煤田地质与勘探

作者：郑向华, 袁伟, 罗运祥, 成聪,

关键词：分层抽水, 管外止水, 遇水膨胀橡胶, 吸水膨胀率, 响应面法, 代理模型,

分层抽水试验是水文地质勘探的重要技术内容。针对传统分层抽水管外止水方法效率低、可靠性及可控性差等难题，利用聚丙烯酸钠树脂的高吸水特性，开发了遇水膨胀橡胶，提出一种基于遇水膨胀橡胶的管外止水新方法，并采用响应面法对该新方法进行了优化研究。以吸水膨胀率为响应指标，通过Box-Behnken试验设计构建代理模型，探究不同工艺、工况参数及其交互作用对橡胶吸水膨胀性能的影响，达到优化工艺、预测工况的双重目的。结果表明：遇水膨胀橡胶的最佳工况和工艺参数组合为水溶液pH值7.0、吸水时间136 h、聚丙烯酸钠添加量61份、改性芳纶短纤维添加量4.5份。最后，研制了基于遇水膨胀橡胶的管外止水装置，经试验验证了所提方法的可行性，对地下水资源勘探利用具有工程应用价值。

来源：2021年第6期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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