煤矿水害综合防治技术讲座

煤矿水害综合防治技术讲座河南工程学院王国际：03861088:aqgcx2006@163第一部分

我国煤矿水害治理技术现状一、我国煤矿水害的根本特征我国是世界最大的产煤国，煤炭产量比整个欧洲国家煤炭产量的总和还要多。但是，随着我国煤矿开采规模的迅速扩展，开采深度的不断添加，开采时所接受的水压越来越大。近年来，煤矿井下突水事故呈添加趋势，轻者影响矿井正常消费，呵斥经济损失，重者呵斥矿井部分或全部被淹，甚至呵斥艰苦的人员伤亡事故，我国煤矿已成为受水灾危害最严重的国家之一。据不完全统计，在过去的5年里，全国有300多个矿井由于突水被淹没，死亡0多人，经济损失高达600多亿元人民币。底板高压水经过导水构造突入矿井、采空区及老窑积水突入矿井的水灾事故占水灾事故的85%以上。华北地域受底板承压水要挟的矿区较多，由于奥陶系灰岩富水性强、水压高、补给水源区域广、隔水层薄，而区内断裂构造及陷落柱较发育，致使华北地域煤矿重特大突水事故多发。奥陶系灰岩其中，太行山东麓各矿区在开采石炭、二叠纪煤层时，频繁发生突水事故。特别是当煤层底板隔水层太薄或断层破碎带减弱了底板隔水层强度，而无法接受底板水头压力时，导致突水次数增多、突水强度增大。许多矿区奥陶系喀斯特溶洞发育，使上覆岩层陷落或裂隙发育，塌陷裂隙把灰岩岩溶承压水忽然导入矿井引发突水事故，其后果往往是灾难性的。喀斯特溶洞由于大量乡镇煤矿无序开采，导致矿井之间的隔水煤柱遭到破坏，使得废弃矿井、老空区积水瞬间溃入采掘巷道，呵斥严重灾祸的景象近年来呈多发趋势。1986~1995年、2000~2005年期间，由于煤炭企业规模迅速扩张，是我国煤矿水灾最为严重的时期，当时华北各矿区以及广东、广西、湖南、山西等矿区延续发生了多起灾难性突水淹井事故。2006年以来，国家平安监察总局对矿井水灾防治任务监管力度加大，我国煤矿水害事故呈现出逐年减少的趋势，但重特大事故并没有降下来。随着科学技术的提高，煤矿消费与建立过程中的配备、工艺、技术都有了很大的提高，矿井消费和建立规模迅速扩张，而矿井水灾防治技术的开展远不能顺应矿井消费与防治水灾任务的需求，从而构成了某些矿区矿井突水事故、死亡人数及经济损失的反弹和上升，特别是重、特大型矿井突水事故时有发生。经过近年来对我国一些突水事故的调查与分析，总结出我国煤矿水害事故有如下特点：①重特大水灾事故增多，事故后果严整，社会影响面大。②重特大水灾事故多是底板高压突水和老空老窑突水。③大的水灾事故主要源自华北型煤田。④水灾事故与矿井防治水措施落实不到位有着亲密的关系。在近期发生的突水事故中70～80%的矿井防治水措施落实不到位，矿井水灾防治技术人员缺乏，平安管理程度低下。⑤突水事故的高发期往往出如今煤炭工业的快速开展期，矿井超设计才干消费往往是水灾事故孕育和发生根本缘由。⑥矿井涌水量随季度变化较大，汛期是水灾事故多发期，大量的降水致使地面河流、湖泊水位上升，呵斥淹井事故。煤矿突水事故所呵斥的经济损失是宏大的。如我国永城、井陉、淄博、郑州、新汶等矿区均发生过突水量在50m3/min以上的艰苦突水事故，各矿区总排水量均大于500m3/min。吨煤排水本钱为10～40元，占原煤本钱中的比例较大，年排水费高达数千万元，部分矿区由于排水费用过高，长期亏损，严重影响到企业的开展。据统计，目前我国受水害要挟的矿井8000多处，核定消费才干占总产量的60%以上。其中受水患要挟比较严重的矿井有3000多处，煤炭产量15亿吨，占总产量的60%，这种局面严重影响到各矿区的平安消费，影响矿井的正常接替，妨碍煤炭企业的开展。华北的一些主要矿区，如焦作、峰峰、邯郸、邢台、井陉、淄博、肥城、韩城、郑州、永城等矿区受水要挟的储量占矿井总储量的80%以上。因此，不迅速处理水灾事故上升问题，煤矿平安消费情势难以改动。目前不少矿井已进入深部开采，个别矿井开采标高已超越-800m，最深的已过-1000m。煤层底板接受岩溶承压水的水压已达6～7MPa，而开采煤层与其下伏的灰岩岩溶含水层之间的隔水层厚度普通只需8～40m，突水的机率增大，淹井事故也逐年上升。矿井水灾已成为影响煤矿平安消费的艰苦问题之一，水灾防治任务曾经成为各矿区保证平安消费所必需面对的艰苦研讨课题之一。二、我国华北各矿区矿井水害防治技术现状近年来，国家平安监察总局、各省市煤矿平安监察局以及各级煤炭行业管理部门、煤炭企业曾经把矿井水灾防治任务列入重要议事日程。新出台的<煤矿防治水规定>对矿井防治水任务提出了更高的要求。建立健全水灾防治组织机构。进一步完善了矿井水灾防治措施。各煤炭企业必需设专职主要管理人员主抓矿井水灾防治任务。各煤矿必需健全矿井水文地质图件、水文地质台帐。必需按相关法律、法规、规程及规范要求建立专业的探放水队伍，配备探放水技术配备。必需建立完善的矿井主排水系统，并保证其可靠性。制定矿井中长期防治水规划和年度防治水方案、汛期防洪方案，为防治水任务做好充分的思想预备、物质预备和组织预备。各矿区对水灾防治任务进展了全方位整改:受底板灰岩水要挟的华北各矿区在水灾防治战略方面根本上理清了思绪，仔细贯彻“预测预告、有疑必探、先探后掘、先治后采〞的防治水方针，确立了以疏放结合的带压开采为主的防治水战略。肥城、焦作、永城及郑州等矿区近几年大力开展了对二1煤底板进展注浆改造方面的研讨，部分矿区在底板改造方面获得了艰苦研讨成果，并逐渐得到了推行运用。从我国各矿区水灾防治任务的全局来看，还存在有明显缺乏的问题。主要表现:1.在矿井水灾防治专业技术人员严重缺乏，对水灾防治工作的重大问题研究深度不够；2.少数煤矿对水灾防治工作的认识不够深入，投资力度不够，安全技术措施制定不规范，落实不到位；3.