日前,中煤特凿冻结工程处《一种超深冻结孔置换用缓凝水泥浆组合物及其制备方法》发明专利,获得国家知识产权局颁发的专利授权证书。
据介绍,该发明能提供一种初凝时间超过20小时的水泥浆液,水泥浆结石体28天抗压强度达到地下水压力的2倍以上,具有缓凝时间长、可置换性好、结石率大、结石体强度高、泌水率高等综合优点,广泛应用于煤矿、石油行业,特别是煤矿建设中冻结孔封水施工。
该物质由硅酸盐水泥、缓凝减水剂、稳定剂、膨润土和水,按照一定的比例和投放顺序,均匀搅拌制作而成。
在发明过程中,冻结工程处的施工技术人员,通过开展浆液稳定性初步优化试验、高效缓凝剂配制的浆液凝结时间试验、浆液抗压强度初步试验、缓凝水泥浆各性能优化试验等多项试验,在西部软岩地层矿井建设中取得了良好的效果。
据了解,近年来,随着深层煤炭及各种矿体的开发,井筒深度不断加大。为确保井简安全顺利施工,井筒采用一次冻全深的方法,将冻结深度延深到井筒底10米左右。由于冻结管需要穿过井底马头门等硐室。井筒到底后,冻结壁自然解冻,大量涌水通过冻结管与周围岩石的环形空间涌水而危害井筒安全。该缓凝水泥浆能彻底根治井筒解冻水害,经专业鉴定,项目成果达到了国际领先水平。