橡膠-粉煤灰基礦井底板裂隙注漿材料性能的試驗研究

張文泉 ，朱先祥 ，李 松 ，劉 勇 ，吳緒南 ，陳 兵

（1.山東科技大學 災害預防控制國家重點實驗室, 山東 青島 266590；2.山東科技大學 能源與礦業工程學院 , 山東 青島 266590；3.國家能源投資集團有限責任公司總調度室, 北京 100010）

0 引 言

我國煤炭資源分布不均勻，呈現“西多東少、北富南貧”的狀態，山東、安徽等地煤炭開采已趨于開采后期，煤層埋藏深，埋藏環境復雜。已探明，大量煤炭資源受底板承壓水害威脅，隨著開采深度的不斷增加，底板承壓水壓力變大、隔水層變薄、構造復雜，底板水害防治難度也隨之增大[1-2]。

底板水害防治辦法主要是疏水降壓、注漿加固[3-4]。當井下含水層富水性強時，注漿加固是最優解決方法。目前，底板注漿加固材料層出不窮，大多采用黏土基、水泥基，再輔以不同骨料、添加劑來實現速凝、抗動水沖刷、早強等需求[5]。隨著國家經濟快速發展，提出了建設綠色礦山的要求，而多種固廢產物的資源化利用，可為固廢注漿材料研制提供新的方向。

截至2022 年，中國廢棄輪胎存量約為2 146 萬t，傳統處置方法如簡單堆積或掩埋不僅占用土地，而且易滋生蚊蟲、引發火災，對生態環境造成極大危害[6-7]。由于廢棄輪胎具備質量輕、化學穩定性好、高彈性等優點，在巖土領域具有良好的應用前景[8-9]，辛凌等[10-11]得出了輕質土中摻入橡膠顆粒可以提高試樣的彈性變形，提高其延展性；嚴捍東等[12]得出了砂漿摻入橡膠顆粒可以改善其和易性，降低因內應力產生的變形；劉方成等[13-14]分析了不同橡膠摻量下固結材料的力學性能，橡膠顆粒的摻量增加可以降低橡膠砂的偏應力，起到減震吸能效果；……