[發明專利]一種用鉆井廢棄泥漿配制的地面預注漿材料

有效

• 申請號: 200910235601.X
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101696352A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 宋雪飛;徐潤;王正勝;周興旺;陳振國;左永江;丁振宇;肖煒
• 申請（專利權）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: C09K8/467
• 分類號: C09K8/467
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

技術領域：

本發明涉及煤礦領域中所用的一種地面預注漿材料，尤其是一種 用鉆井廢棄泥漿配制的地面預注漿材料。

背景技術：

粘土水泥注漿技術因成本低廉、施工效率高、堵水效果好等特點， 已在我國煤礦立井井筒建設中得到了普遍應用。目前我國已有八十多 個井筒采用了粘土水泥注漿技術，作為主要組分的粘土漿，其注入量 也已高達1000000m³左右。我國礦井井筒的建設正朝著千米深井的方 向發展，需要大量的粘土漿注漿材料，這就會進一步破壞珍貴的土地 資源；而在粘土資源較少的區域，粘土水泥注漿技術的應用也受到了 限制。

鉆井法是在深厚表土中開鑿立井井筒可靠的施工技術，我國已經 實現600m深厚沖積層的鉆井法施工，但該工法產生大量的廢棄泥漿， 泥漿的處理和排放問題突出，已成為鉆井法鑿井發展的一大制約因 素。目前國內外對鉆井廢棄泥漿的治理一般是先進行固結處理，然后 考慮綜合利用，但尚處于試驗階段，不具備大規模工業化綜合利用的 條件；也未開發出專門針對鉆井廢棄泥漿的固結材料，泥漿固化處理 使用的都是針對粘土、工業污泥的固材，固化效果不理想。我國對廢 棄泥漿的處理方法主要是直接排放，排放時間長(通常需要幾年甚至 幾十年)，占地面積大，環境污染問題嚴重。

可以看出，作為特殊鑿井技術的注漿法和鉆井法，一方面是注漿 法技術需要大量的粘土漿，另一方面是鉆井法技術產生大量的廢棄泥 漿卻難以處理。從經濟和環保角度看，對廢棄泥漿的綜合利用是廢棄 泥漿有效治理的合適途徑。因此，對鉆井廢棄泥漿進行處理和改性， 研究將其作為注漿材料加以利用，是治理鉆井廢棄泥漿的一條新途 徑，具有顯著的經濟效益，同時環保意義深遠。

發明內容：

本發明的目的是以鉆井廢棄泥漿替代粘土漿作為注漿材料，減少 廢棄泥漿的排放，減少注漿時粘土漿的造漿量。

本發明所采用的技術方案是：該地面預注漿材料由以鉆井廢棄泥 漿配制的地面預注漿漿液和氯化鈣溶液組成；所述的地面預注漿漿液 由鉆井廢棄泥漿、水泥和結構添加劑組成，1體積地面預注漿漿液中 結構添加劑占1％～3％(體積百分比)體積，水泥的濃度為0.1～ 0.2g/mL，余量為鉆井泥漿；地面預注漿漿液與氯化鈣溶液的體積比 為1000∶(5～17)。

上述的結構添加劑為水玻璃；氯化鈣溶液的濃度為0.3～ 0.6g/mL。

本發明具有如下有益效果：本發明利用鉆井廢棄泥漿代替粘土漿 配制注漿材料，減少鉆井廢棄泥漿的排放，緩解目前鉆井泥漿排放的 巨大壓力，同時又能夠減少注漿時粘土漿的造漿量。利用鉆井廢棄泥 漿配制的注漿漿液，通過氯化鈣的降粘作用，漿液滿足注漿泵送要求， 并且漿體的強度也滿足注漿要求。

附圖說明：

圖1是實施例1加入氯化鈣后漿體的塑性強度增長趨勢圖；

圖2是實施例2加入氯化鈣后漿體的塑性強度增長趨勢圖；

圖3是實施例3加入氯化鈣后漿體的塑性強度增長趨勢圖。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

實施例1：鉆井泥漿取自淮南張北煤礦西風井，稀釋比重1.16， 漏斗粘度18.91s。在25℃試驗條件下，在水泥膠砂攪拌機的攪拌鍋 中加入鉆井廢棄泥漿，選擇低速轉速并開啟攪拌鍋，加入氯化鈣溶液， 攪拌1min后，加入水泥攪拌3min，再加入結構添加劑，低速攪拌1min 后，利用漏斗粘度計測定配制漿液的粘度。在漿液的配制過程中，攪 拌機一直處于低速轉速攪拌狀態。考慮到氯化鈣溶液的稀釋作用，以 同量的水做對比試驗。根據《煤礦注漿技術》注漿材料的性能及常用 的測試方法，測定漿液的漏斗粘度。試驗配比及測定結果見表1，可 以看出氯化鈣的降粘作用明顯優于同等水量的稀釋降粘作用；氯化鈣 加入后，能夠使漿液的粘度從滴流降低為七十多秒。

氯化鈣降低粘度測定表????表1

在實施例1中，還測定了加入氯化鈣后漿體24h的塑性強度增長 情況。測定方法及計算公式如下：利用水泥凝結時間測定儀，以試錐 取代試針，測定試錐的錐入深度，計算塑性強度。計算為公式