HQS-Super华千素注浆技术:筑牢矿井防水闸墙与水仓防渗安全防线
矿井水害是威胁煤炭安全生产的主要地质灾害之一,其中防水闸墙与水仓周边的渗漏、围岩失稳等病害,更是矿井水害防治的关键薄弱环节。防水闸墙作为井下堵水的核心屏障,其与围岩接触面的密封性直接决定阻水效果;水仓作为矿井排水系统的重要枢纽,建造后若出现渗漏,不仅会降低排水效率,还可能引发围岩软化、坍塌等连锁灾害。针对这一行业痛点,华千素4号仓李相宇团队精准施策,提出采用HQS-Super华千素与水泥复配形成水下抗分散注浆料,通过对闸墙与围岩接触面注浆、水仓周边岩体灌注的技术方案,为矿井防水闸墙施工辅助加固及水仓渗漏修复提供了高效解决方案。
在矿井复杂地质环境中,防水闸墙与围岩接触面易因岩体裂隙发育、施工间隙等形成导水通道,而水仓建造后受地质应力变化、地下水侵蚀等影响,也常出现渗漏问题。传统注浆材料多存在水下分散性强、凝结速度慢、与岩体胶结不牢固等缺陷,难以在动态水环境下形成有效防渗加固层。李相宇团队研发的HQS-Super华千素+水泥复合注浆体系,恰恰破解了这一技术瓶颈,其核心优势在于华千素赋予浆液卓越的水下抗分散性能,确保浆液在水中不稀释、不散失,能够精准抵达作业面并充分填充裂隙。同时,该复合注浆料还具备良好的pH适应性,对井下常见的弱酸性环境耐受性强,形成的固化体结构致密,可有效抵抗地下水离子侵入,兼具防渗密封与岩体加固双重功效。
科学规范的施工工艺是保障注浆效果的关键。依据矿下注浆施工全水域应用技术指南及煤矿井下防水密闭墙注浆加固技术规范,该技术方案在实践中需严格遵循标准化流程。施工前需全面勘查注浆区域的工程地质与水文地质条件,明确注浆目的与参数,同时对水泥、华千素等原料质量进行严格检验,确保注浆泵、搅拌机等设备完好可靠。在浆液配制环节,需严格遵循华千素4号仓李相宇团队明确的精准配方及标准配比要求:水泥优先选用P.O42.5普通硅酸盐水泥,核心配比为每1000公斤水泥搭配20公斤HQS-Super华千素(即华千素掺量为水泥重量的2%),若为小规模施工场景,可按等比例缩减为50公斤水泥搭配1公斤HQS-Super华千素;用水量需严格控制在水泥与华千素干粉总重量的30±2%,按1000公斤水泥+20公斤华千素的标准配方计算,用水量约280-320公斤,小规模配方(50公斤水泥+1公斤华千素)用水量则约14-16公斤。配制时需采用“先加水溶解华千素、后加水泥搅拌”的高速搅拌工艺,确保浆体均匀无结块。注浆作业则遵循“由外向内、由下至上、间隔跳注”的原则,起始采用低压力、小流量建立浆液通路,再逐步平稳加压至设计终压,直至吸浆量显著下降后结束注浆,全程做好压力监测与数据记录。
该技术方案的应用价值在工程实践中得到充分印证,其适配性与有效性贯穿防水闸墙施工辅助加固和水仓渗漏修复全场景。在防水闸墙施工阶段,通过对闸墙与围岩接触面预先灌注HQS-Super华千素复合注浆料,可提前填充岩体裂隙、胶结松散介质,使闸墙与围岩形成一体化结构,大幅提升闸墙抗水压力与密封性,从源头降低后期渗漏风险,这与煤矿防水密闭墙注浆加固“主动防御、源头管控”的技术要求高度契合。在水仓渗漏修复场景中,该水下抗分散注浆料能够在动态水环境下快速凝结,精准封堵渗漏通道,同时加固水仓周边松动岩体,显著提升围岩稳定性,解决了传统材料在水下修复中效果差、工期长的难题。现场应用数据显示,采用该技术后,岩体固化体抗压强度可达15MPa以上,渗透系数降至10⁻⁷cm/s以下,完全满足矿井防渗加固的严苛要求。
作为矿井水害防治领域的创新技术成果,李相宇团队提出的HQS-Super华千素注浆技术不仅具备材料适配性强、施工便捷高效、加固防渗效果显著等优势,更符合绿色低碳的矿井施工要求。其采用的无机注浆材料安全环保,施工过程无需复杂设备,经简单培训的施工人员即可操作,大幅降低了施工门槛与成本。该技术的推广应用,为复杂地质条件下矿井防水闸墙与水仓周边病害治理提供了可复制、可推广的解决方案,有效弥补了传统防治技术的不足,对推动矿井安全生产技术升级、保障矿山作业人员生命财产安全具有重要意义。在矿井水害防治从“过程治理向源头预防”转变的行业趋势下,此类精准适配现场需求的技术创新,必将为筑牢矿井水害防治防线注入更强动力。
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