各矿区水文地质工作不够规范，缺少强有力的专业技术措施；4.尽管有些煤矿建立起了水文地质台帐、水文地质图件等，但由于日常的矿井地质和水文地质工作不够规范，对矿井水文地质的变化情况掌握不够，对未来水灾隐患预测不准；5.对矿井主要的突水水源、各含水层的涌水特性、涌水量及突水压力认识模糊，对带压开采所存在的潜在危险认识不足；6.个别煤矿由于井田勘探程度不够，对井田内的地质构造掌握不清，对矿井的突水机理、容易发生突水的区域、矿井涌水量随季度的变化规律认识不足；7.相当一部分煤矿主排水系统及次级排水系统还不够完善，所配备的排水设备能力偏小，综合排水能力达不到水灾防治要求；8.主排水系统安全设备存在缺陷，相当一部分煤矿主排水管路没有实现双电源供电；9.矿井主水仓不符合《煤矿安全规程》要求，水仓容量不够，水仓淤煤没有得到及时清理，有效容积没有得到充分发挥；10.一部分矿井没有按要求进行每年一度的水泵联合试运转演习，对主排水系统的实际排水能力掌握不够；11.相当一些煤矿没有坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，物探工作基本没有进行，钻探工作不够规范，探水过程中的安全技术措施不够完善，存在盲目掘进，盲目开采的现象；12.部分矿区注浆堵水工作开展得不够及时，注浆堵水技术普及率太低，专业技术人员短缺，水灾治理不够及时，造成了很大的经济损失。由于存在以上缺乏，近年来我国煤矿重特大水灾事故时有发生，矿井水灾防治任务任重而道远。三、我国煤矿水灾事故频繁发生的缘由分析呵斥矿井水害频发的根本缘由主要有水灾防治技术手段推行运用不够，防治水任务投人缺乏，矿井水文地质根底任务薄弱等。长期以来我国政府和宽广科技人员为煤矿水灾防治任务付出了艰苦的努力，在长期与煤矿水灾事故斗争的过程中，以中国煤炭科学总院西安分院及有关高校和科研院所为代表的防治水科研队伍，研发构成了较为系统完善的适宜我国国情的煤矿水害防治技术、方法和相关的仪器配备。但由于消费企业在市场经济条件下没有及时调整好快速增长的消费方式与平安配套的防治水技术与措施之间的协调关系，致使矿井水灾防治技术难以满足矿井的满负荷甚至超负荷消费要求。许多煤炭企业在1997~2000年期间因效益不好，呵斥高素质专业水文地质人才流失，2001年以来煤炭企业规模迅速扩展，产量大幅度提高，防治水技术与管理人员力量缺乏，加上规范化监管力度不够，使得现有的防治水技术和手段没有得到充分运用，矿井根底水文地质任务力度不够。据专家研讨，防治水技术手段落后，矿井水灾条件预测的准确度不能满足机械化消费的要求，是呵斥矿井水灾的重要缘由之一。近年来，煤矿开采方式有了很大改良，开采深度和任务面开采空间尺度不断增大，致使水灾产生的条件、水灾要挟的程度以及水灾构成的机理都发生了较大的变化。而目前我国防治水技术和水害预测评价的实际根底依然以我国20世纪80年代所积累的防治水阅历及其相关研讨成果为主。矿井水灾防治作为一门实际性很强的学科，其特定历史阶段的研讨成果都具有极强的时间效应和对特定采矿方式与采矿环境的顺应性。历史所构成的传统的防治水技术措施曾经不能完全满足新情势下现代化矿井建立与消费的要求，矿井防治水技术与消费的高产高效技术开展程度不平衡必然会产生矿井水灾事故的上升。在煤炭工业快速开展时期，没有研制出对于含水构造和涌水通道进展准确探查的技术与配备，呵斥了对矿井导水通道的位置、分布、含水性、导水性等探测不准，所制定的防备措施不到位，短少针对性，这是导致灾难性水灾事故的直接缘由。水源、水量、导水通道是煤矿水灾产生的三大要素，矿井水文地质任务的中心内容就是要查明这三大要素。含水层对水源和水量起决议作用，其补给和排泄条件具有区域性和面状分布特点，因此往往是易于查明和预测分析的；但导水通道〔断层、陷落注、不良封锁钻孔等〕具有显著的部分性和难以预测性，大多数灾难性突水事故都原因于对导水通道的不可预知性。煤矿水灾存在最为普遍、突水灾祸最为严重、突水要素最为隐蔽、水害平安最难预知的莫过于华北型石炭系、奥陶系岩溶水经过断层或陷落柱突水，而我国目前拥有的矿井水文地质条件探查技术与设备对于断层和陷落柱等导水构造的探查精度和超前探测间隔都不能满足现代化矿井对防治水任务的根本要求。越层越界等非法开采的人类活动所诱发的突水条件和水灾隐患，是呵斥了老空、老窑突水的根本缘由。近年来，政府对乡镇煤矿进展资源整合，大量小煤矿被封锁，部分国有煤矿因资源枯竭而封锁，使得消费矿井周边构成了新的水源和涌水通道，由于没有对矿井封锁能够诱发消费矿井水文地质条件恶化的危险度进展系统评价，没有采取真实可行的水灾监测和防备措施，缺乏封锁矿井相关工程和技术资料的系统整理，对废弃矿井突水条件的认识及防备措施预备缺乏，频繁发生灾难性的突水事故，而且这类事故呈现出明显的上升趋势。四、矿井平安消费对水灾防治技术的根本要求矿井水文地质条件的探查和水文地质信息的分析与管理技术，必需满足矿井建立与消费在时间与空间方面的要求。煤层顶、底板含、导水构造的探测精度和探测深度，必需满足矿井巷道采掘任务在速度和空间尺度方面的要求。矿井充水要素的预测预告，必需实现适时性和定量性。五、煤矿水灾防治技术开展需求处理的重要问题多年来沿用的突水系数实际是在浅、中部煤炭资源小尺度任务面开采过程中总结出的阅历实际，而深部开采的围岩应力条件、矿压扰动和开采破坏条件都与浅、中部开采有很大的不同。假设沿用原有的突水系数实际来指点大埋深、高水压、高应力、综合机械化开采条件下的矿井水灾防治任务，必然会给消费和平安带来误导。必要经过现场观测与实验研讨、实际计算与分析、室内物理与数字模拟等，研讨在新的地质与水文地质条件下、在综合机械化开采条件下，煤层底板水的突出机理和控制要素，为有效实施底板水的预测预告提供实际根据。