4.—2 设 》 计
】
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《
:
】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《);:
—。 , Qi—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50》mm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
—
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2.0!MPa丙类建—。筑物不小于0—.6:MPa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《。.3MPa3个月强!。度不小于1MP【a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G》B 5?0011对于—中密、稍密的—碎石土密实、中【密的:。砾、粗、中砂f【ak>150的黏性!土和粉土、坚—硬黄土其剪》切波速?范围500》m/s?。≥Vs>250【m/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!30:0m/s以上故综】合考虑取剪切—波速:检测标准《为300m/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
:
,
【。
》。。 , 场地主要可采【煤层为3#煤—层煤层埋深距离【建筑基础下20【m,~30m《不等该场《地煤层?在,20世纪9》0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11月~201】4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30m》;帷幕孔《布设:沿处理外边界—线按照孔间距10】m布设共布设帷幕孔!115个在处—理范围内按照孔距1!。。。5m、排距》15m梅花》形,满堂布?。设注浆孔3》00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5949.8m】3二次?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》。~12.4》MPa不等》平均无侧限抗—压强:度为7.64MP】a选:用,值为5.9》0MPa
【
:
? 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1【5,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302】.0m/《s平均值为322.!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41.0》9m3?场地注浆《施工单孔平均—注浆量为4》42.63m3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
】