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4.2 设】 : 计
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,4.2.2 【灌注孔可采用正三角!形布设方《式其排距、间距按】照条文规定》取值当?煤层回采率大、顶】板,坚硬、冒落带和【裂隙带的空隙、【裂隙之?。。间的连通性好可取大!值;反?之应取小值当采空】区位于一般场地【时可:。。取,大值;当采空区位于!。高填、深挖场地【或重要建(构)筑】物地段?时则应取《小值
】 采空区“】三带”是指煤矿采空!区充分采动条件下】形成的垮落带、【。断裂:带,和弯曲带其中垮落带!指由采?煤引起的上覆岩【层破裂并向采空区】垮落的范围断—裂带指垮《落带上方的》岩层:。产生断裂或裂—缝但仍?保持其原有层状的岩!。。层范围弯《。曲带指断裂带上方直!至地表产《生弯曲的岩》层范围
! 表4.2】.2为具有明显“】三带”特征的—。煤,矿采空区灌注孔布】设间距取值范围;对!于无:明显“三带”特征】的房柱式开采形成】的采空区其灌—。注孔间距可按该表】中覆岩类型、回采】率取值;《对于巷道式》开采的小窑采空区灌!注孔间距《取值应根《据采空区特》征及灌注方法—综合确定且不—宜大于10m
!
,
《 对?于采空区《积水场地注浆根据】工况需要《进行挤压排水设计】排水设计要求帷幕】孔的:布设能够《预留注?浆浆:。液挤压排水通—道进行挤压排—水注浆浆液宜—采用低水固比稠【浆灌注
》
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《 :在灌注施工中取3%!~5%?的,钻,孔取芯主要》目的是通过对地层】。岩性、厚度》。。岩芯取?芯率:采空区埋深及厚度】等进行鉴别》结合煤矿采空—区岩土工程勘察【报告对?。煤矿采空区特征进】。行分析、验证确保采!空区处?理方法及设》计参数能《对采空区地》基进行有《效的治理
】
:4.2.3 采】空区灌注充填法【以充填采空区及其覆!岩中的空《洞,和裂隙为主对材【料,。的细:度、:强度要?求相对较低》主要以充填式注【浆为目?的水:泥粉煤灰《、水泥黏土类浆液结!。石,。。体具有一定的强度】且造价?低廉、材《料来源?丰富、浆《液配:置方便、操》作简单目前在工【程中得到广泛—的运用
》。。
【 根据材料配比【试验:。研究水固比(质量比!。),取1:1《.0~1:》1.3时浆》。液的可注性良好【可在注?浆施:工中采用浆液—的,浓,度使用应《由稀到浓并》根据:施工的具体情况【调整:浓度比在采空区存在!地下水?流动的情况》。下注浆浆液的水【固比应取《高值并应根》据地下?水的流速添》加适量的速凝剂【浆液:中掺入的《适量减水剂和注浆添!加剂应能使》浆液流动性满足设备!可注性?。要求浆液扩散性满足!治理范围要求
!
— 采空区《注浆可?根据设?计中对浆液凝—。结,时间指标、结—石体强度《等要求确定水—泥,。、粉煤灰或水泥【、黏:土的比例为》了提高采空区处【治效果在处治重要建!(构)筑物》下覆采空区时可适当!增加:水泥的用量
—
】 当:采空区空洞和裂隙发!育地下?水流速大于》200m/h时为】节省:。注浆:材料通常先灌注【砂、砾石《、石屑、矿》渣等:集,料以此充填大的【空洞和裂隙减—。少过水断面增加水】流阻力为有效注浆创!造条件
》
4.2.】4, 对于薄煤—层采煤煤《层开采高度可—能大于煤《层赋:存厚度(《即可能包含煤层顶】底板岩石)因此在计!算薄煤层煤矿采空】区,注浆量时采空—高度的?取值应选用煤矿【实际:开采厚?度
! , 煤:层的回采率应区别于!煤矿整个矿》井的:回采率即式(4.2!.4)中回采率【的计算采《用采空区《治,理场地开采煤层【的,实际开采体积与该煤!层在治理范围—内的总赋存量的比值!
— 式(4.】2.4)中充填【系数应按照》灌注充填设》计选用对于采—用,全灌注充填法—处理的采空区其充】填系:数要:达到0.85以上
!
:
采!空区剩余空隙率的取!值是采?用(1-《q)计?。算得到的并根据【地区经验进行调【整其中q为采—空区场?地下沉系数该值按】照建筑物、水体【、铁路及主要—井巷:煤柱留设与压煤开采!。规程采用计算—公式如下
—。
,
:
q=0.5(0.!9+P) 》 ! (—1)
】 : 其中P为覆岩综!合评价系数》。其取:。值通过地质、开采技!术条件来《确定取决于》覆岩岩性及》其厚度可用下式计】算
:
】
式中!mi覆岩第i分层的!法向:。垂直厚度《(m);
!
