采空区治理工程施工及检测.docx

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1、采空区治理工程施工及检测随着中部崛起及基础建设的加速发展，煤炭被以不同方式开采,留下了大规模、大范围的采空区及塌陷区，造成采空区及塌陷区上方地基不稳，承载力下降。为了提高矿区土地的利用率，在正确勘察和评价的基础上，对不同类型采空区地基进行针对性处理。本文对采空区治理的手段、施工工艺、施工方法及工程质量检测等作了详细的阐述。1采空区治理设计工作目标通过地表地质调查，布置变形监测及物探和钻探等地质勘察工作，利用相关资料对采空区稳定性作出定量评价，对需要处理的采空区提出具体的处理方法、工艺流程和质量控制措施。2采空区治理工程施工准备2.1人员准备1）按规定的设计要求组织建设施工项目部；2）根据施工需

2、要，配备工程地质、水文地质、钻探、试验测试、工程计量、安全、机械、计划等相关专业技术人员；3）特殊工种人员必须持证上岗（电工、焊工、铲车驾驶员等）；4）参与工程的施工人员须进行岗前培训，掌握必要的施工技术技能，合格后方能上岗。2. 2技术准备1. 现场踏勘，了解本项目区域地形、地质地貌、施工条件、材料供给、水、电路等概况;2）阅读设计文件，熟悉施工工艺，掌握施工要点；核对设计施工工程量，检查有无工程中遗漏的项目；3）组织技术人员对施工工艺的可行性进行讨论，对疑点、难点应向设计单位提出书面性的会审意见；4）考查当地施工材料并取样送检；5）用送检合格的材料，按设计要求进行浆液配合比试验，确定注浆浆

3、液的各项性能指标标准。2. 3设备及其他准备1）对施工场地进行合理规划，认真安排现场的施工用地，确定注浆站位置，原材料的堆放位置及临时设施用地范围应尽量避开钻孔施工位置；2）修筑施工便道，保证施工车辆正常通行；3）确定施工地的水源，铺设管道引水至注浆站；4）架设施工用电线路，配备临时用电设备；5）按设计文件要求，结合施工现场实际，组织调遣施工机械设备；6）根据施工周期、工程量建立相应规模的注浆站，配套站内注浆设备。3采空区治理工程施工3. 1钻孔施工3. 1.1原则及顺序1）首先安排技术先导孔钻探施工，全孔取芯，明确查明地层结构及采空区空间特征，确定钻探的施工工艺，指导全面钻探施工；2）钻探顺

4、序由采空区底板标高最低处开始，向标高较高处推进;3）先施工场地四周帷幕孔，再施工中间注浆孔间隔法进行钻孔施工；4）钻探孔可超前注浆孔1孔2孔;5）施工中，如遇钻孔注浆串浆、冒浆时，应终止钻孔施工，并将钻孔套管口堵塞，待注浆孔注浆结束后再进行该钻孔施工。3.L2钻孔技术要求1）孔位严格要求用测量仪器准确定位，孔位误差控制在允许范围内。如需移动孔位时，须征得设计单位同意；2）钻孔孔径、孔深、变径位置、终孔孔斜应符合设计文件规定；3）当钻探进入受注层位后，采用清水钻进，严禁使用泥浆护壁；4）专业技术人员认真填写钻探班报表，详细记录孔内岩性、风化程度等情况，详细真实描述漏水、掉钻、卡钻、耗水量、地下水

5、位等情况；5）钻探终孔验收符合设计要求后，安装止浆设施，单层采空区采用一次性注浆，多层采空区自上而下依次注浆。3.2 注浆施工3.3 .1原则及顺序1）注浆施工顺序应紧跟钻孔进度，注浆可滞后钻孔施工1孔2孔;2）在采空区的注浆中，对一层采空区采用全孔一次注浆法。对多层采空区宜采用自上而下分段注浆法；3）当采空区充水时，注浆浆液宜采用浓度较大的配比；当采空区无水时，注浆浆液宜从浓度较稀的配比开始逐步变浓。3.2.2注浆施工技术要求1）注浆浆液配合比应满足设计规定；2）注浆原材料质量必须符合设计及相关单位检验标准；3）注浆施工顺序先施工帷幕孔（边缘孔），后注浆孔；4）钻孔每次首注前，须做压水试验，

