[發明專利]一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液及方法

有效

• 申請號: 201410274150.1
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104045312A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 馮旭海;葉建民;王建平;管增倫;宋雪飛;田樂;徐潤;高曉耕;劉書杰;孫光;吳瑩;陳慧;肖煒;王志曉;賀文;賀宏偉;邵晨霞;強曉宇
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;E21D5/04
• 代理公司: 北京權泰知識產權代理事務所(普通合伙) 11460
• 代理人: 王道川

技術領域

本發明涉及凍結施工技術領域，特別涉及一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液。

背景技術

在現有技術中的凍結施工中，為了避免凍結管與圍巖之間的環狀空間出現導水問題，通常采用緩凝水泥漿置換環形空間中的泥漿。中國專利文獻CN101225740A和CN102536248A均公開了利用緩凝水泥漿置換環形空間中泥漿的方法，雖然現有技術中置換方法能夠很好地將環形空間中的泥漿順利置換出來，但是對于凍結孔壁上附著的一層致密泥皮卻無能為力。凍結孔壁上附著的泥皮(厚度約為1-2毫米)的存在導致緩凝水泥漿與凍結孔壁膠結質量變差，破壞緩凝水泥漿對凍結管環形空間的封堵。另外，泥皮對緩凝水泥漿性能具有破壞作用，緩凝水泥漿與致密泥皮的直接接觸造成緩凝水泥漿絮凝、沉淀，導致緩凝水泥漿封堵作用變差。

發明內容

有鑒于此，本發明在于提供一種能夠將凍結孔壁上附著的致密泥皮清洗掉并隔離緩凝水泥漿與泥漿的凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿用工作液。

為解決上述問題，本發明采用如下技術方案：一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，由工作液甲和工作液乙組成，工作液甲由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份；工作液乙由水、骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑、pH值調節劑和增粘劑組成；在工作液乙中：每100重量份水中加入骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑和pH值調節劑分別為工作液甲中加入相應組分重量份的1.1-1.15倍、1.01-1.1倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍，并且每100重量份水中加入增粘劑5-12重量份，增粘劑為黃原膠和羥丙基瓜爾膠中的一種或兩種。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，骨料為硅灰、粉煤灰、石灰石粉和重晶石粉中的一種或多種。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，稀釋劑為鐵鉻木質素磺酸鹽、磺化單寧、磺化栲膠和偏磷酸鈉中的一種或多種。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，穩定劑為羧甲基淀粉和羥丙基淀粉中的一種或兩種。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，保水劑為羧甲基纖維素、聚陰離子纖維素和羥乙基纖維素中的一種或多種。

一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，乳化劑為蓖麻油聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯脂中的一種或多種。

上述一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的工作液，pH值調節劑為純堿和燒堿中的一種或兩種。

一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的方法，包括如下步驟：

(a1)通過空心鉆桿向凍結孔底部注入工作液甲，工作液甲由如下重量份的組分組成：水100份、骨料1-4.5份、稀釋劑0.8-6份、穩定劑1.5-4份、保水劑1-5份、乳化劑1.5-4.5份和pH值調節劑5-15份；

(b1)再通過空心鉆桿向凍結孔底部注入工作液乙，工作液乙由水、骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑、pH值調節劑和增粘劑組成；在工作液乙中：每100重量份水中加入骨料、稀釋劑、穩定劑、保水劑、乳化劑和pH值調節劑分別為工作液甲中加入相應組分重量份的1.1-1.15倍、1.01-1.1倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍、1.01-1.05倍，并且每100重量份水中加入增粘劑5-12重量份，增粘劑為黃原膠和羥丙基瓜爾膠中的一種或兩種；

(c1)最后通過空心鉆桿向凍結孔底部注入緩凝水泥漿。

一種凍結法施工中緩凝水泥漿置換泥漿的方法，包括如下步驟：