《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
】
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0.6MP!a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2《8d强度不小于【0,.3:MPa3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2MPa
!
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 5001【1对于中密、稍【密的碎石土》密实、中密》。的砾、?粗、:中砂fa《k>150》的黏性土和粉—土、:坚硬黄土其剪—切波速范围》5,00m/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300m—/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:
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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9【。0年代进行过—。开采并于20—02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2:013年1》。1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10m!布设共布设》帷,幕孔1?15个在《处理范围内按照孔距!15m、《排距15m梅花【形满堂布设》注浆孔30》0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】m,3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14》8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59!49.8m》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2—。5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2.2M】Pa~12.4【MP:a不等?平均无侧《限抗压强度为7【.64MPa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!32:2.9m/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41.09m【3场地注浆施工【单孔:平均注浆量》为442.63m】3压浆试验比为0.!08:56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》
: