采空区注浆方案
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采空区注浆安全技术措施引言采矿作业中,采空区注浆是常见的支护方式之一。
采空区注浆是指利用注浆材料将在采空区的空洞周围封闭起来,达到支护效果,增强矿井的稳定性。
然而,我们在进行采空区注浆的时候,需要高度重视安全问题。
注浆作业本身存在一定的风险,如果不采取妥善的安全措施,很容易引起事故。
本文将就采空区注浆的安全技术措施进行探讨。
采空区注浆原理在进行采空区注浆之前,需要先了解一下注浆原理。
采空区注浆,实际上就是利用泵送设备将注浆材料注入采空区,使其固化,起到支护作用。
注浆材料可以是水泥、砂浆、聚氨酯等。
采空区注浆安全技术措施掌握注浆作业流程在进行采空区注浆之前,必须先掌握注浆作业流程。
从准备材料到泵送注浆、固化封闭,需要一步一步地进行操作。
在整个注浆作业过程中,必须明确每一步骤的安全要求和注意事项。
同时,需要重点关注泵送设备的使用和检查,对设备的检测和维护,确保设备处于良好的工作状态。
确保注浆材料品质注浆材料品质是影响注浆效果和安全的重要因素之一。
因此,在进行采空区注浆之前,必须对注浆材料进行检查,确保材料的质量。
在使用注浆材料之前,需要对其进行试验,以确保其性能符合技术要求。
加强现场管理采空区注浆作业现场是事故易发区域,必须加强安全管理。
在注浆作业现场,应加强作业人员的培训,确保他们掌握了正确的作业流程和安全注意事项,并向他们普及相关的安全知识和技术。
同时,现场管理人员需要明确责任,制定完善的安全管理规定,对作业现场进行管理和监督。
做好防护措施在进行采空区注浆作业时,必须做好防护措施。
作业人员应穿戴符合技术标准的安全装备,同时还应设置相应的防护措施,如设置防护栏杆,防止工人误入危险区域。
加强质量监督质量监督是评估注浆效果的重要手段。
在注浆作业结束后,需要对支护效果进行检测。
同时,还需要加强质量监督,对注浆作业的质量进行监督和检查。
结论采空区注浆是一种常见的矿井支护方式,但它本身也存在一定的安全风险。
煤矿注浆工程方案一、背景介绍煤矿开采中,地质条件的复杂性、地下水渗透压力的增大等因素,都给煤矿的开采带来了较大的困难,同时也增加了开采过程中煤层的涌水量。
为了解决这一问题,煤矿注浆工程就应运而生。
注浆是指将特定浆液注入地下结构中,用以增强和稳固地层结构,从而降低地下水位、抑制岩层活动、减小地面沉降等目的。
在煤矿注浆工程中,注浆不仅可以加固采空区,还可以进行防水、阻火、控制地陷等工作。
本文将结合某煤矿的实际情况,对煤矿注浆工程方案进行详细介绍。
二、煤矿注浆工程方案1. 工程目标本次煤矿注浆工程的目标是,通过注浆工程手段,控制煤矿地下水位、加固采空区、减小地面沉降等,从而保障煤矿生产的安全与稳定。
2. 工程范围本次煤矿注浆工程范围包括:煤矿井下采空区域,以及地面上对应的区域。
具体包括煤矿采煤工作面、通风巷道、支护巷道等煤矿地下设施。
3. 工程方案(1)注浆材料选择本次注浆工程采用聚合物水泥浆液注浆材料,该材料具有抗渗透、粘结力强、抗压强度高等优点,适合用于煤矿注浆工程。
(2)注浆设备选型选择专业的注浆设备,包括注浆泵、搅拌器、注浆管道等。
确保设备稳定可靠,能够满足煤矿注浆工程的需求。
(3)注浆施工工艺首先进行煤矿采空区域的勘测,确定注浆的位置和方式。
然后进行注浆孔的钻孔工作,要求孔深和孔径符合注浆要求。
接下来进行注浆材料的搅拌和输送工作,确保浆液的均匀性和稠度。
最后进行注浆施工,按照预定的注浆压力和流量进行注浆工作。