1.加强对现代采矿条件下开采煤层底板水突水机理的研讨过去的研讨成果主要集中于水量和水源，而对导水通道的研讨较少，特别是对煤层底板隔水层的隔水性能的研讨较少。随着开采深度的添加，深部疏水降压难度加大，深化认识煤层底板隔水层的隔水性能，进而有效利用隔水层的自然隔水才干，减少或防止底板突水尤为重要。因此有必要经过对煤层底板隔水层的节理裂隙发育程度、岩石力学性质、由于开采而引起的矿山压力对煤层底板的扰动破坏、水岩相互作用机理以及它们之间相互关系进展研讨，提出煤层底板隔水层防高压突水的综合评价实际和方法，为充分利用隔水层的防、隔水性能，开采深部煤炭资源，提供水文地质根底资料。2.加强对煤层底板隔水层隔水性能的研讨在充分调查研讨和对现有地质探查技术与配备的根底上，自创相关学科的技术提高与研讨成果，针对目前矿井水文地质条件，特别是隐伏导水构造远间隔、高精度探查方面存在的问题，研讨开发新的探查技术与配备。重点研讨以水源和导水构造为主的高精度、远间隔快速物探技术与配备，从而提高矿井突水条件的探查精度和空间间隔。3.加强对导水构造探查技术与配备研发根据对矿井底板水突出机理及主要控制要素的研讨成果，利用突水信息原位采集技术、突水要素适时检测技术、突水要素远程监控技术、突水信息动态分析和人工智能判别技术，直接从矿井突水的前兆要素入手，利用现代信号检测、数据传输和方式识别技术，经过适当的传感器直接监测突水前兆各项参数变化，研讨确定矿井突水的发生条件和预告方法，建立矿井水灾自动监测预告预警系统，开发相应配备，以实现矿井突水前兆的适时监控、水灾控制信息的过程与动态分析、水害发生的即时预警。4.加强对煤层底板水灾监控预警技术与配备研讨重点研讨矿井突水淹井后突水水源的快速判别、利用注浆技术对出水点快速封堵、被淹矿井快速恢复等关键技术。5.加强对艰苦水灾事故快速处置技术与配备的研讨第二部分

水害多源协同预测预告技术一、水害多源协同预测预告技术总体方案矿井水害多源协同预测预告技术道路：地震方法与电磁方法相结合；物探技术与地质分析相结合；长间隔与短间隔相结合；物探技术与钻探技术相结合；针对矿山不良地质段建立宏观控制预告、准确预告、验证预告三级预告系统。水害多源协同预测预告技术任务流程见以下图。水害多源协同预测预告技术任务流程图重点探测区普通探测区地面及井下地质调绘，确定重点探测区段及探测内容正常确定短间隔物探手段及预告技术，实施探测确定长间隔物探手段及预告技术，实施探测异常井下地质调绘、超前深孔钻探正常井下地质调绘、加长炮孔钻探综合分析及预告确定施工方案巷道施工信息反馈异常二、水害多源协同预测预告技术的主要方法与手段采用配套技术进展地面及井下工程地质及水文地质调查，结合勘察设计资料拟定预告分级管理规范，划分出重点不良地质区段；采用水害多源协同预测预告技术的思想与方法建立预告模型，将地质调绘、地质分析与井下物探、钻探相结合，对开挖面前方断层、节理裂隙、破碎带、接触带、含水层、地应力情况以及岩性和围岩等级进展预告。〔一〕主要方法地质调绘环境监测分析地质编录地质构造分析、岩性分析、水文特征分析钻孔摄影物探地质钻探〔二〕主要手段三、组织构造为了保证水害多源协同预测预告技术的顺利进展，集团公司设立指挥部，发扬设计、科研、施工、制造“四位一体〞的优势，对地质预测预告任务及重难技术问题进展结合攻关，水害多源协同预测预告技术组织构造见以下图。水害多源协同预测预告技术组织构造图指挥部矿工程部短间隔探测组地面地质调绘与监测组井下地质调绘与监测组综合分析与预告组直流电法探测组超前地质钻探组瞬变电磁法探测组四、地质信息搜集与处置水害多源协同预测预告技术要建立一个地质信息系统，经过各种方法搜集地质信息，进展综合分析、判别，编制信息预告成果。水害多源协同预测预告技术信息采集处置流程见以下图。地质信息采集处置系统信息分析处置能否与设计一致变卦设计否现场施工是地质信息系统五、国内外物探预告技术国内外主要的物探技术：电法勘探磁法勘探重力勘探地震法勘探等。其中物探技术运用较为广泛的有电法勘探、磁法勘探和地震法勘探。〔一〕地震法预告技术国内外常用的地震法超前预告技术有：陆地声纳法负视速度法程度地震剖面法〔HSP〕TSP超前预告方法〔TSP202、TSP203等〕TGP206超前预告方法TRT和TRT6000超前预告技术TST超前预告技术地震法存在一些技术缺陷，主要在于观测方式与处置软件上。观测方式和软件处置方法缺乏严谨的物理根底，臆造性较大，与真实地质情况有一定差距，呵斥了一些漏报、误报和工程事故。漏报、误报景象主要是由于地震法勘探对含水地质构造不敏感。地震法原理图地层或断层反射波前震源检波器检波器隧道〔二〕电磁法预告技术电法勘探是勘探地球物理学主要学科之一。电法勘探研讨以地壳中各种岩石、岩石电学性质〔导电性、介电性、导磁性、激电性〕之间的差别性为根底，利用电场或电磁场〔天然或人工〕空间和时间分布规律来处理地质构造或寻觅有用矿产的一类地球勘探方法。在实践运用中已有20余种，通常分为三类：直流电法直流电法普通常用的有高密度电、音频电透视、三极超前探测、电测深等；交流电法交流电法主要有瞬变电磁、地质雷达、磁偶源、坑道透视等；天然电磁法天然电磁主要有天然场和电磁辐射等。1.电法勘探原理瞬变电磁法，TEM瞬变电磁法的根本原理是：利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲磁场，在一次脉冲磁场的间歇时间内，用线圈或接地电极观测二次涡流场的方法，以获得地质构造数据。随着电子技术特别是计算机技术的开展，国内外研制的瞬变电磁法勘探仪器不断涌现。