摘要
我国硫酸盐腐蚀环境分布范围广、危害重,腐蚀环境中的混凝土基本上是“一年化粉,三年坍塌”,煤矿斜井井筒在硫酸盐腐蚀环境地层出现渗漏、破坏现象,影响井筒的正常运营。为有效治理硫酸盐腐蚀环境中煤矿斜井井筒渗漏破坏问题,消除井筒的安全隐患,开展了硫酸盐腐蚀环境及斜井井筒渗漏特征分析、抗硫酸盐腐蚀注浆材料开发及性能测试、腐蚀源注浆隔断技术研究,并进行了示范应用。研究结果表明,我国东部沿海、中原和西部地区均有硫酸盐腐蚀环境分布,SO42-和Cl-等侵蚀性介质随着渗漏水进入煤矿井壁,发生化学反应,井壁水泥块软化、松散、脱落,造成煤矿井筒混凝土腐蚀破坏,导致井筒混凝土强度和耐久性降低;通过在水泥中掺加粉煤灰和添加剂,制备的抗硫酸盐腐蚀注浆材料可抑制浆液结石体与SO42-的反应,降低钙矾石的生成速率和数量,减缓硫酸盐腐蚀破坏进程;在井筒外侧地层中注入抗硫酸盐腐蚀注浆材料浆液,形成环状保护壳,可阻隔硫酸盐腐蚀源与井筒的接触,保护斜井井筒免受硫酸盐腐蚀破坏;甜水堡煤矿斜井井筒硫酸盐腐蚀环境段治理结果显示,主井、副井和风井的涌水量分别较治理前减少76%、78%和66%,3个井筒已完好运营6年,与预测结果基本一致,保障了井筒的正常运营和煤矿的安全生产,解决了硫酸盐腐蚀环境中煤矿斜井井筒渗漏破坏问题。
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