(4)质量控制在注浆施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,控制注浆材料的用量和浆液的流量。
同时要对注浆效果进行实时监测,保障注浆工程的质量和效果。
4. 安全措施煤矿注浆工程施工过程中,要做好安全防护工作。
对施工人员进行安全培训,配备必要的安全设施和防护用具。
同时建立完善的安全管理制度,确保施工过程中的安全。
5. 环保措施在煤矿注浆工程中,要做好环境保护工作。
合理使用注浆材料,控制固废产生。
煤矿采空区钻孔注浆施工方案本文档旨在介绍煤矿采空区钻孔注浆施工方案的目的和背景,以及该方案的重要性和应用范围。
煤矿采空区是指在煤矿开采过程中被开采出的煤层剩余空间,具有一定的深度和面积。
采空区的存在给矿井的安全稳定性带来了威胁,因此需要采取有效措施来加固和治理采空区。
钻孔注浆施工是一种常用的采空区治理方法,通过在采空区内钻取孔洞,并通过注浆材料填充孔洞,从而增加采空区的强度和稳定性。
该施工方案包括钻孔设计、注浆材料选择、施工步骤等内容。
煤矿采空区钻孔注浆施工方案的重要性在于:提高矿井的安全稳定性:通过注浆加固采空区,可以有效控制矿井的坍塌、冒顶等事故风险,保障工人的人身安全。
保护环境和资源:采空区的治理不仅可以提高矿井的安全性,还可以防止地下水和煤层气等资源的浪费和破坏,减少对环境的负面影响。
提高矿井的生产效率:通过加固采空区,可以有效利用煤矿资源,提高矿井的生产效率和开采量。
本方案适用于各类煤矿采空区的治理工作,希望能为相关人员提供一种可行的施工方案,确保矿井的安全稳定和高效生产。
详细描述进行煤矿采空区钻孔注浆施工前需要做的准备工作,包括调查煤层地质情况、确定钻孔布置方案、选取合适的注浆材料和设备等。
本文档逐步介绍了煤矿采空区钻孔注浆的施工步骤,包括以下内容:现场标志布置:确定施工范围,并在施工区域设置标志牌,以确保施工安全。
钻孔作业:根据施工需要,钻孔设备进行钻孔作业。
根据设计要求,确定钻孔的数量、位置和深度。
注浆材料调配:根据设计要求,进行注浆材料的调配。
注浆材料通常包括水泥、沙子和适量的水,可以根据具体工程需要添加其他材料。
注浆设备操作:使用注浆设备进行注浆作业。
根据施工要求,控制注浆压力和注浆速度,确保注浆效果良好。
以上是煤矿采空区钻孔注浆施工的基本步骤,具体的施工方案应根据实际情况进行调整和确定。
安全操作确保所有参与施工的人员都接受过相应的安全培训,并具备安全操作技能。
在进行钻孔注浆施工前,对施工区域进行安全评估,并采取相应的防护措施。
采空区注浆安全技术措施1120采面即将回撤完毕,为了防火的需要,需对1120采空区内进行预防性注浆,在1120上隅角老塘侧、停采线煤壁侧分别铺设4寸注浆管。
为了进一步确保注浆安全,特编制注浆安全技术措施如下:一、注前准备:1、井上人员负责检查注浆设备是否完好,各种机械转动和传动部位是否灵敏可靠。
各处闸阀是否在正确的开关位置;储水池蓄水量是否充足,照明设备齐全与否有效,制浆所需材料、工具是否充足。
挡杂质的箅子是否合格。
2、井下人员负责注浆管路的安装和检查工作,安装之前要先对该系统的巷道进行详细检查,发现抽冒地地方要及时插背清理,插背要接帮接顶、插严背实,做到巷道畅通无阻施工安全,插背执行有关插背规定,开工之前必须沿着注浆管路做好检查工作,仔细检查有无缺螺丝、螺丝是否松动、密封垫圈是否放偏,一旦存在问题快速进行处理,防止发生跑浆事故;正确开关闸阀,按照注浆路线倒好注浆管路,连接好注浆管。