如:MSD-1脉冲瞬变电磁仪采用高精度宽带程控运算放大器、高速十六位模数转换器、高速双口随机存储器等器件，并利用双极性同步采样、对工频相关采样、弱信号多点平均、信号累加、瞬态干扰赐除等多种数据处置方法，获取较好的勘探数据。矿井地质雷达国内运用的矿井地质雷达主要由重庆分院开发，其研制的KDL-3型矿井地质雷达系统在技术上已到达国际先进程度，具有微机控制、数据采集、存贮及信息处置、自动成图等功能。分辨率较高，探测间隔可达60～70m。矿井地质雷达系统包括发射天线和发射机、接纳天线和接纳机，以及控件部分。发射机经过发射天线对准探测地质目的定向发射高频窄脉冲电磁波，电磁波的传播速度和衷减率取决于岩石的介电性和导电性，且对岩石类型的变化与裂隙含水性非常敏感，在传播过程中，一旦遇到岩石导电特性变化，就能够使部分透射波反射，反射信号或透射信号经过接纳天线被接纳机所检测，从而探测地质异常体的性质、位置和大小。主要用于探测落差大于lm的小断层、煤层位置与厚度、厚煤层开层后的剩余厚度、导水裂隙带和灰岩岩溶发育带的位置、隔水层厚度、瓦斯异常带等。无线电波透视法〔俗称坑透法〕无线电波透视法:是向地下地质体发射高频无线电波，经过观测电磁波在传播过程中场强的衰减情况，以确定地质异常体的位置。通常情况下，煤层和顶底板岩石对高频电磁波的吸收作用是不同的。低电导率的岩石对电磁波能量吸收作用小，因此接纳的信号〔即场强〕较强，而煤层吸收作用大，接纳的信号弱。断层破碎带、陷落柱等那么会使电磁波产生反射、折射和吸收，属低电阻体〔高电导率〕。坑透法在两条巷道〔回风顺槽和运输顺槽〕之间进展，通常把发射机放在所探测采煤任务面的运输顺槽内，向被探测地质体发射无线电波，接纳机放在回风顺槽内，接纳透过被探测地质体的电磁波信号，当有低电阻的异常体时，在相应的接纳点处能观测到无线电波场强的明显衰减．经过改动发射点或接纳点位置多次观测，即可确定地质异常体的位置和形状。直流电法属全空间电法勘探。它以岩石的电性差别为根底，电流经过布置在隧道内的供电电极在隧道周围岩层中建立起全空间稳定电场。直流电法超前物探主要是根据视电阻率的大小来判别任务面前方的含水构造与地质构造，因此，探测前提是探测目的有明显的电性差别，利用探测目的电性参数的差别来分辨目的体，如：探测目的为岩层、洞穴、金属矿、水体还是构造等。直流电法1.直流电法超前预告技术的技术关键视电阻率是直流电法超前物探的关键要素之一，影响视电阻率的要素主要有：组成岩石的矿物成分，主要与组成岩石的矿物颗粒的构造形状、湿度〔含水量〕、温度有关。岩石中水溶液的分布形状。岩层中水溶液的电阻率大小。与含水孔隙度有明显关系。与岩石的裂隙率，岩溶发育程度有较大关系。2.直流电法超前预告技术的几个技术关键：直流电法探测的干扰主要来自5个方面的影响：探测地点存在铁轨、工字钢、扒矸机等金属干扰物和水沟等延续状低阻体。巷道底板干湿不匀，部分地域存在积水段。巷道底板过分枯燥引起的接地电阻过大。线路漏电。巷道弯曲。2.直流电法超前预告技术的几个技术关键：实际上，只需巷道较长，探测时两极足够远，就能到达足够大的探测间隔。多年的探测实际阐明，因全空间和体积效应等问题，直流电法有效探测间隔普通不超越100m。2.直流电法超前预告技术的几个技术关键：直流电超前探测法可以超前查获掘进作面前方空洞、断层、富水区等地质异常区，为掘进任务面探放水任务提供了准确的技术根据，有效地预防了掘进任务面突水事故的发生。〔三〕物探预测预告技术道路综合分析上述几种物探技术，结合各种物探技术在国内外运用情况，其中：地震法勘探对构造、岩性等力学性量变化敏感，也就是说地震法超前物探对构造探测比较准确；电磁方法对含水性引起的导电性敏感，阐明电磁法超前物探对含水构造探测较为准确；为了提高超前物探的准确性，应采用地震法与电磁法相结合的物探技术，地面物探和井下钻探相结合的技术道路。〔四〕直流电法水文地质预测预告运用1.直流电法仪超前水文地质预测预告的根本原理一个点电源O在均匀介质中的电场形状为球形〔见图〕，每个球壳为一个等电位面，不同等电位面上A、B两点会产生电位差，电位差的大小与其经过的介质的导电性〔电阻率〕有关。用直流电法仪测得A、B两点的电位差，依公式可计算出介质的视电阻率。点电源在均匀介质中的电场形状j电流线A′等电位面B′C′ABCO在巷道中设A、B两极供电点，其中B点设在无穷远〔大于丈量范围3倍以上〕，就构成了以A点为中心稳定的球形电场。设3个不同球形电场A1、A2、A3〔见图〕进展测试，可以得到3组前方相切的介质的视电阻率，经过计算机处置，消除其他方向上的干扰，得到前方切点D处的视电阻率。掘进巷道BY3X3Y2X2Y1X1A3A2A1三个不同电场观测表示图延续观测就得到任务面前方不同间隔处介质的视电阻率变化曲线，含水地点的岩石视电阻率会大大降低，依视电阻率变化情况可以推测到任务面正前方水文地质能否有异常。2.直流电法仪任务原理直流电法仪是由锂电池组、逆变声压、整流滤波、极性变换、单片机控制、A/D转换、显示、存储、通讯等电路组成。其任务原理见图。逆变升压电路整流电路电流电压取样电路变频输出单片计算机存储器键盘电源电路串口通讯PC显示器A/D转换器MNAB直流电法仪任务原理表示图电池输出的直流电压经逆变升压电路产生83V的高压，经整流滤波、极性变换电路输出，即经过A、B电极供入大地，建立稳定的人工电场；同时经过M、N电极接纳大地的感应电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后送单片机控制电路，丈量电压和供电电流，经过计算存入存储器。显示器用来显示参数和丈量数据。存储器用于丈量参数和丈量数据的储存。