Q【i覆岩第i分层的】岩性评价《系数:其取值可按》表,1的规定确》定
:
【。 由于选用下沉系!数表示地《表最大?下沉值与开采厚【度之比故《建议在场地中间【区剩余空隙率取【低,值在场地边》。缘区取高值
】
【对于:采空区类型为巷【道式小?窑开:采采空?区剩余空隙率应结】合,采空:。区勘察钻孔钻进情况!。。确定
!
4.2.!5 单层采空区】采用全孔一次性【。注浆法施工时选用似!法兰盘简易止—浆法止浆(图3【、图:4)简单《易行经济适》。用其具体《的操作方《式为采?用,直,。径不小于《50mm《。。的钢管作为注—浆管将一端焊—接一个大小与开孔】孔径相?接近的法兰盘到设】计止浆位置用少【量,碎石、黏土》。将法兰盘与孔壁之间!的孔隙封《堵然:后采用水固比(质】量比)为《1:2的水泥浆或】。P,.O 42.—5级快?。凝水泥稠浆》将注浆管与孔壁胶】结,在一起?水泥浆灌注高度【不应小于5.0m】
》
! , 采取分段注浆时可!采用上述《止浆法或在》。孔内采用止浆塞止】浆充水?采,空区注浆管深度宜深!入注浆段中、—。深层采空区宜在注浆!段采空区垮落—裂隙带上方较完【整岩体?段设置孔内》止浆塞
—
,
4.2》.6 注浆压力】宜通:。过现场注浆试验确定!一般灌注压力不宜】。超过有效止浆段上覆!岩土体自《重的1.0倍终【孔压力不宜》超过1.2》倍~1.5》倍
4.!2,.,7 ?。灌注充填《法帷幕孔的布设主】要针:对灌注施工过程中防!治,灌注浆液的扩散【流,失或需要《隔离注浆区》域时使?用通常?情况下采空区灌注】充填法帷《幕孔主要是》为了防止灌注—浆液扩散而布—设
:
【 对于煤层倾【。。角小且积水的—采空区灌注》。注浆管应《置于采空区》积水底部帷幕—孔配合布《。设,排水通道灌注次序】应由采空区》中部向?外依:次,灌注通过注入适当】浓度的浆液起到外排!积水的作用
—
【 采空》区灌注充填法钻孔施!工过程中《可根:据前序次的注—浆孔揭露的》采空区埋深》、厚度?情况调整后序次成孔!数量及成孔深度对】于前序次钻孔出现煤!柱孔较多的位置【可适当减《少布孔对《前序次?。钻孔揭露采空区【埋深与?原,设计孔深有》较大出入的》。情况后序次钻孔【需在分?析验证后《调整钻孔深》度避免因采空巷道】、复采及多》煤,层开采等《影响对处治采空区】埋深的判别
【
—。 ,。 处治多层》采空区当《各矿层间冒落带、】裂隙带相《互贯通时宜采用上】行式:注浆法即灌注过【程自下而上》一,次完成;《当各矿层《。冒落带、裂隙带没有!相,互贯通?时矿层间《隔大宜采用下行【。式分:段注浆即自》上而:。下分段完成并用【套,管止浆
【。
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4.2《。.8:。 对?于地质?条件:复杂、有多》层采空?区分布、《采空区勘察精—度较低、注浆—施工:经验:较,少的:。地,区或采用新的注【浆工艺或新的—注浆材料时在注浆施!工,前应进?行现场注浆试验
!
4》.2.9 本【条所列检测方—法均为成熟可靠的】质量检验《方法随着科技—发展许多新的技【术可以在采空区【灌注充填法检测中】。更好:、更为直接》地反映采空区处理效!果因此?。本条规定对检测【方法不做限制—实际工作中可—。。。根据检?测方法的可靠度及适!用性:。择优选用本条所列】孔内电视(成像【。)、红外视频探测等!技术措施《均为:在采空?区勘察、注浆—效果:检测等实《际工作中有较—多应用的技术—手段可?。直观判别采空—区灌注后空洞充【填、裂隙离层胶结情!况是较为先进可靠】的注:浆效果检测手段
!
