一种矿井工作面注浆用水玻璃浆。该浆液使用乙二醇二乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计，１００份浆液中：水玻璃３８Ｂｅ′１５～６０份、乙二醇二乙酸酯１～１０份、余量为水。本发明专利技术水溶性的乙二醇二乙酸酯为固化剂，所得注浆材料具有低粘度、高渗透性、凝胶时间可调、组分简单及无腐蚀性等优点，本发明专利技术可用于水利工程防渗和矿井堵水等领域，尤其在地下微裂隙地层、孔隙性地层工作面注浆堵水具有很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水玻璃系化学注浆材料，可用于水利工程堵漏防渗， 矿井建设的地面预注浆、工作面注浆及井壁壁后注浆堵水。特别是一 种矿井工作面注浆用水玻璃浆。
技术介绍
随着矿产资源开发，矿井建设的深度越来越深，建井过程中出现 微裂隙地层、孔隙性地层含水层等特殊地层几率越来越大，例如平顶 山砂岩、刘家沟组砂岩等微裂隙岩层或孔隙性地层，涌水量大、水压 高，而单液水泥浆、粘土水泥浆等颗粒性浆材难以达到较理想堵水效 果。渗透性好的化学浆是特殊地层注浆首选材料，但目前应用高分子 注浆材料中，聚氨酯类浆液粘度大，渗透性差；丙烯酰胺类和木质素 类浆液具有毒性；单宁类浆液和脲醛类浆液配制成分多，稳定性差等 都有应用的局限性。研究一种针对于特殊地层渗透性良好、无毒溶液 型注浆材料是必要的。水玻璃系化学注浆材料也有人报道过，CN 101265059A，李治国 等曾研究硫酸为固化剂的水玻璃溶液注浆材料，固化速率较难控制， 并且酸性浆液(报道中浆液PH-5).对普通注浆设备具有腐蚀性，工 程应用具有局限性；CN 86107196A和CN 1032354A，广州化学所研 究的水玻璃系浆液，由于浆液成分较多，配比较复杂，稳定性难以保 证等缺点。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种矿井工作面注 浆用水玻璃浆，该化学浆低粘度、凝胶时间可调、高渗透性无毒的水 玻璃系化学注浆材料。本专利技术采用的技术方案是该矿井工作面注浆用水玻璃浆使用乙 二醇二乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计，100份浆液中水玻璃38Be'15 60份、乙二醇二乙酸酯1 10份、余量为上述的100份浆液中水玻璃38 Be'30 50份、乙二醇二乙酸 酯4 10份、余量为水；IOO份浆液中水玻璃38Be'30份、乙二醇 二乙酸酯4份、水为66份。上述方案中水玻璃Be'为38，模数M-2.8 3.1。 本专利技术制备方法分别量取计量的水玻璃和乙二醇二乙酸酯置于 两个容器中，添加计量的水入乙二醇二乙酸酯容器中，此时乙二醇二乙酸酯发生水解反应，几分钟之后，将两容器溶液混合、搅匀，待凝， 既得本专利技术。本专利技术具有如下有益效果本专利技术解决了水玻璃系浆液中存在的 问题和注浆工艺复杂性，研制了配方简单、工艺操控性好的水玻璃系 注浆材料。该材料既能有效进行水利工程堵渗，又能用于矿井建设特 殊地层地面预注浆、工作面注浆及并壁壁后堵水注浆。并且该材料得 到实验室模拟压力15MPa、 5mm宽裂隙试验台注浆成功案例和国投 新集杨村煤矿地面预注浆成功实例。本专利技术在水介质中，以水玻璃为 主剂，以水溶性较好的乙二醇二乙酸酯为固化剂，所配制浆液的凝胶 时间在10S 1.5h之间可调节。浆液的凝胶时间和凝胶体强度可以通 过改变水玻璃浓度或乙二醇二乙酸酯浓度进行调节。浆液反应机理首 先是乙二醇二乙酸酯在水介质中水解出羧酸，然后生成的羧酸跟水玻 璃水解出的碱反应，所以使得水玻璃生成硅酸凝胶。总的反应式可以 写成Na20 nSi02 + CH3C00CH2CH200CCH3 + H20 —CH3C00Na2 + nSi02 H20本专利技术化学注浆材料除了以上特点，另具有组分简单，配比易于 调节，浆液没有腐蚀性，注浆机具可以灵活选择，并且低粘度、高渗 透性、凝胶时间可控性好等优点。 具体实施例方式下面将对本专利技术作进一步说明实施例1、水玻璃 1.5L 乙二醇二乙酸酯 0.2L 水 3.3L本专利技术浆液初温25X:，凝胶时间16.3min，用于实验室模拟裂隙 台裂隙长6m，裂隙宽5mm,注浆结束2h后反压水，水压15MPa裂 隙未出水。实施例2、水玻璃 51mL 乙二醇二乙酸酯 10mL 水 39mL 本专利技术浆液初温25汇，凝胶时间3.4min。权利要求1、一种矿井工作面注浆用水玻璃浆，其特征在于该浆液使用乙二醇二乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计，100份浆液中水玻璃38Be′15～60份、乙二醇二乙酸酯1～10份、余量为水。2、 根据权利要求1所述的矿井工作面注浆用水玻璃浆，其特征 在于100份浆液中水玻璃38Be'30 50份、乙二醇二乙酸酯4 10份、余量为水。3、 根据权利要求2所述的矿井工作面注浆用水玻璃浆，其特征 在于IOO份浆液中水玻璃38Be'30份、乙二醇二乙酸酯4份、水 为66份。全文摘要一种矿井工作面注浆用水玻璃浆。该浆液使用乙二醇二乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计，100份浆液中水玻璃38Be′15～60份、乙二醇二乙酸酯1～10份、余量为水。本专利技术水溶性的乙二醇二乙酸酯为固化剂，所得注浆材料具有低粘度、高渗透性、凝胶时间可调、组分简单及无腐蚀性等优点，本专利技术可用于水利工程防渗和矿井堵水等领域，尤其在地下微裂隙地层、孔隙性地层工作面注浆堵水具有很好的应用前景。文档编号C09K8/42GK101654614SQ20091009180公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日专利技术者润 徐, 王正胜, 文 贺 申请人:北京中煤矿山工程有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种矿井工作面注浆用水玻璃浆，其特征在于：该浆液使用乙二醇二乙酸酯为固化剂，水玻璃为主剂，各组分按体积比计，１００份浆液中：水玻璃３８Ｂｅ′１５～６０份、乙二醇二乙酸酯１～１０份、余量为水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐润，王正胜，贺文，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]
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