当竖井掘进机在掘进过程中遇到涌水问题时,可以采取多种注浆工艺来控制和治理涌水问题。以下是几种常见的注浆工艺:
1. 水泥注浆法:
- 工艺原理:利用水泥浆液在水中逐渐凝固,形成堵水的屏障。
- 适用范围:适用于裂隙较大的岩层和地下水流速较大的地层。
- 优点:材料易得,成本较低,操作简单。
- 缺点:凝固时间较长,注浆效果受水泥质量和水泥浆浓度影响较大。
2. 化学注浆法:
- 工艺原理:利用化学浆液(如聚氨酯、硅酸钠等)与水发生化学反应,迅速凝固,堵塞水流通道。
- 适用范围:适用于裂隙细小、渗透性较高的地层。
- 优点:凝固速度快,渗透性强,适应性广。
- 缺点:成本较高,操作复杂,对环境可能有一定影响。
3. 黏土注浆法:
- 工艺原理:利用膨润土或其他粘土材料与水混合形成泥浆,通过注浆填充裂隙,形成粘土屏障。
- 适用范围:适用于渗透性较低的地层和较大裂隙的地层。
- 优点:材料成本低,施工简单,环保无污染。
- 缺点:粘土浆液稳定性较差,容易被地下水冲刷,持久性较差。
4. 双液注浆法:
- 工艺原理:将两种不同性质的浆液(如水玻璃和水泥浆)同时注入,浆液在混合后迅速发生化学反应,凝固形成堵水屏障。
- 适用范围:适用于渗水量大、流速快的地层。
- 优点:凝固速度快,封堵效果好。
- 缺点:材料和设备要求较高,施工控制难度较大。
5. 聚氨酯注浆法:
- 工艺原理:利用聚氨酯注浆材料与水发生反应,迅速膨胀并固化,形成高强度的堵水屏障。
- 适用范围:适用于高速渗水和高压水环境。
- 优点:快速反应,封堵效果显著,适应性强。
- 缺点:材料成本较高,施工要求较高。
6. 水玻璃注浆法:
- 工艺原理:利用水玻璃(硅酸钠)与硬化剂(如氯化钙)混合后发生反应,形成胶状物质,堵塞水流通道。
- 适用范围:适用于渗透性较高的砂层和裂隙岩层。
- 优点:材料成本适中,施工相对简单。
- 缺点:胶状物质在水中的稳定性较差,容易被冲刷。
不同的地质条件和涌水情况需要选择适合的注浆工艺,并结合现场实际情况进行调整和优化。注浆过程中,需要进行充分的前期勘察和实验,确定最佳的注浆参数和工艺流程,以确保注浆效果和施工安全。