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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