注浆概述——定义
❖ 根据现代岩石力学的基本理论，巷道围岩控制技 术的核心和关键是采用工程手段保持和提高围岩 的强度，充分利用围岩自身的强度来保持支护围 岩系统的稳定性。注浆作为改善岩土性质的重要 技术，能在原位对岩土进行加固或改性，使一定 范围内的岩土体成为工程结构不可分割的一部分， 充分挖掘岩土体的潜力，较为完善地解决了一些 棘手的岩土工程稳定与安全问题，受到岩土界的 高度重视，广泛应用于各种以堵水和加固为目的 的岩土工程中。
注浆材料——分类
颗粒浆液
粘土浆
水泥粘土浆
水泥浆
无机材料类
水玻璃浆
水泥水玻璃浆
无机高 水材料
注浆材料——分类
丙烯酰胺类 木质素类 脲醛树酯类
有机材料 （溶液）
环氧树脂类 甲凝浆液 其他类
聚氨酯类浆液
注浆材料——颗粒材料
❖ 颗粒材料比较有代表性的是无机高水材料。无机 高水材料首先是由英国Fosroc公司于1979年试验 成功第一代高水充填材料Aquapak,后来又相继研 制了Tekpak, Aquablends, TekpakXX, Hydropack, Astrapack等多种更高性能的无机高水材料。
❖ 注浆材料是注浆技术中不可忽视的重要组成部分， 注浆之所以能够对被注体起到加固和堵水作用， 主要是由于注浆材料在注浆过程中经过一段可人 工控制的时间，发生由液相到固相再到结石体充 填被注体裂隙并将松散块体联结成整体的结果。 因此，良好的注浆材料应在流动性、凝结时间、 稳定性、弹性和强度以及环保等方面具有好的品 质。
理论分析
数值分析
实验研究
现场调研
有机加固材料主要成分预聚物、催化剂、发泡剂等基于BP神经网络的正交回归实验 确定实验室内技术可行经济合理的最优配方方案 实验室进行注浆粘结实验设计和力学实验等 有机注浆材料渗流规律及加固机理研究 有机材料注浆加固数值模拟研究 工程试验研究
注浆加固新技术
注浆材料
注浆材料
高水充填材料主要由两种组份组成，一种是硫铝酸盐水 泥熟料和外加剂混合组成（组成主料），另一种是由石膏、 石灰和添加剂组成（组成配料）。当两种组份加足量的水并 混合均匀便开始发生化学反应，并生成钙矾石,其分子中含 有大量的结晶水， （3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O）是结 晶水含量较多的水化物中最为常见的一种，晶体中水分子容 积高达81.2%。高水材料原料中外加剂和添加剂可用来调节 材料的反应速度、可泵时间等性能，以提高材料的适用性。
注浆技术——发展简况
❖ 注浆逐渐发展成为一个相对独立的研究方向。 1989年国际岩石力学学会成立注浆委员会，1991 年我国在广州举行全国灌浆会议，并成立了中国 岩石力学与工程学会岩石锚固与注浆技术专业委 员会，加强了理论研究和技术交流。
❖ 我国从50年代才开始研究，起初在井壁注浆封水， 后在三峡等大型水利工程中应用，而在煤矿只是 到了80年代才开始研究。
采矿中注浆
加固技术
采矿工程实验室 李昊
注浆加固新技术
1
注浆概述
2
注浆材料
3
注浆方法
4
注浆工艺
5
注浆理论
注浆加固新技术
注浆概述
注浆概述——因由
❖ 对于破碎围岩仅是单一原因需要进行支护研究比 较容易解决，但随着支护条件的日益复杂和恶化， 构造应力、深部压力及采动影响等多种因素作用 下的复合型破碎围岩维护问题成为要解决的难点， 传统的锚喷支护、砌碹支护、金属支架已不能完 全适应这种大变形、高地压的要求，难以维护， 严重者甚至出现前面掘进后面翻修，严重困扰矿 山的正常生产。虽然可以采用这几种支护的联合 支护，它在一定程度上能够抑制或延缓巷道的变 形，但由于支护成本高等原因因而得不到推广应 用。因此，复合型破碎围岩维护仍未得到很好解 决，而此类巷道的比例在逐年增加，客观上需要 进一步深入研究巷道围岩控制理论并发展新的支 护技术。Leabharlann 注浆材料—英国无机高水材料
名称
用料
体积 水灰比 比
(%)
固体含 量
(kg/m3)
不沉析 初凝 时间 时间 (h) (min)
抗压强度(MPa)
2h
1d
7d
1 Aquapak 1.86:1 85
500
0.75
15 0.43 1.80 4.55
2 Tekpak 2.5:1 90
350
3
20 0.91 2.41 4.65
注浆概述——目的
防渗
堵漏
纠偏
使已发生不均 匀沉降的建筑
物恢复原位
加固
注浆概述——对象
施工介质
土体
粒状介质，任意 排列的大小形状 不同的颗粒组成 ，孔隙率在0.150.5之间。
岩体
由岩石基质和各 种交切结构面所 组成的地质体， 研究裂隙发育程 度则是岩体注浆 的首要问题。
注浆概述——发展简况
❖ 1802年法国的查理士·伯利尼使用粘土、石灰加固 迪普港的砖石砌体开始。
德国
柏林大学、慕尼黑大学、纽伦堡地基研 究所及埃森矿业研究院中心等
中国
清华、同济、中国矿业大学、中南大学 、东北大学、水利水电研究院、煤科院 、长沙矿山研究院、铁道研究院等
注浆概述——研究内容
注浆方法及工艺
注 浆
注
注浆 理论
材 料
浆
（渗透理论） （加固机理）
（堵漏机理）
注浆参数优化及实验室研究
注浆概述——研究路线
注浆概述——工程应用
建筑
水利
地下
其他
地基加固 桩基处理 构筑物补强 抗震加固
坝基加固 帷幕注浆 管涌处理 坝基防滑
井巷支护 井巷修复 硐室防漏 巷旁支护
露天边坡 挡土墙体 桥基加固 公路路基
注浆概述——研究机构
美国
西北大学、斯坦福大学、氰胺公司等
日本
东京大学、京都大学、东帮化学工业研究 所、日本化学工业社等
3 Aquablends 1.86:1 85
500
0.55 1.10 2.60
4 TekpakXX* 2.5:1
90
5 Hydropack 2.5:1
90
6 Astrapack 2.5:1 90
❖ 1885年铁琴斯（Tietjens）成功地采用了地面预注 浆的方法开凿井筒，并取得了专利权。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应用。
❖ 20世纪40年代前，注浆主要是以水泥和水玻璃为 主，在欧美广泛采用。这之后，开始随化学工业 发展，出现的化学注浆技术。60年代出现高压喷 射注浆技术。