存储器中的数据经过RS232串行通讯口传送到PC机中，在PC机中完成数据的转换和成果图的绘制。3.工程实例登封市庙庄煤矿是一个技改矿井，2006年5月对该矿的部分巷道采用直流电法进展了超前探测，根据探测结果对其水文地质进展了预测预告。〔1〕测点布置根据不同探测目的，直流电法可以采用多种任务安装方式。井下探测通常运用对称四极测深安装、三极测深安装和三点三极超前探安装，由于此次超前探测的目的是了解运输大巷掘进任务面前方的断层含水情况，所以采用三极测深布极法。测点布置见以下图。在掘进任务面迎头布置供电极A1、A2、A3，间距4m，A1布置在掘进任务面迎头位置1m位置，接纳极M、N，间距4m，在掘进任务面迎头后300m处布置B极作为无穷远极。距供电极A112m开场跑极，观测记录各点视电阻率þ，然后在计算机上绘制A1、A2、A3点视电阻率曲线图。以各条曲线上距A1供电点等距低阻点为根据，分别以A1、A2、A3点为圆心绘圆，三圆相交点即为前方低阻异常点。测点布置图〔2〕成果分析将井下采集的数据经过RS232串行通讯口传送到计算机中，在计算机中经过Sufer8完成数据的转换和成果图的绘制，详见庙庄煤矿主运输大巷直流电法超前探测结果图。本次采用直流电法仪三极布极法，对巷道超前探测100m，共测得数据75组，其中可信数据73组，有效探测间隔为85m。图中用两种方式表达介质的视电阻率大小，一是视电阻率等值线；一是颜色深浅，颜色较浅部分表示视电阻率较低，颜色较深的部分表示视电阻率较高。图像下方数字代表距巷道掘进任务面间隔。从图中可以看出：任务面前方48～57m为一低阻区，此区间岩石的视电阻率为55～65，比正常介质视电阻率低得多，可视为富水区；60～68m之间为一高阻区，此区间岩石的视电阻率为145～155，比正常介质的视电阻率要高，可视为断层破碎带，不含水；其他部分为正常段。揭露验证:在掘进任务面前方47.5m处出现淋水，并且水量较大，掘进任务面前方60m处出现一落差5m的断层，与探测结果完全吻合。〔五〕直流电法超前预测预告成果图六、井下钻探1.超前距探水时从探水线开场向前方打钻孔，探水一掘进一再探水一再掘进，循环进展。而探水钻孔终孔位置应一直超前掘进任务面一段间隔，该间隔称超前距〔见探水钻孔的主要参数表示图〕。〔一〕探放水的主要参数探水钻孔的主要参数表示图2.允许掘进间隔经探水证明无水害要挟，可以平安掘进的长度称允许掘进间隔。3.帮距帮距使巷道两帮与能够存在的老窑积水之间坚持一定的平安间隔，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的间隔，可用下式计算：a—超前距，mL—巷道跨度〔宽度高取大值〕，mKP—煤的抗拉强度，MPa；A——平安系数，普通取2～5P—水头压力，MPa4.钻孔密度〔孔间距〕指允许掘进间隔终点横剖面上探水钻孔之间的间距，不超越3m，以免漏掉含水区。〔二〕探放水钻孔布置方式扇形探水钻孔半扇形探水钻孔探水钻孔的布置方式和巷道类型、煤层厚度与产状有关，情况不同时，布置方式也有所不同，主要有:扇形、半扇形〔三〕探水与掘进的配合1.双巷掘进交叉探水2.双巷掘进单巷超前探水3.平巷与上山配合探水4.隔离式探水〔四〕断层带探放水据统计，矿井突水事故中有90％以上是位于断裂带或其附近。因此，当采掘任务面将要揭露或接近含水、导水的断裂构造时，都必需进展探水，防止突水事故发生。1.断层探放水原那么与探查内容〔1〕断层探放水原那么，以下情况均必需探水：①采掘任务面前方有导水断层存在，但详细位置不清或控制程度不够。②采掘任务面前方，预测有断层存在，但详细位置和含〔导〕水性不清。③采掘任务面底板隔水层厚度与接受水压都处于临界形状，采掘任务面影响范围内断层赋存情况不清。④巷道揭露或穿越断层无突水征兆，但隔水层厚度及实践水压接近临界形状。⑤井巷工程在浅部穿越断层时已证明不含〔导〕水，但深部有能够突水。⑥根据井巷工程和断层防水煤柱留设的特殊要求，必需查明的断层。⑦采掘任务面接近推断导水断层100m时，或距知含〔导〕水断层60m。⑧采区内小断层使煤层与强含水层的间隔缩短时，含水层水压大于2～3MPa。〔2〕断层水探查的主要内容查明断层位置、落差、走向、倾向、倾角，断裂带宽度、充填物和充填程度，断层的导水性与富水性。查明断层两盘断裂带裂隙、岩溶发育情况、两盘对接部位的岩层及其富水性。查明煤层与强含水层的实践间距。查明断层探水孔不同深度处的水压、水量，确定底板水在隔水层中的导升高度。经过放水实验和连通实验查明断层导水性、富水性以及经过断层的侧向补给水量。2.断层探放水方法断层探水方法与探老窑水方法相仿，但探水钻孔孔数要比探老窑水少，普通为3个孔，钻孔布置方式按探查目的不同略有差别。〔1〕探查任务面前方知或预测含〔导〕水断层：先布置掘进前方1号孔，然后再打2、3号孔，确定断层走向、倾向、倾角和断层的落差及两盘的对接关系。〔2〕隔水岩柱处于临界形状时对掘进任务面前方的探查：沿巷道掘进方向打3个孔。〔3〕巷道实见断层，在采动影响后有无突水危险性的探查：普通应向下盘估计采动影响带内打1号孔；假设无水，那么还应向估计采动带以下打2、3号孔。3.断层水的预防和处置〔1〕断层带不含〔导〕水导水水源为孔隙、裂隙水时，可直接经过，但防止塌落冒顶；假设是冲积层、岩溶含水层，须先打孔疏放，证明水压、水量不大时，再过断层带。〔2〕断层带弱含〔导〕水，有能够突水的断裂带①假设水源为孔隙、裂隙含水层时，需加强支护，防止冒落。如水压、水量较大时，应先打孔疏水降压，然后再过断层。②假设是冲积层、岩溶含水层时，要超前探水，再穿过断层带。如隔水岩柱缺乏，应留设防水煤柱。③假设为厚层强岩溶水或大型地表水体时，巷道掘进必需超前探水，回采时须留设断层防水煤柱。〔3〕富含水或导水性强、突水能够性大的断层①假设水源为孔隙、裂隙含水层时，回采前疏水降压至平安值以下，并留设防水煤柱。②假设水源是冲积层、灰岩层含水层时，要超前探水，防止滞后突水、留防水煤柱。③假设水源为厚层强含水层或大型地表水体时，应超前探水，留设断层防水煤柱。第三部分

