[发明专利]一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆

说明书

本发明公开了一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆，属于浆料技术领域，关键在于，按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥190‑210份、粉煤灰780‑820份、水970‑1030份、甘油180‑200份、磺化褐煤树脂1.3‑4份。所述水泥浆在确保终凝强度达到10MPa的前提下，可以在40℃的高温情况下，缓凝45小时，同时水泥浆具有高流动性和低失水性。

技术领域

本发明属于浆料技术领域，涉及一种水泥浆，特别是一种用于冻结法凿井施工用的超缓凝水泥浆。

背景技术

冻结法凿井，是在井筒开凿之前，采用人工制冷的方法，将井筒周围含水松散不稳定的冲击层，基岩含水层进行底层冻结，形成封闭的具有一定厚度和强度的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进行井筒掘砌工作。高家堡西区进风井冻结深度达到990米，是全国冻结深度之最，采用全深冻结法凿井工程，其中冻结孔需要穿过马头门等井筒附属硐室，冻结壁解冻后，冻结孔内、冻结管外的环形空间易形成竖向导水通道，从而严重威胁施工期及生产期井筒相关硐室，甚至整个矿井的安全。

为保证工程的安全，需对穿过井筒附属硐室的冻结孔进行固管封水处理，即在冻结孔施工结束前、冻结管安装之前，先将孔底以上一定高度范围内的钻孔水泥浆置换为具有一定缓凝时间、在规定时间内能顺利沉管的水泥浆液，通过水泥浆液的固化，实现冻结管与地层的胶结，截断导水通道，而冻结管下放时间长，水泥浆承受的液柱压力大，中粒、粗粒砂岩地层易失水，地温高达38℃，这些环境因素对水泥浆的缓凝性能、防失水性、流动性、流变性提出了很高的要求，传统水泥浆无法满足施工要求。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆，在40℃的高温情况下，缓凝时间长达45小时，而且可以保持高流动性、低失水性，优异的触变性，终凝强度为10MPa，能够满足封水要求。

本发明所采取的具体技术方案是提供一种用于冻结法凿井施工用的缓凝水泥浆，关键在于，按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥190-210份、粉煤灰780-820份、水970-1030份、甘油180-200份、磺化褐煤树脂1.3-4份。

按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥200份、粉煤灰800份、水1000份、甘油190份、磺化褐煤树脂2.5份。

按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥190份、粉煤灰780份、水970份、甘油180份、磺化褐煤树脂1.3份。

按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥210份、粉煤灰820份、水1030份、甘油200份、磺化褐煤树脂4份。

按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥198份、粉煤灰792份、水990份、甘油185份、磺化褐煤树脂2份。

按重量份数计，所述的水泥浆包括以下组分：水泥202份、粉煤灰808份、水1010份、甘油195份、磺化褐煤树脂3份。

所述的水泥是PO.42.5普通硅酸盐水泥，粉煤灰是二级粉煤灰。

所述的甘油是质量分数为95％的工业甘油。

本发明的有益效果是：

本发明设计的水泥浆具备如下性能：在40℃的高温情况下，缓凝时间长达45小时，终凝强度为10MPa，能够满足封水要求，抗冻-40℃，使用寿命在50年以上。