注浆时派专人巡视注浆管路,发现问题立即与井上注浆站联系,停止注浆后进行处理。
3、井上、下要安设专用电话并保证灵敏畅通。
4、注浆前在上隅角悬挂瓦斯便携式,随时观察瓦斯浓度变化情况,瓦斯浓度超限及时停止注浆。
二、注浆安全技术措施:1、注浆前,井上、下注浆人员要用电话联系清楚,井上制浆人员要听从井下人员的指挥,井下准备好后要通知井上人员先给水10-20分钟,待确认注浆管路畅通无阻后,再通知井上取土注浆。
2、当注浆管路出口出现进浆不正常时应当立即停止注浆,进行注水,正在注浆期间当管路或孔发生故障时,当压力表指示压力上升到1.5Mpa时,要通知井上停止注浆,但不能关闭闸阀,如果附近有放浆闸阀时,可以先把浆放掉再通知井上停浆。
3、在满管浆水的情况下拆管子时,平接的先松动下方的螺丝,并用编织袋或风筒布等盖住法兰盘,再大松螺丝防止喷水伤人。
严禁用手指触摸两个法兰盘间隙及螺丝眼,防止搓动伤手。
4、用木棍、铅条捅堵塞的注浆孔时,要站在注浆孔的两侧,躲开管孔直射方向,防止捅透后浆水射流伤人。
采空区注浆封孔施工工法采空区注浆封孔施工工法一、前言采空区指的是在矿山开采之后形成的空洞地带,为了防止采空区的塌陷和地质灾害的发生,采取注浆封孔施工工法是一种有效的处理方法。
本文将详细介绍采空区注浆封孔施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点采空区注浆封孔施工工法是通过注入高压注浆材料填充采空区的空隙,使之形成一体化的岩层,从而加强地质体的稳定性。
该工法具有施工工期短、工艺简单、经济实用、施工效果可靠等特点。
三、适应范围采空区注浆封孔施工工法适用于各类岩石体,包括岩溶、煤矿、金属矿山等地质环境。
同时,该工法还适用于各种不同规模的采空区处理,从小型矿山到大型矿山都可以实施。
四、工艺原理采空区注浆封孔施工工法的原理是通过高压注浆材料填充采空区的空洞,形成一体化岩层,增强地质体的稳定性。
施工过程中,根据实际情况确定注浆封孔的位置和数量,并采取相应的技术措施,如预埋管道注浆法、孔眼压浆法等,以实现完全填充和封堵采空区的目的。
五、施工工艺施工工艺包括采空区处理前的准备工作、采空区注浆封孔施工工艺的具体步骤、注浆材料的选取和使用等。
具体步骤包括清理采空区、确定注浆孔眼位置、预处理孔眼、注浆施工等。
在施工过程中,需要确保注浆材料的充分填充和充实,以达到采空区的完全封堵效果。
六、劳动组织采空区注浆封孔施工工法需要科学合理的劳动组织,包括施工人员的分工、工作流程的安排、施工现场的管理等。
同时,还要考虑到施工人员的安全和施工效率的提高,合理安排工作时间和岗位轮换,确保施工的顺利进行。
七、机具设备采空区注浆封孔施工工法所需的机具设备包括注浆机、钢管、喷嘴、搅拌器、泵等。
这些机具设备具有不同的特点和性能,根据实际施工需求选择合适的机具设备,以确保施工工作的顺利进行。
八、质量控制为了确保采空区注浆封孔施工工法的施工质量,需要采取一系列的质量控制措施,包括注浆材料的选取和配比、注浆压力和速度的控制、施工过程的监测和记录等。
采空区注浆处理方案设计评审意见摘要:一、采空区概述二、注浆处理方案设计评审意见1.注浆材料选择2.注浆工艺和方法3.工程安全和环保措施4.经济效益分析5.方案实施与验收三、结论与建议正文:采空区是指煤矿、金属矿山等地下开采过程中形成的空洞区域。
长期以来,采空区的存在给矿山安全、环境治理和资源回收带来了严重问题。
为了有效治理采空区,保证矿山安全生产,本文对采空区注浆处理方案设计进行了评审。
