河北某铁矿帷幕注浆混合材料室内试验及综合分析

畅 秀 俊

(华北有色工程勘察院有限公司，河北 石家庄 050021)

河北某铁矿帷幕注浆混合材料室内试验及综合分析

畅 秀 俊

(华北有色工程勘察院有限公司，河北 石家庄 050021)

在河北某铁矿帷幕注浆工程中，为了有效节约矿山建设期投资，对当地可用注浆掺合材料展开了一系列室内试验及经济效果分析，通过参数对比，论证了采用混合浆液进行注浆在技术上的可行性，有效降低了该项目注浆材料的成本。

帷幕注浆，混合浆液，浆液性能，经济分析

0 引言

该铁矿帷幕注浆工程量大，注浆材料消耗多。为节省投资，希望在经济合理的基础上，同时又能保证安全可靠，找到适用的注浆材料。对不同的可能注浆材料进行了各种室内试验和测试，目的是寻找最佳的注浆材料。

1 试验的材料选取

结合项目所在地条件，综合材料储量、运距、单价，分别选取了该铁矿附近的地表黄土、邯郸市临村粘土、永年县生产的膨润土、邢台市电厂的粉煤灰掺合料进行混合材料室内试验。

2 试验方法及成果分析

2.1颗粒分析试验成果

该铁矿周围的黄土含砂量为17.6%，还含有9.2%的姜结石，不适合作为注浆材料；同时该铁矿处于低缓丘陵地带，地表土层稀薄，一般厚度为1.0 m～2.0 m，如采用这一带的黄土作为注浆材料，预计大约需要破坏35亩土地，严重破坏当地的土地资源，因此认定此种材料不宜作为注浆材料，因此相关的其他试验后期也未进行。

邯郸市临村粘土、永年县生产的膨润土、邢台市电厂的粉煤灰的细度均能满足作为注浆材料的要求。

2.2浆液的性能试验

进行浆液性能试验的浆液类型见表1。

以上各种类型浆液均按水固比5∶1，3∶1，2∶1，1∶1，0.8∶1，0.5∶1六个级别分别配制。

浆液性能试验成果见表2～表4。

2.3浆液性能试验成果分析

1)单浆液(水泥、粘土、膨润土)的最大水固比、密度及相应浆液性能见表5。

水泥的水固比可达0.5∶1，密度1.8 g/m3，适宜于充填各种裂隙岩溶；而粘土和膨润土的水固比仅能做到2∶1，大于2∶1的浆液

稠度过大，基本不流动，无法灌注，可流动的浆液密度仅到1.28 g/m3～1.21 g/m3，仅适宜于充填细小裂隙；由此可见，水泥浆液的性能优于粘土和膨润土。

表1 浆液类型

表2 水泥—粘土(临村)浆液试验统计表

2)混合浆液。

通过试验成果分析：

a.水泥—粘土浆液和水泥—膨润土浆液的性能基本一致，水固比小于1∶1的浆液析水时间在25 min～60 min之间，最大析水率71%，最大密度1.5 g/m3,仅适宜作为稀浆对微弱裂隙的充填。水固比大于1∶1稠度过大不宜作注浆浆液。

表3 水泥—膨润土(永年)浆液试验统计表

表4 水泥—粉煤灰(邢台电厂)浆液试验统计表

表5 单浆液性能

b.水泥—粉煤灰浆，水固比小于0.8∶1的浆液最大密度1.55，稠度、析水率及析水时间均适合作为注浆液，但浆液的初凝时间过长。水固比大于0.8∶1的浆液稠度过大不宜作为注浆浆液。

3)各种浆液结石的抗压强度。

不同材料不同比例的浆液采用标准模具制模形成结石，结石的抗压强度试验由邢台市某检测中心进行，其结果见表6。

表6 浆液试块强度统计表

通过表6分析得出：水泥单浆液结石试块的抗压强度7 d为14.9 MPa，28 d为26.7 MPa。混合浆液中水泥—粘土浆液结石的7 d抗压强度在6.5 MPa～4.2 MPa之间；水泥—膨润土浆液结石的7 d抗压强度在8.5 MPa～6.5 MPa之间，水泥—粉煤灰浆液结石的7 d抗压强度在5.4 MPa～4.0 MPa之间。

由此可见，水泥单浆液结石的抗压强度最大，水泥—膨润土浆液结石抗压强度是混合浆液中最大的，并且水泥在混合浆液中所占比例越大，结石强度越大。

3 各种掺合料的经济分析

水泥价格为220元/t，临村粘土的当地售价35元/t，运费30元/t，到现场的单价为65元/t。但是，临村粘土成为微固结状态，胶粒含量较高，不能直接搅拌成浆液，需要经过加工成粒状或粉状，预计粘土的加工费为40元/t，最终价格为105元/t，比水泥节约115元/t。永年县生产的膨润土出厂价100元/t，运至现场单价为130元/t，比水泥节约90元/t。邢台市发电厂的粉煤灰售价70元/t，到现场单价120元/t，比水泥节约100元/t。

4 结语

该铁矿帷幕注浆工程施工中采用混合浆液进行注浆，在技术上是可行的。根据各种混合浆液的特性，在不同的地层条件下，分别采用了一些混合浆液，在满足技术要求的前提下，有效提高了经济效益。

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LaboratorytestandcomprehensiveanalysisofHebeianironorecurtaingroutingmixture

ChangXiujun

(NorthChinaEngineeringInvestigationInstituteCo.,Ltd,Shijiazhuang050021,China)

In Hebei an iron curtain grouting engineering, in order to effectively save construction investment in mines, the paper on the local available grouting material mixed launched a series of indoor test and the economic effect analysis, through the comparison, parameter demonstrates with mixed slurry grouting feasibility in technology, effectively reduce the cost of the project of the grouting material.

curtain grouting, mixed slurry, slurry performance, economic analysis

1009-6825(2017)30-0111-02

2017-08-13

畅秀俊(1980- )，女，高级工程师

TU502

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