— 本?条规定主要针—。。对采空区灌注充填法!质量验?收,标准对?于采空区灌注充填】法其:主要目的是为了对】采空空?洞、裂隙离层进行】充填因此对于—不在建筑地基主要受!力层范围的采空【空洞采空区地基处】理设计等《级甲、乙类建筑物】注浆结石体强度不小!于2.0MPa丙】类建筑物不小—于0.6MPa即可!对于处于《。建筑地?基主要受力》层范围?的采:空,空洞其充填》结石体强度应根【据建:筑荷载影《响结合充填》位,置计算确定对于在采!空区灌注充填法注浆!设计阶段进》行注浆浆液配比试】验时:要求配?置浆液?室内:测试的28d强度】不小于?0.3MP》a3个月《强度不小于1M【。。Pa室内《养护试?。块单轴抗压强度【不宜小于2M—Pa
【
孔—内波速测试横波波速!的检测标准》根据现行国家标准】建筑抗震设计规【。范GB 500【11对于中密—。。、稍密的《碎,石土密实、中密【的砾、粗、中砂【fak>150的黏!性土和粉土、坚硬】。黄土其剪切波—速范围50》0m:/s≥Vs>—250m/s—结合实际工作—中对于灌注充填【法,工后剪切波》速检:。测,结果统计《在施:工满足设计要—求的条件下统计的】受注层?剪切波?速值均可达到300!m/s以上故综合考!。虑取剪切《波速:检测标准为3—00m/s》
【 ?充,填系:数检测除可通过钻探!验证:主,观评价外还》可以根?据压浆试《验,成果与?。。原注:浆量进行比较分析】确定压浆试验的【评价:指标称为压浆试验】比其计算方法—为同一评价》范围内压浆量—与压浆量和注浆量】之和的比值压浆【试验:比小于?0.1视《为其充填达到90%!以上
! 煤炭工业太原!设,计研究?院对山西省晋—城,市北岩地块限价商】品住房?项目灌注充填—法采空区地基处理】进行了检测该—项目一期拟建29层!住宅楼7座3层幼儿!园一座二期》。拟建住宅楼2座【采空区地基》处理等级为》甲级建?筑分:布如图5所示—。
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》 场?。地主要可采》煤层为3#煤层煤】层,埋深距离建》筑基础?下2:0m~30m不【等该场地煤层在【20世纪90年代进!行,过开采并于2002!年前:后关闭采煤方式以房!柱式开采为主—采煤厚2m~4m在!拟建建设场地—内形成了埋深较浅、!分布不规律》。的浅:层采空根据采空【。区,勘察结?论该煤层采空区顶】板均为煤系地—层泥岩、泥质砂岩顶!。板垮落带、》。弯曲带离层裂隙【发育在场地地面形】成了:一处塌落洞除此【。之,外未在场地地表【。发现明显的变—形建设单位》于2013年1【1月~2014【年3月组《织,注浆施工单位对【场地采用灌注充填】法进行采《空区地基处理—处理范?围以建筑《物,投影外边线》外扩30《m,;帷:幕孔布设沿》处理外边界线—按照孔间距10m】布设共布设帷幕【孔115个在—处理范?围内按照孔距1【5,m、排距15m梅】花形满堂《。布设注浆孔300个!;,注入浆液采》用水泥、粉煤灰浆】液浆液水固比帷幕】孔取1:1.2~1!:1.3注浆孔取】1:1.1》水泥占固相》总质量的30%;总!注浆量19》。.8万m3工—。后检:测工:作结束后由于采【空,区埋深较浅钻探工作!在基:础直接?。持力层范《围内检查《到存在离层》空洞(图5检测钻孔!于基:。础,。下4.0m》处掉钻2.》0m)检测报告【建议在建筑基—础下沿建筑外围轮】廓线:。布设二次注》浆孔二次注》浆孔:共布设施工1—48个如图5所示注!浆浆液配比与—原注浆?施工相同二次注浆共!注入浆液5》94:9.8m3二次【注浆施工《。。。过程中有一处注浆孔!在基:础下6.0m又【出现掉钻也验证了钻!探验证孔揭露—。的基础?直接持力层下存在离!层空洞
—
场】地灌注?充填法采《空区地?基处理工后检测分别!采用钻?探、波速测试、压浆!检,测等进行检测结果分!述,如下:
》
(—1)钻探结》果
《
《 , 该项《目工后检测评价钻探!工作共布设钻孔【25个主要》目的是为了采—取,注浆结石体样本进行!无侧限抗压》强度测试并可—对采空区充》填效果进行直观判别!钻孔工作采取结石体!样本11个统—计得到的结石体无侧!限,抗压强度2.—2MPa~》12.4MPa【不等平均无侧—限,抗压强度为7.64!。MP:a选:用值为5.》90MP《a
】 根据钻探【结果在布《设的:25个钻孔中—共有两?个钻孔发《生掉钻其《中位于7#楼—附近钻?孔,。基础:下4:.0m掉《钻2.0m说明在】采空区?地基处理后仍小范】。围,存在采?空,。区垮落离层空洞
!
,
【(2)波速测试【结果:
,
《
该项【目共对3《。#,煤采:空区:。地基处?理段进行了15个】钻孔单孔剪切—波速测试《测,试结果?显示结石体剪切波】速最大值《为343.》5m/s最》小值为3《02.0m/—。s平均值为3—22.9《m/:s
《。
【(3)压浆检测【结果
》
,
由于二!次注浆施工》类似:于压:浆,检测因此可用—二次注浆数据—。。作为压浆检测进行采!空区:注浆效果检测各楼】座下单孔平均注浆量!与压浆试验注浆量对!比如图6《所示
—
:
【 : 综合《统计场地压浆—试验:单孔平?均注浆量为》4,1.09m3场【地注浆?施工:单孔平均注》浆,量为442》.63m《3压浆试验》比为:0.0856可以说!。明整:个场地注浆实际充】填系:数,满足要求注浆结束】后的场地《采空区及《其顶板垮《落带剩?余空:隙率小于0.—1见表2《
】
【 通过工后检测】评价该项目采空区经!灌注充填法》。地基处理后》各项检测项目—均,符合要求对于—可,能存在?的离层?空洞进行《了补充注《浆注浆效果满足建设!使用要求《
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