一、采空区概述采空区注浆处理是指在采空区内部注入一定的浆体,使空洞填充,提高围岩的力学性能和整体稳定性。
注浆材料的选择、注浆工艺和方法是决定治理效果的关键。
二、注浆处理方案设计评审意见1.注浆材料选择本次评审建议采用水泥浆作为注浆材料。
水泥浆具有成本低、强度高、凝固时间可调等优点,适用于采空区注浆治理。
2.注浆工艺和方法建议采用帷幕注浆法进行注浆。
帷幕注浆法是在采空区周围形成一道隔水帷幕,防止地下水侵入,确保注浆效果。
同时,采用分段注浆工艺,根据采空区不同地段的特点,调整注浆参数,提高治理效果。
3.工程安全和环保措施在注浆过程中,应加强监测,确保工程安全。
监测内容包括:注浆压力、注浆量、围岩稳定性等。
同时,制定相应的环保措施,降低注浆对环境的影响。
4.经济效益分析采空区注浆处理方案在保证安全生产的前提下,可以提高矿产资源回收率,延长矿山服务年限。
经测算,项目投资回收期约为5年,具有良好的经济效益。
5.方案实施与验收方案实施过程中,应严格按照设计要求进行施工,加强现场管理,确保工程质量。
工程验收时,应对治理效果进行全面评估,确保达到预期目标。
三、结论与建议综上所述,本次采空区注浆处理方案设计合理、可行。
建议相关部门批准该方案,予以实施。
同时,在实施过程中,根据实际情况调整注浆工艺和参数,确保治理效果。
采空区灌浆施工方案1. 背景采空区是指在矿山开采中,已经采空或者即将被采空的地带,通常是由于矿石被成功采出或者矿石贫矿而没有经济价值。
采空区的存在会对矿山的安全性和环境保护产生一定的影响,因此必须采取一些措施来加固和修补这些采空区。
灌浆施工是一种常见的加固采空区的方法。
2. 灌浆施工原理灌浆施工是通过注入特定的材料(如水泥浆体)到采空区,填充空腔并固化,以加固和修补采空区。
灌浆施工的原理是在采空区周围形成固态材料,增强采空区的强度和稳定性。
灌浆施工主要包括以下步骤:3.1 采前准备在进行灌浆施工之前,需要对采空区进行充分的调查和评估。
确定采空区的几何形状、尺寸和分布情况,了解采空区的岩性、结构和稳定性,评估采空区的风险等级。
3.2 测量标记根据调查和评估结果,对采空区进行详细的测量和标记。
测量采空区的长、宽、高,并在地面上进行标记,以确保施工过程中的准确性和一致性。
3.3 准备材料和设备准备灌浆施工所需的材料和设备,包括水泥、搅拌机、注浆泵等。
确保材料的质量和设备的正常运行,以保证施工质量。
清理采空区周围的杂物和污物,确保施工区域的清洁和无障碍,为灌浆施工创造良好的施工环境。
3.5 灌浆施工将预先准备好的水泥浆体注入到采空区,充分填充并覆盖采空区的空腔。
控制注浆的速度和压力,确保灌浆体均匀且充分固化。
3.6 施工检查在施工完成后,对灌浆区进行检查和评估。
检查灌浆体的密实性和均匀性,评估施工的效果和质量。
3.7 后期处理根据灌浆施工的效果和检查结果,进行必要的后期处理措施。
如果有需要,对施工区域进行补充灌浆或其他加固措施。
4. 施工安全注意事项在进行灌浆施工时,需要注意以下安全事项:•确保施工人员具备相关的施工经验和技能,并按照相关的安全操作规程进行施工。
•严格控制注浆的速度和压力,防止因注浆过快或过多导致采空区破裂。
•在施工过程中,要定期检查和维护设备,确保设备的正常运行和施工的安全性。
•采取必要的防护措施,包括佩戴安全帽、安全鞋和防尘口罩等,以确保施工人员的人身安全和健康。
采空区公路工程特殊路基注浆施工方案及工艺方法1、总体施工方案公路工程采空区路基的处治设计应根据采空区的形成时间、埋深、采空厚度、采煤方法、顶板岩性及其力学性质、水文地质、工程地质条件等选择治理方案。