煤矿注浆堵水技术一、注浆技术的开展、现状与研讨方向又称为灌浆〔Grouting〕，它是将一定资料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层缝隙内使其分散、胶凝或固化，以到达加固地层或防渗堵漏的目的。从而改善受注地层的水文地质或工程地质条件。注浆〔InjectionGrout〕注浆技术来源于地下工程的特殊需求。1802年，法国人查理斯·贝里格尼在修缮第厄普冲刷闸时，用木制冲击筒安装，人工锤击方法向地层挤压将石灰和粘土浆液加固迪普港的砖石砌体，开场了注浆施工。1824年，英国的约瑟夫·阿斯普丁研制胜利硅酸盐水泥后，一些国家开场以水泥为主要注浆资料，将注浆技术运用于建筑根底、水坝和矿山工程中。1845年，美国沃森在一个溢洪道陡槽根底下灌注水泥砂浆。1864年，阿里因普瑞贝硬煤矿的一个井筒第一次运用了水泥注浆法，以后又相继在比利时、法国和德国运用了这种方法。1885年蒂金斯胜利采用地面预注浆方法开凿井筒，并获得了专利权。从此，注浆技术作为矿山工程、建筑工程中防水、加固的重要手段，先后在英国、法国、南非、美国、日本以及前苏联等国家得到了广泛的运用。1884年，英国的豪斯古德在印度建桥时初次运用化学注浆并获得胜利。1887年，德国切撤尔斯基发明了硅化法并获得专利。1909年，比利时人勒马尔塔蒙特提出了双液单系统的一次压注法并获得专利。荷兰采矿工程师尤斯登在1920年初次论证了化学注浆的可靠性，并发明了水玻璃－氯化钙双液双系统两次压注法，开场了化学注浆的历史。上世纪50年代以后，欧美及日本等国家开展注浆资料研讨，美国研制了粘度接近水、凝胶时间可恣意调理的丙烯酰胺浆液〔AM—9〕，接着各国分别研制出了木质素类、脲醛树脂类、酚醛树脂类、呋喃树脂类、丙烯酸盐类、聚氨脂类、环氧树脂类、不饱和聚酯树脂等性能各异的注浆资料。另一方面，注浆资料向超细水泥方向开展，逐渐替代化学浆材，减小对环境污染和降低工程造价。砂、土层的化学注浆防渗加固技术逐渐被20世纪70年代以后开发的高压放射注浆法所取代；高压放射注浆技术由单管〔CCP法〕，逐渐开展为二管〔双介质〕和三管〔三介质：水、气、浆〕。我国20世纪50年代初在煤炭、水电、铁路等行业中，利用注浆法治理水害，才填补了旧中国在注浆技术方面的空白。20世纪60年代以后，煤炭行业的注浆技术得到快速开展。注浆资料由单液水泥浆开展到CS双浆，即水泥─水玻璃浆液。1964年我国研制胜利MG—646新型化学浆液，1967年研制胜利水泥一水玻璃双液注浆法，70年代研制胜利聚氨酯化学注浆资料。近年来又开发了以粘土为主剂的CL─C型粘土水泥浆，降低了注浆本钱。注浆资料的开展，促进了注浆设备和机具的研制，相继出现了一系列高性能公用注浆泵，高精度的陀螺定向测斜仪，高效的冻注钻机，KWS型止浆塞等。注浆方法分类；1．按注浆资料的不同分类：化学注浆、水泥注浆、粘土类注浆2．按浆液的混合方式分类：单液单系统法、双液单系统法同步注入型双液双系统法、交替注入双液双系统法3．按注浆的施工时间分类：预注浆、后注浆。4．按注浆的目的不同分类：加固注浆、堵水防渗注浆、置换注浆5．按浆液的浸透方式为类：充填注浆、浸透注浆、挤密注浆和劈裂注浆6．按注浆管方式进展分类：钻杆法、花管法、双层管双栓塞法、同步注入法、高压放射搅拌法二、注浆资料〔一〕注浆资料及其特点注浆资料配制和作用普通包括三个阶段：原材料配制浆液构成结石体参与水或其他溶剂化学反响或物理反响结石体用于充填、堵塞地层中的裂隙或孔隙，起到堵水和加固的作用。原资料包括主剂和助剂，助剂根据其在浆液中的作用，分为固化剂、催化剂、速凝剂及悬浮剂等理想的注浆资料，应满足以下要求：①浆液粘度低，流动性好，可注性好，可以进入细小隙缝和粉细砂层；②浆液凝固时间可以在宽域时间内恣意调理，并能人为地加以准确控制；③浆液的稳定性好。常温、常压下存放一定时间不改动其根本性质，不发生剧烈的化学反响；④浆液无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非易燃、易爆物品；⑤浆液对注浆设备、管路、混凝土建筑物及橡胶制品无腐蚀性，并且容易清洗；⑥浆液固化时，无收缩景象，固化后有一定的粘结性，能结实地与岩石、混凝土及砂子粘结；⑦浆液结石率高，结石体有一定的抗压强度和抗拉强度，不龟裂，抗渗性好；⑧结石体应具有良好的耐老化特性和耐久性，能长期耐酸、碱、盐、生物菌等腐蚀，并且其温度、湿度特性与被注体相协调；⑨注浆后资料颗粒应有一定的细度，以满足注浆效果，但颗粒越细，浆液本钱也就越高；⑩浆液配制方便，操作简单，原资料来源丰富，价钱合理，能大规模运用。按浆资料主剂性质分为两大系列：〔二〕注浆资料的分类无机系列单液水泥类浆液水泥粘土类浆液可控域粘土固化浆液高水速凝资料浆液水泥-水玻璃类浆液水玻璃类浆液有机系列丙烯酰胺类浆液木质素类浆液脲醛树酯类浆液聚胺酯类浆液其他有机类浆液1.单液水泥类浆液〔三〕无机系列注浆资料以水泥为主包括添加一定量的附加剂，用水配制成浆液，采用单液方式注入岩土层，这样的浆液称为单液水泥浆。单液水泥浆系指是指能改善水泥浆液性能的速凝剂、早强剂、塑化剂、悬浮剂等。