注漿法是我國(guó)礦井建設(shè)中普遍采用的含水層治水技術(shù)。然而，近年來(lái)隨著注漿法治水的屢屢失敗（尤其是西部孔隙含水豐富的白铔系砂巖中），基巖凍結(jié)鑿井技術(shù)得到了推廣應(yīng)用。為防止凍結(jié)壁融化后凍結(jié)孔成為豎向?qū)�水通道，溝通深、淺部含水層而威脅礦井的安全，通常需采用緩凝水泥漿液對(duì)凍結(jié)管外的環(huán)形空間進(jìn)行管道填充處理。泥漿和水泥漿的密度大，流速慢，磨損高，一般均采用超高分子量聚乙烯

充填管進(jìn)行填充作業(yè)。

    鉆孔泥漿與水泥漿混摻后通過(guò)超高分子量聚乙烯管道輸送通常會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生稠化甚至絮凝。緩凝水泥漿的性能不僅直接影響充填封水的效果，更直接影響凍結(jié)管安裝的成敗。因此，緩凝水泥漿配方及其性能是凍結(jié)孔固管充填成敗的關(guān)鍵，是必須首先研究的關(guān)鍵課題。
緩凝水泥漿液配方及其性能研究
1漿液材料
緩凝水泥漿液配制的主材為復(fù)合硅酸鹽水泥。通過(guò)摻加適量的懸浮穩(wěn)定劑、塑化劑，減輕漿液顆粒的析水沉淀，提高穩(wěn)定性與流動(dòng)性。通過(guò)添加一種或多種緩凝劑，獲得較長(zhǎng)的緩凝時(shí)間。鑒于工程施工中漿液配制用水只能取自于現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，如其礦化度較高，應(yīng)從現(xiàn)場(chǎng)取水，否則取自來(lái)水開(kāi)展試驗(yàn)，并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用前開(kāi)展驗(yàn)證性試驗(yàn)。
2試驗(yàn)內(nèi)容與步驟
緩凝水泥漿配方研究的重點(diǎn)在于選擇最優(yōu)的懸浮穩(wěn)定劑、緩凝劑，并對(duì)其添加量開(kāi)展優(yōu)化。為此，需開(kāi)展大量的室內(nèi)甚至現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。主要的試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容與步驟：
（1） 基礎(chǔ)水泥漿液的合理水灰比及基本性能指標(biāo)試驗(yàn)。
（2） 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的懸浮穩(wěn)定劑、緩凝劑初選試驗(yàn)，獲得效果較好的懸浮穩(wěn)定與及緩凝劑。
（3） 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下緩凝水泥漿與鉆孔泥漿相容性試驗(yàn)。研究水泥漿中的懸浮穩(wěn)定劑、緩凝劑等成分與高膨潤(rùn)土鉆孔泥漿的相容性，并研究鉆孔泥漿的膨潤(rùn)土、化學(xué)組份對(duì)水泥漿粘度、初凝時(shí)間等的影響，進(jìn)而開(kāi)展水泥漿外加及的調(diào)整與優(yōu)化。
（4） 實(shí)際地溫條件下緩凝水泥漿的性能及其與高膨潤(rùn)土鉆孔泥漿的相容性試驗(yàn)。
（5） 實(shí)際地溫條件下緩凝水泥漿的粘度變化規(guī)律試驗(yàn)。水泥漿及其與鉆孔泥漿混合后的黏度變化，往往是影響凍結(jié)管下沉的關(guān)鍵因素。通過(guò)本試驗(yàn)，獲得其粘度隨時(shí)間的變化曲線，可以為凍結(jié)管最大容許下沉的時(shí)間確定提供重要依據(jù)。
3凍結(jié)孔固管充填的施工工藝
緩凝水泥漿一旦失水，將出現(xiàn)流動(dòng)性變差甚至初凝提前的現(xiàn)象。因此，鉆孔到底后，必須充分進(jìn)行泥漿循環(huán)，在保證充分沖孔排查的同時(shí)，形成高質(zhì)量的護(hù)壁泥皮，降低漿液的失水率。此外，還應(yīng)適當(dāng)降低鉆孔泥漿密度，減少泥漿浮力及混合段地黏度。在此條件下，嚴(yán)格按一下工藝流程開(kāi)展凍結(jié)孔固管充填作業(yè)：
（1） 鉆桿末端提至距孔底0.5-1m處，水泥漿注入前保持正常的泥漿循環(huán)。
（2） 根據(jù)單孔固管用水泥漿的用水量，準(zhǔn)確計(jì)量并向攪拌池供水。
（3） 精確稱量水泥漿外加劑，并從攪拌池中取水，配制成外加劑溶液。
（4） 啟動(dòng)攪拌機(jī)，配制基礎(chǔ)水泥漿液，并以此加入外加劑溶液，繼續(xù)攪拌均勻。
（5） 把泥漿管路切換至水泥漿注漿泵，往超高分子量聚乙烯管注入緩凝水泥漿液。
（6） 向管路中壓入一定量地優(yōu)質(zhì)后續(xù)泥漿，以把緩凝水泥漿壓至適當(dāng)位置。
（7） 注漿完畢，轉(zhuǎn)入鉆桿上提及凍結(jié)管下沉作業(yè)工序。
基于上述技術(shù)實(shí)施與工藝流程，，基本能順利開(kāi)展凍結(jié)孔的固管充填施工，雖然鉆孔泥漿的膨潤(rùn)土及化學(xué)外加劑用量高，泥漿密度大，凍結(jié)管均安全、順利地下沉到底，未出現(xiàn)因緩凝水泥漿與鉆孔泥漿稠化混摻后稠化、絮凝而導(dǎo)致超高分子量聚乙烯管下沉失敗。