一种适用于岩溶地区的回填材料及其回填方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于岩溶地区的回填材料及其回填方法，包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：砂石：20%‑30%、膨润土：50%‑60%、透水胶凝剂：2%‑4%、石膏缓凝剂：2%‑4%、水：15%‑25%；回填材料二包括以下比重的原料：砂石：25%‑35%、膨润土：60%‑70%、水：15%‑25%，该方法为：在岩溶地区遇溶洞时，按照分层注浆法对换热孔进行注浆，在分层注浆时采用不同的回填材料回填，在无溶洞段，采用回填材料二进行回填，在溶洞段，采用回填材料一进行回填。本发明专利技术在溶洞段，因加入了胶凝剂和缓凝剂后，使溶洞段的回填材料凝固起来，避免回填完后引起的溶洞段回填材料向空隙部分挤压，导致孔内回填材料不稳定引起地面下陷。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于岩溶地区的回填材料及其回填方法
本专利技术属于岩溶地区的地下回填材料
，涉及一种适用于岩溶地区的回填材料，还涉及一种适用于岩溶地区的回填材料的回填方法。
技术介绍
目前，我国最近几十年的经济高速增长，给环境带来了很大的影响。因此，为了开发清洁能源减少可再生能源的利用，提出了地埋管地源热泵系统用于供暖。利用无限的地热能，地源热泵系统技术在空调系统中充分得到了应用。地源热泵系统有着投资少、无污染、减少占地面积和环保等优势，是未来利用可再生能源的大势所趋。但是，在实际施工过程中，由于地质条件不同使部分地区的地源热泵系统技术受阻，特别是岩溶地区，由于地质条件构造复杂，开发出来的换热孔可能存在溶洞问题。这就导致了回填效果不好，引发换热管导热性差，更严重的是增加了后期维护工程量和维护费用。面对特殊的地质条件，也可以采取有效办法来解决这些问题。在岩溶地区，如若遇到溶洞时，现有的技术容易造成回填材料在孔内稳定性不高，回填一段时间后，造成地表不同程度的下陷。因此，在岩溶地区，换热孔内回填材料的正确选择有着显著的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种适用于岩溶地区的回填材料及其回填方法，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术采取的技术方案为：一种适用于岩溶地区的回填材料，包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：砂石：20%-30%膨润土：50%-60%透水胶凝剂：2%-4%石膏缓凝剂：2%-4%水：15%-25%；回填材料二包括以下比重的原料：砂石：25%-35%膨润土：60%-70%水：15%-25%。砂石采用打孔产生的碎料，粒径在100-120目。膨润土采用钠基膨润土。透水胶凝剂为水、氯化钙、硫酸亚铁和氯化镁的混合物。石膏缓凝剂为石灰粉、脱硫石膏和磷石膏的混合物。一种适用于岩溶地区的回填材料的回填方法，该方法为：在岩溶地区遇溶洞时，按照分层注浆法对换热孔进行注浆，在分层注浆时采用不同的回填材料回填，在无溶洞段，采用回填材料二进行回填，在溶洞段，采用回填材料一进行回填。一种适用于岩溶地区的回填材料的回填方法，该方法具体包括以下步骤：（1）通过判断溶洞位于换热孔深度方向的位置，计算溶洞下方换热孔段所需要的回填量；（2）将设定量的回填材料二加入搅拌机进行搅拌，搅拌好后通过回注管注入溶洞下方换热孔段第一回注区；（3）计算溶洞部分所需回填材料一，然后将准备好的回填材料一加入搅拌机，将U型换热管插入换热孔内固定，搅拌好后通过回注管注入换热孔溶洞部分第二回注区；（4）待第二回注区凝固后，采用回填材料二填满换热孔。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术在溶洞段，因加入了胶凝剂和缓凝剂后，使溶洞段的回填材料凝固起来，避免回填完后引起的溶洞段回填材料向空隙部分挤压，导致孔内回填材料不稳定引起地面下陷。本专利技术对遇溶洞时的换热效果显著，增强了密实度，提升了换热效果、提高了换热稳定性、减少了后期维护工程量和维护费用。附图说明图1是岩溶地区遇溶洞时的地层剖面图；图2是本专利技术回填方式的实施图。其中：1-搅拌机、2-注浆管、3-换热孔、4-U型换热管、5-筛网。具体实施方式下面结合具体的实施例对专利技术进行进一步介绍。实施例1：一种适用于岩溶地区的回填材料，包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：砂石：20kg膨润土：50kg透水胶凝剂：2kg石膏缓凝剂：2kg水：15kg；回填材料二包括以下比重的原料：砂石：75kg膨润土：180kg水：45kg。