附加剂水泥浆的根本性能〔1〕纯水泥浆不包括附加剂，只需水泥和水调制而成的浆液，随着水灰比的增大，水泥浆的粘度、密度、结石率、抗压强度等有十清楚显的降低，初凝、终凝时间逐渐延伸。〔2〕附加剂①水泥速凝剂能缩短水泥凝固时间的化学药剂。我国速凝剂种类很多，如“711〞型、红星一型、阳泉一型、氯化钙、苏打、水玻璃、碳酸钾、硫酸纳等。水泥浆中参与氯化钙或水玻璃均有显著速凝作用。②水泥的速凝早强剂水泥的速凝早强剂是复合附加剂，如水玻璃、三乙醇胺加氯化钠、三异丙醇胺加氯化钠及二水石膏加氯化钙等。普通情况下，速凝早强剂用量为：三乙醇胺〔或三异丙醇胺〕占水泥用虽0.05％～0.1％，氯化钠占水泥用量0.5％～1.0％。③水泥的分散剂和悬浮剂单液水泥浆易沉淀析水，需发参与悬浮剂。为了降低水泥浆的粘度，提高浆液的流动性，添加浆液的可注性，往往要参与分散剂。④水泥的其他附加剂亚硫酸盐、纸浆废液、食糖、硫化钠等属于塑化剂，而膨润土、高塑粘土属于悬浮剂。为满足注浆工程的特殊需求，水泥需添加一些其他附加剂，如缓凝剂、流动剂、加气剂、膨胀剂、防析水剂等。水灰比附加剂初凝时间终凝时间抗压强度/0.1MPa名称用量/%1d2d7d28d1∶10014h15min25h00min81659921∶1水玻璃37h20min14h30min101855—1∶1氯化钙27h10min15h04min101961951∶1氯化钙36h50min13h08min11206598单液水泥浆的特点①水泥作为注浆资料，来源丰富，价钱低廉；②浆液结石体强度高，抗渗性能好；③采用单液方式注入，工艺及设备简单，操作方便；④由于水泥是颗粒资料，可注性差，难以注入中细粉砂层及细裂隙岩层；⑤水泥浆液初、终凝时间长，不能准确控制，容易流失，易沉淀析水、强度增长慢、结石率低、稳定性较差等缺陷。超细水泥浆液超细水泥浆液的特性：1〕同样水灰比超细水泥浆液粘度比普通水泥和胶体水泥浆液粘度低、稳定性好。2〕超细水泥颗粒有较高的化学活性，能较好地凝结硬化，获得高早期和后期强度；龄期3天的超细水泥结石体抗压强度不低于20MPa，28天可达30MPa以上〔W/C=0.6〕。3〕超细水泥浆液凝结时间确实定可用掺入硅酸钠的方法在45～150s的范围内调解。4〕超细水泥具有可调的膨胀率，容易使结石体充溢整个裂隙，使其界面结合得非常严密，大大提高了其抗渗才干。湿磨超细水泥湿磨水泥制浆方法〔简称WMC〕：湿磨超细水泥是对水灰比为1：1的普通水泥的浆液再予以磨细15min，所到达的平均粒径为4～10μm，比外表积到达7000～10000cm2/g，析水率只是普通水泥浆液的5％左右，可以在磨细操作的同时进展注浆。膏状水泥浆液膏状水泥浆液是普通水泥浆液、膨润土和附加剂经过高速搅拌而成的。它的水灰比低，为0.4～0.7。这种稠浆2小时内的析水率不超越5％。在压力作用下，水分不会被挤出，并且在注浆过程中有触变性。具有高稳定性，可以较为丰满地充填裂隙，结石体的强度高，抗化学溶蚀的才干强。2.水泥粘土类浆液水泥粘土类浆液的性能粘土用量对浆液性能的影响水灰比粘土用量/占水泥%粘度/×10-3Pa·s密度/g/cm3凝胶时间结石率/%抗压强度/MPa初凝终凝3d9d14d28d0.5∶15滴流1.842h42min5h52min991.85－33.213.60.75∶15401.657h50min13h1min934.056.967.947.891∶15191.528h30min14h30min872.415.174.288.121.5∶1516.51.3711h5min23h50min661.293.453.247.302∶1515.81.2813h53min51h52min571.252.582.587.850.5∶110不流动－2h24min5h29min100－－20.3－0.75∶110651.685h15min9h38min992.936.965.12－1∶110211.567h24min14h10min911.684.552.88－1.5∶110171.438h12min20h25min791.562.793.30－2∶110161.329h16min30h24min581.251.582.52－0.5∶115－－－－－－－－－0.75∶115711.704h35min8h50min990.402.402.95－1∶115231.626h20min14h13min951.301.562.18－1.5∶115191.517h45min24h5min800.850.971.40－2∶115161.349h50min29h16min600.731.132.24－水泥和粘土的化学反响水泥和粘土搅拌后，首先是水泥水化，产生水化物的同时，一部分继续硬化，构成水泥水化物的骨架，另一部分那么与周围具有活性的粘土颗粒发生反响。反响主要是离子交换及团粒化作用和凝结作用。所谓离子交换是指水泥与水反响生成的钙离子〔Ca++〕被带负电荷的粘土颗粒吸附而发生胶凝。水泥粘土类浆液的特点①较单液水泥浆液本钱低，流动性好，抗渗性强，结石率高；②抗压强度因配方不同有所差别，普通情况下为5～10MPa，比单液水泥浆低，只适用于充填注浆；③浆液资料来源丰富，价钱低廉，采用单液注入工艺，设备简单，操作方便；④浆液无毒性，对地下水和环境无污染。3.可控域粘土固化浆液以粘土为主剂参与一定量的添加固化剂而成，浆液本钱低、来源广、运用范围大。浆液特点：①以粘土为主要成分，占80%～85%；②具有高分散性和高可控流动性，且其结石不收缩，堵水率可达90%以上；③浆液可注性好，分散半径可控，可降低注浆钻孔数量，防止浆液流失；④浆液具抗水稀释性、流变可控制性，能在动水形状下注浆，防止浆液过多损耗；⑤浆液结石体塑性强度高，化学稳定性好，具有良好的抗震性和化学侵蚀才干。