[發明專利]一種基于磁化水的底板防水注漿材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610177609.5
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN105753414B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 薛衛峰;王蘇健;鄧增社;陳通;韓磊;李濤
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B22/00;C04B33/00;C04B111/70
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供了一種基于磁化水的底板防水注漿材料，包括組分A和組分B，其中，組分A為磁化水，組分B為粘土或水泥或粘土與水泥的混合物。本發明利用磁化水配制煤層底板防水注漿材料，避免或降低了化學添加劑使用量，有效控制了漿液成本；且磁化水改性的粘土漿液，提高了強度和防滲效果，縮短了凝結時間和增大了早期強度，提高了注漿的效率。

【技術領域】

本發明涉及礦井水文地質領域，尤其涉及利用磁化水制備底板防水注漿材料的方法。

【背景技術】

我國華北地區煤礦開采普遍受到煤層底板的承壓含水層突水威脅，通常需要在采煤工作面開采前對煤層底板地層進行注漿防滲、防突改造。常規注漿的材料多選用水泥、粘土或兩者混合為主的漿液。其中，為進一步提高粘土漿液注入后的強度和防滲效果，常在粘土為主的漿液中加入化學改性劑來提高相關性能。然而，加入化學改性劑必然使得注漿材料的綜合造價顯著提高，且存在對注入地層的污染的可能；當底板天然防水條件更差時，會在粘土注漿材料中加入水泥或采用水泥單漿液，而為進一步提高水泥漿液或粘土水泥漿液的凝結速度和早期強度會在漿液中加入化學改性劑來提高相關性能。同樣，加入水泥和化學改性劑必然使得注漿材料的綜合造價顯著提高，且存在對注入地層的污染的可能。

【發明內容】

本發明為了解決上述問題，提供一種基于磁化水的底板防水注漿材料及其制備方法。

本發明采用以下技術方案：

一種基于磁化水的底板防水注漿材料，包括組分A和組分B，其中，組分A為磁化水，組分B為粘土或水泥或粘土與水泥的混合物。

優選地，所述粘土為普通粘土與純粘土礦物組成。

優選地，當組分B為粘土時，所述粘土與磁化水的質量比為1:1～1:1.5；當組分B為粘土與水泥的混合物時，粘土與磁化水的質量比為1:1～1:1.5，水泥與磁化水的質量比為1:6～1:11；當組分B為水泥時，磁化水與水泥的質量比為1:1～1:1.5。

優選地，所述粘土的塑性指數達到10以上。

優選地，所述的磁化水是將水源在0.6～1T強度磁場中磁化而成，所述水源就地選取。

一種基于磁化水的底板防水注漿材料的制備方法，將組分A和組分B混合后即可。

優選地，所述組分A磁化水的制備方法為：在水管某一段設置0.6～1T強度磁場，運用水泵將水形成封閉回路循環通過磁場，其中，水流速為0.04～0.08L/s。

優選地，當組分B中含有粘土時，組分A和組分B混合后再次磁化。

優選地，組分A和組分B混合后再次磁化采用與磁化水相同的方法，混合的漿液流速為0.04～0.08L/s。

優選地，組分A和組分B的攪拌時間小于10分鐘。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：1)利用磁化水配制煤層底板防水注漿材料，避免或降低了化學添加劑使用量，有效控制了漿液成本；2)利用磁化水改性的粘土漿液，提高了強度和防滲效果；3)利用磁化水改性的水泥漿液或粘土水泥漿液縮短了凝結時間和增大了早期強度，提高了注漿的效率；4)磁化水注漿材料無任何添加劑污染。

【具體實施方式】

第一實施方式：

本發明所述的注漿材料，包括A、B兩部分，其中A組分由普通粘土和純粘土礦物組成，B組分為磁化水，A組分與B組分按照質量比為1:1～1:1.5進行混合使用。

A組分制備方法是將普通粘土振動除砂，去除大部分的砂粒，然后可加入蒙脫石等粘土礦物攪拌均勻，使得A組分的塑性指數達到10以上。