專利名稱：高粘度抗分散注漿材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高粘度抗分散注漿材料，主要用于室內(nèi)研究漿液驅(qū)替擴(kuò)散理論。
背景技術(shù)：
目前，注漿理論的發(fā)展嚴(yán)重落后于注漿技術(shù)?，F(xiàn)有的注漿理論難以在條件較為復(fù)雜的突涌水注漿治理中起到有效的指導(dǎo)作用。動(dòng)水注漿理論方面，特別是對(duì)漿液驅(qū)替擴(kuò)散理論的研究不足，需要進(jìn)行更加深入的研究。注漿的過(guò)程也是漿液對(duì)地下水的驅(qū)替過(guò)程。目前，對(duì)動(dòng)水注漿驅(qū)替擴(kuò)散理論的研究多采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的方法。選用的注漿材料分為兩種，一種易溶于水，如丙烯酸鹽及水玻璃類；另一種不溶于水，如環(huán)氧樹(shù)脂?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可以做到模擬條件更加真實(shí)，但由于缺乏有效的監(jiān)測(cè)手段，無(wú)法取得精確的流場(chǎng)參數(shù)，無(wú)法觀測(cè)漿液的擴(kuò)散狀態(tài)，難以對(duì)漿液驅(qū)替擴(kuò)散規(guī)律和影響參數(shù)進(jìn)行定性定量分析，無(wú)法取得理想的研究效果。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)存在的各種不足之處，需要通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)研究漿液驅(qū)替擴(kuò)散理論。室內(nèi)對(duì)驅(qū)替擴(kuò)散機(jī)制的研究試驗(yàn)多采用聚氨脂類作為注漿材料。聚氨脂遇水會(huì)發(fā)生固化，其固化輪廓就是驅(qū)替擴(kuò)散界限。這種性質(zhì)決定了其一次注漿試驗(yàn)只能得到一個(gè)驅(qū)替擴(kuò)散界限。聚氨脂漿液固化的外沿會(huì)阻礙內(nèi)部未固化漿液向外的擴(kuò)散，因此無(wú)法得到準(zhǔn)確的驅(qū)替擴(kuò)散界限。另外，聚氨脂漿液的粘度無(wú)法在大范圍內(nèi)調(diào)整，試驗(yàn)無(wú)法得出漿液粘度對(duì)驅(qū)替擴(kuò)散產(chǎn)生的影響。針對(duì)上述現(xiàn)有材料的不足，開(kāi)發(fā)一種新型的用于室內(nèi)模型試驗(yàn)的注漿材料是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有注漿材料的不足，本發(fā)明提供一種配制方法簡(jiǎn)單、粘度可調(diào)范圍大、易清理的高粘度抗分散注漿材料。本發(fā)明是通過(guò)以下方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 30 500，染色劑與水的質(zhì)量比1 100 300。所述的染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成； 所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 8 10;—品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 2 4。所述的聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍優(yōu)選為1 30 200。所述的染色劑與水的質(zhì)量比優(yōu)選1 200。所述的高粘度抗分散注漿材料的制備方法，先將水和染色劑混合均勻，然后邊攪拌邊將聚丙烯酰胺基料均勻撒入水中，靜置5-10分鐘使基料充分溶解，重新攪拌均勻，即完成漿液的配制。本發(fā)明的有益效果是
1.染色效果好，不會(huì)褪色，且染色劑用量小，染色后可以明顯的區(qū)分漿液擴(kuò)散輪廓，染色劑對(duì)漿液的粘度沒(méi)有影響。2.漿液粘度可調(diào)整范圍大，粘度范圍在50-500mPa/S，可通過(guò)調(diào)整基料與水的配比，配制不同粘度的漿液，并通過(guò)試驗(yàn)研究漿液粘度對(duì)驅(qū)替擴(kuò)散的影響。3.漿液密度變化 很小，可以忽略因?yàn)闈{液密度變化對(duì)漿液驅(qū)替擴(kuò)散產(chǎn)生的影響。4.漿液不會(huì)發(fā)生固化，可以通過(guò)一次試驗(yàn)獲得多個(gè)更加精確的漿液驅(qū)替擴(kuò)散界限。而且試驗(yàn)完成后的殘余漿液易清理，可以用水迅速?zèng)_刷干凈，繼續(xù)下一次試驗(yàn)。5.漿液抗分散能力強(qiáng)，能夠達(dá)到較好的驅(qū)替效果，驅(qū)替擴(kuò)散交界面輪廓十分明顯。