4.高水速凝资料以铝矾土、石灰和石膏为主要原料，配以多种无机原料附加剂，经磨细、均化等工艺，配制成甲、乙两种粉料的水硬性胶结资料。主要技术特征：①由甲乙两种固体粉料组成；②具有高含水性，水和固体粉料体积比高达6：1～9：1，水灰比为2：l～3：1；③具有可注性。甲乙两种固体粉料与水搅拌制成的甲乙两种浆液，单独放置可达24h以上不凝固、不结底，流动性好，顺应于远间隔保送；④具有速凝性。甲乙两种浆液混合后30min之内即可凝结成固体；⑤强度性能。甲乙两种资料浆液混合后开场凝固，lh抗压强度可达0.5～1MPa，2h强度可达2MPa，一天可达4MPa，7d以后可达5MPa以上；⑥无毒、无害、无腐蚀；⑦酸碱性：甲料的PH为9～10，为弱碱性；乙料的PH为11～12，为碱性；⑧高水资料所构成的结石体早期破坏后还具有重结晶恢复强度的特性。5.水泥-水玻璃类浆液水泥-水玻璃类浆液亦称CS浆液〔C代表水泥，S代表水玻璃〕，是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式注入，必要时参与附加剂所构成的注浆资料。水泥-水玻璃类浆液是一种用途极其广泛、运用效果良好的注浆资料。CS浆液的适宜配方为：水泥为425号或525号普通硅酸盐水泥水泥浆的水灰比为0.8：l～1：1，水泥浆与水玻璃的体积比为1：0.1～1：0.8水玻璃模数为2.4～3.4，浓度为22～40Be΄CS浆液浆液的凝固机理2(3CaO·SiO2)+6H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+3Ca(OH)2硅酸三钙 水化硅酸钙氢氧化钙2(3CaO·SiO2)+4H2O→3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2硅酸二钙 水化硅酸钙 氢氧化钙3CaO·Al2O3)+6H2O→3CaO·2Al2O3·3H2O+Ca(OH)2铝酸三钙 水化铝酸钙 氢氧化钙由于Ca(OH)2的存在，水泥凝固时间较长，难以满足注浆的要求，必需采取措施，研讨缩短水泥凝胶时间的方法，水玻璃是有效的速凝剂之一。水玻璃也叫硅酸钠或泡花碱，分子式为NaO·SiO2。Ca(OH)2+NaO·nSiO2→CaO·nSiO2·mH2O↓+Na(OH)。水玻璃把Ca(OH)2置换为水化硅酸钙。使水泥快速凝固，凝固时间普通可控制在30~60秒之内，并且可以调理。衡量水玻璃性质有两个重要参数。模数：M=普通情况下M=2.4~3.3浓度：用玻美度(Bé)表示，实践运用时有两种水玻璃：38BéM=3.1~3.3注浆用51BéM=2.4~2.6堵漏用假设想进一步缩短CS浆液的凝胶时间，也可以在其中参与其他的化学添加剂，如三乙醇胺、氯化钠、硅粉等，可将CS浆液的凝胶时间缩短至7~15秒。假设要延伸CS浆液的凝胶时间，可在其中参与缓凝剂，如磷酸二氢钾等。水泥-水玻璃浆液的特点：浆液可控性好，凝胶时间可准确控制在几秒到几非常钟的范围内；浆液结石体强度高，可达5.0～10.0MPa；浆液的结石率高，可达100%；结石体的浸透系数小，为10-3cm/s；该浆液适宜于0.2mm以上裂隙及1mm以上粒径的砂层运用；资料来源丰富，价钱廉价，浆液对地下水和环境无污染。水玻璃类浆液是指水玻璃在固化剂作用下产生凝胶的一种注浆资料。1〕水玻璃-氯化钙浆液两种液体在地下土壤中相遇，立刻发生化学反响，生成二氧化硅胶体，并将土粒包围起来凝成整体，不仅起到防渗作用，更主要的起到加固作用。2〕水玻璃-铝酸钠浆液水玻璃与铝酸钠反响，生成凝胶物质硅胶及硅酸铝盐，胶结砂和土壤，起到加固和堵水作用。3〕水玻璃-硅氟酸浆液水玻璃和硅氟酸两种浆液相遇便产生絮状沉淀物，在性能上是一种比较好的水玻璃浆。4〕其他类水玻璃浆液①水玻璃－磷酸类②水玻璃－草酸硫酸铝类③水玻璃－二氧化碳类④水玻璃－有机胶凝剂类6.水玻璃类浆液〔四〕有机系列注浆资料丙烯酰胺类浆液要求双液系统注入，主剂、交联剂、复原剂〔或强复原剂〕及缓凝剂溶解在水中单独存放，简称甲液；氧化剂也溶解在水中单独存放，简称乙液。由于丙烯酰胺单体具有毒性，日本、美国等如今已不再运用。浆液特点：①粘度小，在凝胶前不断坚持不变，具有良好的浸透性；②凝胶时间可以准确地控制在几秒至几非常钟的范围内，浆液凝胶是在瞬间发生并完成的；③凝胶体抗渗性能好，浸透系数为10-9～10-10cm/s；④凝胶体抗压强度低，普通不受配方的影响，其值约为0.4～0.6MPa。1.丙烯酰胺类浆液2.木质素类浆液以纸浆废液为主剂，参与一定量的固化剂所组成的浆液，包括铬木质素浆液和硫木质素浆液两种。1)铬木质素浆液双液系统注入的注浆资料，浆液由三部分组成，甲液是亚硫酸钙纸浆废液，乙液包括固化剂和促进剂，固化剂采用重铬酸钠，促进剂有三氯化铁、硫酸铝、硫酸铜、氯化铜等。浆液特点：①浆液的粘度较小，可灌性好，浸透系数为10-3～10-4cm/s的根底均可适于灌浆；②防渗性能好，用铬木质素浆液处置后的根底，其浸透系数达10-7～10-8cm/s；③浆液的胶凝时间可在几秒钟至非常钟范围内调理；④新老凝胶之间的胶结较好，结石体的强度达0.4MPa～0.9MPa。⑤原资料来源广，价钱低廉。2)硫木质素浆液由于重铬酸钠是一种剧毒药品，在地层中注浆存在着铬离子〔Cr6+〕污染地下水的问题，因此铬木质素浆液的广泛运用遭到了一定的限制，以过硫酸铵完全替代重铬酸钠，成为无毒的硫木质素浆液。浆液特点：①浆液粘度与铬木质素类似，可灌性能好；②胶凝时间可在几十秒至几非常钟之间控制；③凝胶体不溶于水、酸及碱溶液中，化学性能较稳定