水是礦山安全生產(chǎn)四大自然災害之一,水災同時也是隧道、大壩安全生產(chǎn)的隱患之一,根據(jù)巖體力學認為松散地層在地壓及水的長期浸泡下會產(chǎn)生角質連接物溶解,從而形成裂隙導通水源造成水災。地下水系統(tǒng)的演化(或演變)主要表現(xiàn)在水動力和水化學兩方面。在天然狀態(tài)下,這種演化是緩慢和漸變的,只有外部條件發(fā)生的的改變(如中大型建筑及大面積開采等),才有可能導致地下水系統(tǒng)在短期內(nèi)發(fā)生 大的急速變化,這種外部條件的重大改變在礦山、隧道的具體表現(xiàn)就是“礦山、隧道閉坑”,在大壩的具體表現(xiàn)就是水庫漏水,造成重大事故和人力、物力、財力的浪費。解決此類問題方法主要有引導水流改變其流向、鉛塊封堵、注水泥漿,與我們的產(chǎn)品和技術相比較,其缺點簡單分析如下:
1、引導水流改變流向
此種方法只能治標不能治本,只是將水流引導到別的地方,增加人力、物力,加大排水力度,花費的成本太高且不能解決實質問題。
2、鉛塊封堵
鉛塊封堵只能封堵水流出口,不能從根本上解決此問題,并且軟巖在水的長期浸泡下會進一步溶解使水流出口越來越大,更難解決此問題。
3、注水泥漿
在水泥漿中加入速凝劑之成一定比例注入地層裂縫中,此種解決方法運輸量大、施工難度大、工作條件惡劣,嚴重威脅礦井工人的身心健康,并且水泥的剛性在后期壓力作用下,會產(chǎn)生裂縫進一步導通水源繼續(xù)漏水。
馬麗散E(快速堵水材料)可以說是一種取眾家之所長補眾家之所短的雙組聚亞胺膠脂,現(xiàn)簡介如下:
一、馬麗散E簡介
馬麗散是一種低粘度,雙組分合成高分子——聚亞胺膠脂材料,采用高壓灌注進行堵水時,當樹脂和催化劑摻在一起時反應或遇水產(chǎn)生膨脹,本身反應或發(fā)泡生成多元網(wǎng)狀密彈性體的特征,當它被高壓推擠,注入到煤巖層或混凝土裂縫(在高壓作用下可以使煤巖層的閉合裂隙張開),可沿煤巖層或混凝土裂縫延瞻直到將所有裂隙(包括肉眼難以覺察的裂隙及在高壓作用下重新張開的裂隙)充填。在封堵裂隙加固煤巖層時,煤巖層不含水時產(chǎn)品膨脹率也相應變小(膨脹倍數(shù)為2~4倍),高壓推力將馬麗散壓入并充滿所有縫隙,達到止漏目的,成品抗壓介于25~38Mpa;在遇水后(摻水)時產(chǎn)生關聯(lián)反應,發(fā)生膨脹,在膨脹壓力的作用下產(chǎn)生二次滲壓(膨脹倍數(shù)為20~25倍),高壓推力與二次滲壓將馬麗散壓入并充滿所有縫隙,從而達到止漏目的,成品抗壓介于15~25Mpa,可以說馬麗散是堵漏材料尤其是堵水材料中性能最好的一種。
馬麗散的使用范圍:加固裂隙和不穩(wěn)定地層;封閉水流入口;密實地層;巖石加固;錨桿的密封。
二、產(chǎn)品特點
1、 高度成品化
馬麗散屬于高分子反應材料,本產(chǎn)品用25—30公斤塑料桶分裝,運輸方便,打開就可使用,方便施工。
2、運輸量小,經(jīng)濟效果明顯
設備和原料運輸方便,能一次到位,不需要專門的設備和鋪設管道。
3、可四季施工,無污染
馬麗散對施工地點要求低,只要有風源即可,該材料反應后,生成惰性泡沫。
4、費用合理
馬麗散有很高的膨脹率,以小用量達到最大的效果,從而費用經(jīng)濟、合理。
5、壽命期長、工期短
由于馬麗散具有良好的抗壓能力,經(jīng)得起地層的運動,具有壽命期長的特點;同時,馬麗散反應迅速,大大縮短了施工期限,節(jié)約時間,不影響生產(chǎn),保證煤礦安全生產(chǎn)進度。
6、施工設備簡單,易操作
該產(chǎn)品只需要一臺專用泵和一支混合槍,施工工藝簡單易行,現(xiàn)將其施工工藝簡介如下:
(1) 孔位的設計:
(2) 打孔,要求鉆孔直徑Ф=42mm,深度、傾角按現(xiàn)場情況而定。
(3) 把多功能泵及其附件組裝好并把注射槍固定住。
(4) 開始注漿,把兩根吸料管分別插入馬麗散樹脂和催化劑桶中,活塞在氣馬達的作用下運動,由于壓力的作用使原料經(jīng)過活塞進入輸料管,輸送到注射槍里,通過注射槍注入地層,原料滲入裂隙,進而快速反應達到加固的目的。
(5) 停止注漿,用樹脂沖洗管路和混合槍。
(6) 換孔注漿,重復2~5的步驟。
(7) 注漿完畢后,用清洗劑清洗多功能泵和附件。
本施工工藝簡單,操作方便,現(xiàn)場施工要求不高,能快速、高效地達到堵漏的目的。
7、先進的封孔技術:
封孔設備和技術是國內(nèi)最先進的,只須打孔,在專用設備作用下進行封孔作業(yè)。該原料通過注射管注入到封孔器中,以27:1(活塞壓力與風壓之比)的壓力將封孔器脹開(直徑在65—70mm左右)后原料被注射進施工地區(qū),由于封孔器對鉆孔周圍施加較大的壓力,與周圍巖煤層緊密結合,有效地起到了封孔的作用。其次,封孔器在最小壓力為40bar力的作用下脹開能產(chǎn)生100bar以上的壓力,高壓推力將馬麗散沿煤層裂縫延展直到將所有裂隙(包括肉眼難以察覺的裂隙及在高壓作用下重新張開的裂隙),從而達到止漏和封堵裂隙的目的。
三、技術優(yōu)勢
(1)粘度低,能很好地滲入細小的裂縫中;
(2)極好的粘合能力與地層形成很強的粘合;
(3)其良好的柔韌性能承受隨后的地層運動;
(4)反應速度快,遇水后在十幾秒內(nèi)發(fā)生反應,能迅速封堵水流;
(5)反應后形成的泡沫不溶于水;
(6)良好的抗壓性能;
(7)膨脹率高,達到原來體積的20——25倍,施工用量小,節(jié)約資金。
四、施工效果
利用馬麗散對漏水區(qū)封堵,其密閉性好,堵水率能達到90——95%。同時,由于其具有可塑性能隨著地層的變化而變化,不會壓裂,產(chǎn)生裂隙,可與地層形成一致的壽命,徹底改變以前做密封的效果,解決了傳統(tǒng)施工中施工量大、勞動強度高、易漏水、易壓裂、壽命期短等問題,減輕了工人勞動強度,提高密閉性和承壓能力,取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
綜上所述,馬麗散E堵水技術在國內(nèi)乃至國際上是首屈一指的,它的出現(xiàn)填補了堵水技術的空白,它的出現(xiàn)在堵水技術上具有劃時代的意義。