采空區受煤礦亂挖無序開采影響，地面會出現采空塌陷及沉降，影響煤礦人身及財產安全。為徹底消除存在安全隱患，采空區塌陷治理采用了充填工藝，于采空區地面鉆孔揭露空體，并通過鉆孔灌注水泥砂漿進行充填，可以消除采空塌陷隱患。
礦區采空區塌陷治理方案
采空區注漿孔布置原則
根據采空區治理的邊界范圍,可把注漿孔分為中間注漿孔和邊緣注漿孔,中間注漿孔主要是起到充填加固地基作用,邊緣孔主要起帷幕作用,以保證中間孔注漿時控制漿液擴散距離,防止漿液流失。中間孔采用梅花形均勻布孔法布置,孔距20m,邊緣?**拙嗍實奔跣?取15m,施工中先施工邊緣孔,后施工中間孔。邊緣孔隔孔分2次施工,中間孔先施工巖層傾向處深部采空區治理區,隔孔也分2次施工。
根據采空塌陷區的工程地質情況,采空區內地下富水,孔內靜止水位46m左右,漿液由于水的浮托作用較難下到孔底,另則可能漿液沿塌落裂隙上竄,漿液過多流失到非注漿部位,注漿管宜下到注漿孔底部采取類似于水下混凝土的灌注方法,但考慮注漿管可能產生堵塞,注漿管下到所注采空區以上3~5m,且封孔位置適當下移至基巖面以下15~20m左右。
漿液配合比設計
注漿材料采用42.5***普通硅酸鹽水泥和當地粉煤灰,漿液水固比為1:1.0和1:1.3,固相比為水泥:粉煤灰為30:70。施工時,添加水泥重量2%的速凝劑水玻璃。
采空區注漿施工工藝
成孔工藝
成孔用回轉式鉆機成孔,用127mm開孔鉆具開鉆跟管鉆進,清水循環。對于多層采空區進入基巖(含全、強風化層)8m后,對套管外側間隙用水灰比(1:15)~(1:2)的純水泥漿進行封閉處理,然后改用89mm鉆具進行鉆進,鉆探至煤層采空區底板,起鉆,下注漿管,套管頂部安裝注漿封孔裝置,準備注漿。在注漿結束2d,待孔內漿液初凝后,在原孔位用89mm鉆具自?**誑賈匭陸兇晏?鉆至20煤層底板下1m,下入帶法蘭的d50mm注漿管至20煤層采空區上面3~5m處,孔內放入少量礫石,然后放入少量粘土,灌注水灰比為(1:1.5)~(1:2)的純水泥漿(添加水泥重量2%的速凝劑)進行封閉處理,待水泥漿和注漿管、孔壁凝結牢固后,進行注漿。注漿結束后,拔出(或部分拔出)注漿管。
采空區注漿工藝
單層采空區和孔深≤50m的多層采空區中間注漿孔采用?**詵獗找淮穩嘧⑹┕すひ?對孔深大于50m的多層采空區的中間注漿孔和所有多層采空區邊緣注漿孔采用上下2段注漿工藝。
采空區注漿方法
(1)注漿開始前,先向孔內壓水沖孔5mn。
(2)注漿采用1:1.0和1:1.3兩種漿液配合比。
(3)采用間歇式注漿時,間歇時間應≥12h。間歇前,應進行適當的壓水,以保證注漿管暢通。根據室內標準配合比試驗漿液的初、終凝時間,上下段注漿之間的間歇時間應≥36h。
(4)中間注漿孔的次孔,采用間歇式定量注漿方式,其單孔設計注漿量按平均注漿量225m3的13~1.5倍控制,注漿過程中注漿量分別為單孔設計量2、34時進行間歇。當完成該孔的設計注漿量后結束注漿。中間注漿孔的次孔,采取定壓注漿方式,即只有滿足注漿結束標準后,才能結束注漿。
(5)邊緣注漿孔采取間歇式定量注漿方式,平均注漿量為300m3。次邊緣孔,其單孔設計注漿量按平均注漿量的13~1.5倍控制;次邊緣孔其單孔設計注漿量按平均注漿量的07~1.0倍控制。對于分段注漿的邊緣孔,其上段注漿量按單孔設計注漿量的1/控制。注漿時原則上100m3左右間歇1次。注完單孔設計注漿量后結束注漿。
返回頂部
