注浆泵与止浆塞630

15.1 注浆泵630

15.1.1 注浆泵的选型原则630

15.1.2 注浆泵的分类630

15.1.3 专用注浆泵631

15.1.4 代用注浆泵675

15.1.5 其他注浆泵696

15.2 k浆塞和阻塞器705

15.2.1 止浆塞705

15.2.2 阻塞器713

16 注浆工程配套设备716

16.1 搅拌机716

16.1.1 机械搅拌机716

16.1.2 气动搅拌机722

16.1.3 水力搅拌机723

16.2 测量仪表725

16.2.1 流量计725

16.2.2 注浆自动记录仪728

16.2.3 MDS-1型流量测井仪728

16.3 注浆管路配套器材732

16.3.1 混合器732

16.3.2 孔口密封装置734

16.3.3 输浆管路734

17 注浆技术在水利、建筑等工程中的应用743

17.1 概况743

17.1.1 土石坝的病害和失事743

17.1.2 大坝基础加固与防渗743

17.2 土坝坝体劈裂注浆加固技术745

17.2.1 土坝坝体劈裂注浆机理745

17.2.2 土坝坝体灌浆设计745

17.2.3 土坝坝体劈裂注浆适用范围745

17.2.4 土坝坝体灌浆施工745

17.3 堤坝地基劈裂注浆748

17.3.1 堤坝地基劈裂注浆设计748

17.3.2 灌浆施工750

17.4 岩石基础帷幕灌浆施工752

17.4.1 灌浆的施工次序与施工方法752

17.4.2 灌浆压力的控制与使用754

17.4.3 灌浆浆液的使用与配合比的调换754

17.4.4 灌浆结束的条件与封孔755

17.5 岩石基础固结灌浆755

17.5.1 固结灌浆设计755

17.5.2 固结灌浆施工758

17.5.3 固结灌浆效果检查760

17.6 砂砾石基础帷幕灌浆761

17.6.1 帷幕的设置与灌浆的施工次序761

17.6.2 钻孔方法与灌浆方法763

17.6.3 灌浆施工工艺770

18 注浆工程管理与监督774

18.1 管理要求及管理内容774

18.2 注浆工程检查和验收774

18.2.1 注浆工程检查774

18.2.2 注浆工程验收775

18.3 招投标管理775

18.4 注浆工程监理777

18.4.1 监理单位的选择777

18.4.2 监理工作的职责777

18.4.3 监理记录与报表779

18.5 技术管理782

18.5.1 技术管理制度782

18.5.2 技术管理内容783

18.6 安全管理786

18.6.1 安全管理应正确处理的关系与坚持的基本原则786

18.6.2 安全管理的主要内容787

18.7 环境管理788

18.7.1 注浆工程环境管理的意义788

18.7.2 注浆工程环境保护措施789

18.7.3 化学注浆材料毒性的防护与控制790

18.8 工程费用管理与注浆工程经济技术分析791

18.8.1 工程费用管理791

18.8.2 注浆工程经济技术分析793

作者简介794