砂石采用打孔产生的碎料，粒径在100目。膨润土采用钠基膨润土。透水胶凝剂为水、氯化钙、硫酸亚铁和氯化镁的混合物。石膏缓凝剂为石灰粉、脱硫石膏和磷石膏的混合物。一种适用于岩溶地区的回填材料的回填方法，该方法为：在岩溶地区遇溶洞时，按照分层注浆法对换热孔进行注浆，在分层注浆时采用不同的回填材料回填，在无溶洞段，采用回填材料二进行回填，在溶洞段，采用回填材料一进行回填。一种适用于岩溶地区的回填材料的回填方法，该方法具体包括以下步骤：（1）通过判断溶洞位于换热孔深度方向的位置，计算溶洞下方换热孔段所需要的回填量；（2）将设定量的回填材料二加入搅拌机进行搅拌，搅拌好后通过回注管注入溶洞下方换热孔段第一回注区，当第一回注区回填完后，转向步骤（3）；（3）计算溶洞部分所需回填材料一，然后将准备好的回填材料一加入搅拌机，将U型换热管插入换热孔内固定，搅拌好后通过回注管注入换热孔溶洞部分第二回注区；（4）待第二回注区凝固后，采用回填材料二填满换热孔。实施例2：一种适用于岩溶地区的回填材料，包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：砂石：90kg膨润土：60kg透水胶凝剂：4kg石膏缓凝剂：4kg水：25kg；回填材料二包括以下比重的原料：砂石：105kg膨润土：210kg水：75kg。砂石采用打孔产生的碎料，粒径在120目。膨润土采用钠基膨润土。透水胶凝剂为水、氯化钙、硫酸亚铁和氯化镁的混合物。石膏缓凝剂为石灰粉、脱硫石膏和磷石膏的混合物。采用实施例1的回填方法进行回填。实施例3：一种适用于岩溶地区的回填材料，包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：砂石：25kg膨润土：55kg透水胶凝剂：3kg石膏缓凝剂：3kg水：20kg；回填材料二包括以下比重的原料：砂石：90kg膨润土：195kg水：60kg。砂石采用打孔产生的碎料，粒径在110目。膨润土采用钠基膨润土。透水胶凝剂为水、氯化钙、硫酸亚铁和氯化镁的混合物。石膏缓凝剂为石灰粉、脱硫石膏和磷石膏的混合物。采用实施例1的回填方法进行回填。使用以上材料的搭配，能够解决岩溶地区由于溶洞引起的地表下陷问题。使用本专利技术中的材料搭配孔内的回填材料稳定性高、流动性好、回填方便、地源热泵系统使用寿命长。同时，大大降低了后期的工程管理和维护费用，符合当前所提倡的绿色环保问题。具体实例：如图1-2所示，其中砂石来源于原孔内，重量为20kg；采用的膨润土为钠基膨润土，重量为50kg。由以上物料进行混合为回填材料二作准备，其中回填材料的目数为100目。一种换热孔内回填材料的回填方式，步骤如下：（1）将砂石和膨润土通过筛网5筛选成所需目数，加入混合料比重15kg的水进入搅拌机1中搅拌均匀；（2）将注浆管2与U型换热管4插入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：/n砂石：20%-30%/n膨润土：50%-60%/n透水胶凝剂：2%-4%/n石膏缓凝剂：2%-4%/n水：15%-25%；/n回填材料二包括以下比重的原料：/n砂石：25%-35%/n膨润土：60%-70%/n水：15%-25%。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：包括回填材料一和回填材料二，回填材料一包括以下比重的原料：
砂石：20%-30%
膨润土：50%-60%
透水胶凝剂：2%-4%
石膏缓凝剂：2%-4%
水：15%-25%；
回填材料二包括以下比重的原料：
砂石：25%-35%
膨润土：60%-70%
水：15%-25%。


2.根据权利要求1所述的一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：砂石采用打孔产生的碎料，粒径在100-120目。


3.根据权利要求1所述的一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：膨润土采用钠基膨润土。


4.根据权利要求1所述的一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：透水胶凝剂为水、氯化钙、硫酸亚铁和氯化镁的混合物。


5.根据权利要求1所述的一种适用于岩溶地区的回填材料，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴鹏，杨斌，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52