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矿山地质灾害与环境治理

注浆材料、注浆设备、注浆工艺等方面。按注浆材料可分为水泥浆、水玻璃浆等无机变形

模块搅拌模块 锚固模块托盘垫圈螺母材料，高分子等有机注浆材料，树脂与混凝土结合
的有机－无机复合注浆材料。
1. 注浆材料

（1）无机注浆材料
无机材料主要为水泥类和水玻璃类为主的注浆材料。水泥浆材料作为最早的注浆材料
被广泛应用，水泥浆原材料丰富、成本低、操作方便。为了提升水泥浆材性能或应用范围，

不少学者开展研究，目前已研制出超细水泥、特种水泥、硫铝酸盐水泥、粉煤灰水泥、硅
粉水泥等等。在水泥浆中加入一些催化剂或矿渣等无机材料可改善浆液性能。施惠生等提
出了一种掺入矿渣的新型水泥基材料，以矿渣为新型活性矿物组分可以显著改善其性能，

试验表明硅粉、钢纤维和标准砂都有助于提高注浆材料的抗渗性。水玻璃类可以作为一种
便捷、利废、低污染的绿色无机注浆材料，能有效控制注浆浆液扩散范围，降低复合浆液

的流动性，缩短凝固时间，并提高固结体的力学强度。易健胜等通过正交试验法制出水玻
璃－超细矿渣粉－水泥注浆材料，改进后的浆液性能显著提高。肖尊群等基于水玻璃－碳
酸钙浆液材料，研究了碳酸钙的掺入量对浆液凝胶时间的影响，得到最优材料掺入配比从

而使浆液具有适宜的凝胶时间和较高的凝胶强度。
（2）有机注浆材料

水泥作为一种无机复合注浆材料，使用时易发生沉淀和离析，影响注浆加固效果。近
年来，高分子聚合物化学注浆材料吸引了人们的关注。化学注浆材料不易发生离析，浆液
更容易渗入裂隙开度较小的细小或微小裂隙，可注性好。

（3）无机－有机复合注浆材料
化学注浆材料缺点是成本高，且大多具有毒性，在很多加固工程中无法使用。近年来，
基于工程需求和材料优势互补，中国学者把目光转移到了有机－无机复合材料。有机－无

机复合材料不仅可降低注浆材料成本，又能保留无机和有机材料的优异性能，逐渐成为注
浆材料的热点方向。张海波等研发了新型微纳米无机有机复合水泥注浆材料，粒径减小至
6.7μm，浆液可注入 10μm 的裂隙，渗透性得到显著提高。Zhang 等通过在不同类型催化

剂含量配比下制备了新型聚氨酯 / 水玻璃（PU/WG）注浆材料，试验结果表明，催化剂的
加入可以明显提高反应速率，缩短胶凝和固化时间。武世凯等以石英砂、水玻璃与聚氨酯

复合制得了硬度高而成本低的复合膨胀材料，改性后的材料比纯聚氨酯初凝时间短、抗压
强度高、弹性模量大、成本低，比较适合于承压较高情况下裂缝的填充。
2. 锚注组合技术

在松散破碎的高应力软岩中，单独使用锚杆支护锚固效果差，锚杆的高强和高稳特性
得不到充分发挥。将注浆和锚固技术进行有机结合，是解决高地应力软岩支护难题的有效

方法。中国学者研发了多种形式的注浆锚杆和锚索，如：中空注浆锚索、支盘式注浆锚杆、
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