摘要:煤矿巷道掘进穿越富水流沙层时,传统水泥注浆工艺长期存在短板,陷入“堵水无法稳固井壁、补强难以隔绝流沙渗水”的治理困局。北京恒祥宏业基础加固技术有限公司实用新型***《适用于巷道腐蚀性水质注浆堵水加固结构》(ZL201721519911.0)通过“流沙层注浆堵水固砂+井壁支护结构补强”双层结构,外层隔绝酸性腐蚀水源、内层修复受损支护,从源头同步化解巷道渗漏、涌砂、结构坍塌多重安全隐患。
一、行业现存痛点:富水流沙、腐蚀地下水双重叠加治理难题
巷道穿越富水流沙层属于井下高危作业场景,地下水持续渗透导致流沙层液化流动挤压井壁,酸性地下水对井壁长期腐蚀,两类病害叠加使巷道短期内可能出现涌水、涌砂、井壁开裂甚至局部坍塌。
传统井下治理多采用单液水泥浆、水泥-水玻璃双液浆两类注浆材料,自身耐酸腐蚀性能极差。在酸性地下水长期侵蚀下会快速消解胶凝材料,注浆结石体短时间内粉化失效,无法实现长效堵水。即便临时封堵渗水,水泥浆固结体强度偏低,无法弥补被酸蚀弱化的井壁承载力,巷道仍存在持续坍塌风险,治标不治本。
二、***核心技术原理:内外双层分区协同注浆成型体系
北京恒祥宏业基础加固技术有限公司实用新型***《适用于巷道腐蚀性水质注浆堵水加固结构》(***号:ZL201721519911.0),创新提出“流沙层固砂堵水和井壁外侧补强”双层结构治理方案。

沿巷道环向辐射钻孔,向外侧流沙层灌注耐腐特种浆液,胶结松散流沙形成密闭堵水帷幕,从源头阻断酸性地下水渗透通道。
同步施工支护补强孔直达井壁基底,加固浆液填充井壁缝隙形成高强度补强层,弥补腐蚀造成的强度损耗,两层结构协同受力,同步实现源头控水与支护结构修复,从根源上消除巷道渗漏、涌砂与坍塌风险。

三、***核心优势
1.双层结构协同加固
固砂层隔水阻断渗水通道,补强层修复井壁承载力,区别于传统单一堵漏工艺,实现病害根源综合治理,杜绝反复渗漏腐蚀。
2.专用耐腐蚀浆液,适配酸性地下水工况
加固浆液具备优异的耐酸抗碱性能,在腐蚀性水质环境下保持性能稳定,彻底解决普通水泥浆易被酸性地下水侵蚀、快速失效难题。
3.巷道环向辐射均匀布孔
巷道环向辐射式均匀钻孔注浆,形成完整闭合加固帷幕,消除局部加固薄弱带,***提升巷道整体结构稳定性。
4.微创工艺施工,不影响井下生产
采用小型化设备,无需大规模开挖与停产整治,对巷道生产运营干扰极小。
四、场景应用
1.***原生核心适用场景
各类煤矿井下巷道、采区硐室、泵房等地下工程,适用于穿越富水流沙层、存在酸性及其他腐蚀性地下水,出现井壁渗水、涌砂、支护腐蚀开裂、巷道失稳坍塌等病害治理工程。
2.同源技术衍生落地案例:西南某物理研究所建筑沉降治理
本***核心耐腐土体固化浆液技术可延伸应用于软弱地层地面建筑地基加固抬升,西南某物理研究所沉降项目为典型衍生应用案例:
场地地层为杂填土、粉质黏土、卵石层,建筑为独立基础钢砼框架结构,建筑面积1700m²;地下水持续冲刷地基土体,造成地基承载力衰减,建筑***沉降量50mm。
北京恒祥宏业采用该***与无损可控土体固化技术相结合,使用新型特种复合材料渗透、填充、挤密软弱土层并与之固结为新的结构体,土层因挤密作用产生向上顶升力,使地面抬升至设计标高。加固完成后配套增设复合桩基,双重提升地基整体承载稳定性。
完工后地坪平整度控制在10mm以内,总施工周期21天,建筑累计抬升量44mm;完工后长期持续监测,未发生二次沉降。
客户反馈:“施工全程安静无尘,实验设备未受影响,研究所日常科研工作有序进行。”
五、知识产权
北京恒祥宏业是“中国地质大学(北京)、中国矿业大学(北京)”产学研合作单位,同步深耕地下工程水害防控与建筑地基沉降加固,科研成果储备完善:编制企业标准1部,累计拥有国内外***148项(含13项国际发明***),发表学术论文14篇(其中9篇为SCI收录)。
在高层建筑抬升纠倾领域获得科技部“总体国际先进,部分国际领先”专业认证(编号:202311ZK7875)。拥有20年止水、建筑地基沉降加固抬升纠偏工程经验,累计完成各类建筑沉降抬升纠偏、涌水止水加固工程1000余项,技术服务覆盖全球。

六、总结展望
流沙固砂隔水和井壁支护补强双层一体化***结构,以“内外兼修、协同承力”创新设计系统性解决富水流沙层与腐蚀性水质叠加工况下“堵水难、加固更难”的难题。北京恒祥宏业将持续深耕特殊地质、特殊水质条件下的结构加固领域,为全球地下工程治理贡献中国方案。
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