6、一般注水量为注浆管路内的容量与变径以下至孔底钻孔容量之和的3倍；5）注浆过程中对孔口压力、单位吸浆量进行定期观察记录。单孔注浆结束后，认真准确填写原始注浆记录，及时报验认可。3.2.3注浆施工工艺1）注浆站设置。在施工区内或附近，选择地形较高、交通方便的有利部位修建注浆站。按设计要求及工程量大小确定注浆站个数、规模。制浆站的制浆能力应满足注浆高峰期所有机组吸浆需要。2）注浆浆液配制。浆液配制时搅拌机的转速与原料的拌合能力应与注浆泵相适应,要保证连续、均匀的拌制浆液。同时注浆管路应畅通，输浆管路不应采用直角转弯，宜采用带弧形的弯管。搅拌机净搅拌时间不得少于5min,浆液从制备到注浆使用前的时间宜

7、控制在4h以内，配备备用的动力设备，防止工作动力出现故障时，浆液凝固损坏设备。3）压水试验判断单孔可灌性及浆液初始配合比的选择。钻孔注浆前，需作压水试验，其目的是:a.冲洗孔内裂隙和空隙，使浆液能够顺利进入受注层位和目的区域;b.探查裂隙和空隙大小，观察孔内单位时间的吸水量和孔口压力。通过这两项指标即可确定注浆时初始浆液浓度。4）注浆浆液配比。浆液的浓度使用，按设计要求，由稀到浓,逐级变换。当浆液的注入量已达设计量的规定范围以上或灌注时间已达2h以上时，但压力和单位吸浆量却无改变时，应加浓浆液等级。5）浆液的性能检测。浆液性能指标一般包括浆液密度、粘度、结石率、浆液的初凝、终凝时间、浆液结石体

8、试块抗压强度等。应按设计要求或相关细则进行测试，通过这些指标，对浆液质量合格性进行准确判断，为工程质量鉴定奠定基础。3.2.4注浆过程中的特殊现象的预防与处理1）冒浆:指止浆装置的止浆效果不好，注浆时浆液从孔壁处向上返浆，预防办法是将钻孔变径深度适当延伸，同时将浇筑水泥浆止浆高度适当增加，且认真养护，必要时在水泥浆中掺入足够量的速凝剂，强化止浆效果，减少或消除冒浆现象。2）串浆:指注浆时，浆液串入邻孔钻孔范围内，从已成孔的孔口管内或正在钻探施工的钻孔内冒浆，针对这一问题，在采空区冒落带和裂隙带连通性好的地区，对钻孔和注浆均采用二序次或三序次布设施工。从已成孔的孔口管内串浆时，应对串浆孔同时实施

9、注浆。正在进行钻探的孔内串浆时，应停止该孔钻探，将孔口封闭，待注浆孔注完后，钻孔重新复钻。3）堵孔:指的是钻探终孔之后，孔壁因局部岩石破碎，出现坍塌，堵塞钻孔，影响注浆，解决的办法是在孔内下通天花管注浆，以解决堵孔造成无法注浆的问题。4）地表鼓胀、裂缝或冒浆注浆过程中，地表如出现鼓胀、裂缝、沉陷或地表裂缝冒浆，应减小注浆流量，控制注浆压力，采用间歇式注浆。5）注浆孔注浆量过大无法达到结束标准时，应采用加速凝剂多间歇的注浆方法，必要时可向孔内投入骨料（砂、细石硅等）。特别是帷幕孔，注浆量大不起压时，可加密钻孔，采用大口径钻孔以利于投入骨料。6）注浆过程中，如突遇停电失去动力，应及时更换、启动备用

10、动力，吸干浆池浆液，清水冲洗注浆管道，防止浆液凝固损坏注浆设备或造成注浆孔堵塞。4采空区治理工程质量检测采空区治理工程质量检测的时间应在注浆施工结束3个月6个月后进行。4.1物探根据采空区治理区域内同范围、同点、同深度处岩层的物理性质在注浆前后的变化对比，判断工程质量的优劣。优点：成本低、速度快、效率高、施工简单；缺点：资料具有多解性，只能进行定性评价。1）波速测井法。波速测井是在钻孔内进行的，以钻孔获得的地质资料为基础，获取不同岩石类型及岩石完整性分段对应的波速值,进行施工前后对比，进行工程质量评价。a.直接判断：参照建筑抗震设计规范关于场地土类型的标准，将采空区注浆后受注层的平均剪切波速（横波）不小于160ms作为评价施工质量标准。b.对比判断：利用勘察钻孔或治理施工钻孔，取得注浆前的孔内岩层的波速资料作为背景值，再将注浆后的质量检验钻孔中取得的波速资料进行对比，根据注浆前后波速变化的提高率。