煤炭工程

作者：姚直书,朱宏伟,张辉,等

单位：1. 安徽理工大学土木建筑学院；2. 安徽理工大学；3. 鄂尔多斯市成达矿业有限公司；

关键词：西部矿区,深大钻井,壁后注浆,高强微膨胀材料,配合比,

为提升西部地区深大钻井井筒第一段高壁后充填置换效果，提出采用大比重水泥浆作为新型壁后充填材料。首先，通过对比试验，优选重晶石粉作为加重剂、硅酸镁铝为悬浮剂。然后，采用正交试验和极差分析法，分析了水灰比、重晶石粉、硅酸镁铝和膨胀剂掺量对大比重水泥浆的密度、初凝时间、流动度、3 d及28 d抗压强度的影响，采用综合平衡法确定了大比重壁后充填材料的最优配合比为水泥∶水∶重晶石粉∶硅酸镁铝∶膨胀剂∶减水剂=1∶0.55∶0.5∶0.03∶0.025∶0.015。硫酸盐溶液侵蚀对比试验表明，与常用的水泥浆充填材料相比，大比重水泥浆充填材料具有可靠的耐久性能。最后，通过XRD和SEM分析了优选组加重水泥浆在3 d和28 d的水化产物和微观结构，揭示其优异抗渗性和耐久性能的机理。研究结果可为西部地区深大钻井井筒壁后充填提供大比重、高强度、低渗透以及耐久性好的新型壁后充填材料。

来源：2024年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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