圖1染色劑與水混合均勻后的染色效果圖。圖2實(shí)施例得材料在不同注漿速率下的多個(gè)驅(qū)替擴(kuò)散界限圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 30，染色劑與水的質(zhì)量比1 100。染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成；所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 8;—品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 2。(一品紅其實(shí)就是酸性品紅，分子量為566. 48)配制方法先將聚丙烯酰胺和染色劑混合均勻，然后邊攪拌邊將混合后的材料均勻撒入水中，靜置5-10分鐘使基料充分溶解，重新攪拌均勻，即完成漿液的配制。漿液配制過(guò)程中，必須邊攪拌邊均勻撒入材料，避免材料形成塊狀不溶物；漿液靜置5min后，漿液表面出現(xiàn)一層氣泡，此時(shí)基料已完全溶解；靜置過(guò)程中基料進(jìn)一步溶解，再次攪拌使?jié){液混合均勻；漿液配制完成，呈現(xiàn)均質(zhì)的類膠體狀態(tài)。實(shí)施例2高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 100，染色劑與水的質(zhì)量比1 300。染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成；所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 10 ；—品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 4。配制方法同時(shí)實(shí)施例1。實(shí)施例3高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 200，染色劑與水的質(zhì)量比1 200。染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成；所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 10 ；—品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 3。配制方法同時(shí)實(shí)施例1。實(shí)施例4高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 500，染色劑與水的質(zhì)量比1 200。染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成；所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 10 ； —品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 3。配制方法同時(shí)實(shí)施例1。性能測(cè)試在實(shí)驗(yàn)室18°C條件下，采用染色劑和和水質(zhì)量比1 200，基料與水質(zhì)量比如下表的配比配制出9種不同漿液，用途-4粘度計(jì)測(cè)出漿液的運(yùn)動(dòng)粘度v，用密度計(jì)測(cè)出漿液密度 P，由公式μ =νΧ P，計(jì)算出漿液動(dòng)力粘度4，結(jié)果見(jiàn)表1。表1漿液性能表
權(quán)利要求
1.高粘度抗分散注漿材料，其特征是，它由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 30 500，染色劑與水的質(zhì)量比1 100 300。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度抗分散注漿材料，其特征是，所述的染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1 1混合后烘干制成；所述的聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺與水質(zhì)量比1 8 10 ；—品紅溶液中一品紅與水質(zhì)量比1 2 4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度抗分散注漿材料，其特征是，所述的聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1 30 200。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高粘度抗分散注漿材料，其特征是，所述的染色劑與水的質(zhì)量比1 200。
5.權(quán)利要求1所述的高粘度抗分散注漿材料的制備方法，其特征是，先將聚丙烯酰胺基料和染色劑混合均勻，然后邊攪拌邊將混合后的材料均勻撒入水中，靜置5-10分鐘使基料充分溶解，重新攪拌均勻，即完成漿液的配制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高粘度抗分散注漿材料，由聚丙烯酰胺基料、水和染色劑配制而成，聚丙烯酰胺基料與水的質(zhì)量比范圍為1∶30～500，染色劑與水的質(zhì)量比1∶100～300；所述的染色劑為聚丙烯酰胺溶液與一品紅溶液按質(zhì)量比1∶1混合后烘干制成。本發(fā)明具有粘度可調(diào)范圍大、密度變化小、抗分散能力強(qiáng)、可注性好、易清理等優(yōu)點(diǎn)；主要應(yīng)用于室內(nèi)注漿試驗(yàn)，作為一種替代漿液用以研究漿液在動(dòng)水中的驅(qū)替擴(kuò)散機(jī)理。
文檔編號(hào)C09K8/588GK102321465SQ201110129919
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者于海洋, 張偉杰, 張章一, 張霄, 徐堯, 李術(shù)才, 李相輝, 李鵬, 賈曉磊 申請(qǐng)人:山東大學(xué)