煤炭科学技术

作者：范建国, 刘人太, 李峻昌, 孙翔, 陈孟军, 白继文, 朱志敬, 马晨阳,

关键词：硅酸盐−硫铝酸盐复配浆液, 黏度时变性, 流变性, 微观结构, 水化叠加效应,

硅酸盐−硫铝酸盐水泥（PO−SAC）复合浆液具有凝结时间短、早期强度高和抗渗性好等优点，在煤矿突涌水治理工程中具有广阔的应用前景。在实际注浆参数设计过程中，需要揭示PO−SAC复合浆液的流变特性与黏度时变规律。研究了复合比和水灰比对PO−SAC复合浆液黏度时变行为的影响。浆液的复合质量比从10∶0到0∶10，水灰比为0.5～1.0。结果表明：硅酸盐水泥（PO）和硫铝酸盐水泥（SAC）具有水化叠加效应，30%的SAC对OPC的促进作用最强，使浆液黏度提高了4倍以上。复合浆液的水灰比与黏度值和黏度增长率成反比。不同水灰比条件下复合浆液黏度的时变曲线符合二次方程的形式。浆体的流动模式与水灰比有关，与复合比无关，浆液的屈服应力和塑性黏度随水灰比的增加而降低。减水剂能够显著降低复合浆液的初始黏度值，1‰的减水剂使样品的初始黏度值降低了82.46%以上。将PO−SAC材料应用于某煤矿底板突涌水治理工程，有效封堵了含水层裂隙出水，保障了煤矿安全开采。可为PO−SAC浆液注浆理论建立、数值计算和注浆参数设计提供参考，助力煤矿突涌水高效治理。

来源：2025年第10期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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