孙江浩

（华北有色工程勘察院有限公司，河北 石家庄 050000）

近些年来，随着煤炭原料用量的不断增加，煤矿开采的深度也逐渐加深[1]，煤炭开采受地质条件的影响较大，地下煤岩体的力学特性尤为复杂，安全事故频发，给矿井生产带来了巨大的损失，严重影响煤矿开采的安全[2]。随着开采深度的增加，矿层底板含水层变形破坏严重，表现出非常大的软岩特征，安全控制较难[3]。

基于此，本文进行底板含水层改造中注浆材料优选及配比试验研究，从材料的选择入手，考虑应用性能、成本投入等问题，选择尾砂和聚氨酯作为主要混合材料，通过正交试验的方式最终提出了一种能够满足煤矿的安全需要，同时降低注浆材料成本是注浆方案，以便更好的应用于实际工程中。

1 注浆材料分析

1.1 尾砂性质分析

本次试验所用的尾砂样品均来自山西某矿山，采用李氏瓶法及定容法对尾砂试样进行测试，结果如表1所示，利用光谱分析法对其化学组成进行分析，结果如图1所示。

表1 尾砂试样基本物理参数测定结果

图1 尾砂化学元素光谱分析结果

测试数据表明：该矿产的尾砂中含有的可回收的金属较少；同时有害物质的含量极少，此外，具有较高含量的Ca、Mg、Al元素都对注浆体的胶结性能具有正向作用，S含量仅为0.479%，其负面影响可以忽略，因此将其作为注浆骨料。

1.2 聚氨酯材料分析

聚氨酯材料作为一种新型高分子加固材料，它有着固结体强度大，抗渗性能好，黏结力强的特点，遇水产生气体促进浆液发泡膨胀，能够起到很好的填充和黏结作用[4]。……