(1)通过施工勘察摸清采空区范围、地质情况和采空区现状,由专业单位进行采空区治理专项设计。
(2)采空区治理常见的是采用钻孔注浆加固处理。
在施工过程中,首先为帷幕孔施工及注浆,之后为注浆孔施工及注浆,最后施工检查孔。
(3)采空区注浆施工程序及施工顺序按采空区的倾斜方向,先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔,再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工,钻孔分二序次进行。
2、采空区路基注浆施工方法(1)注浆工作程序①资料分析记录对受注孔的钻探资料查阅分析,测定孔深、水位,作出注浆情况的初步判断,同时应测定临近孔的孔深、水位,并作好记录。
②水压试验连接孔口管,进行简易压水试验,持续时间约20min,检查泵与管路系统的完好状态,并记录孔口压力变化值,判断孔内地层裂隙、空隙的发育程度及可灌程度,同时,观测并记录邻近孔孔深及水位变化。
要求认真填写简易压水试验成果表。
③注浆方法确定根据钻探资料(岩石破碎程度、耗水量、采空区特征及冒落带高度、是否有掉钻、埋钻等)、压水试验结果、孔深测量结果进行单孔注浆量设计,选择初始浆液浓度、确定注浆方法。
④注浆注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法,注浆开始后,要定时观测泵的吸浆量和泵压,并记录注浆过程中发生的各种现象,收集原始资料,并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。
(2)帷慕孔注浆施工方法①帷慕孔注浆采用定量定压分段注浆方法施工,应先于一般注浆孔。
②浆液的配合比可提高到1:1.3~1:1.5,施工采用间歇式,以控制浆液的扩散半径。
当孔内空洞体积较大时,可在孔口加一漏斗状的投砂器,用浆液将砂或矿渣带入孔内,配合比现场试验确定,砂浆强度等级应设定为M15,孔口管压力应达到3.0MPa以上。
一、选题背景在我国大规模的煤炭开采过程中,煤矿采空区的形成是不可避免的,而采空区的不合理管理将会带来严重的后果,不仅会造成水质污染、地表塌陷等环境问题,还会直接威胁到矿井的安全稳定。
为了解决煤矿采空区对环境和安全的危害,钻孔注浆技术被广泛应用。
本文旨在研究煤矿采空区钻孔注浆施工方案,探讨其施工流程、注意事项及应用价值。
二、研究目的1、了解钻孔注浆技术的原理和作用,明确煤矿采空区钻孔支护的重要性。
2、研究钻孔注浆施工方案的具体流程和注意事项,以建立科学规范的施工模式,提高施工效率和质量。
3、分析煤矿采空区钻孔注浆技术在煤炭开采中的应用价值,为其进一步推广应用提供参考。
三、研究内容1、煤矿采空区钻孔注浆技术的概述(1)阐述煤炭生产中采空区的形成原因和危害。
(2)介绍钻孔注浆技术的适用范围、原理和作用。
2、钻孔注浆施工方案的设计(1)研究钻孔注浆施工方案的具体流程,包括洞眼布置、注浆材料及设备的选择、注浆量和注浆压力的控制、成本的估算等。
(2)制定科学规范的施工方案,注重施工质量的保证,并提出相关的安全防护措施。
(3)根据具体情况对钻孔注浆施工方案进行优化,提高施工效率和施工质量。
3、煤矿采空区钻孔注浆的应用价值(1)通过案例分析煤矿采空区钻孔注浆技术在实际工程中的应用效果。
(2)分析煤矿采空区钻孔注浆技术在煤炭开采中的应用价值和前景,并比较其与其他支护技术的优缺点。
四、研究意义1、研究钻孔注浆技术在煤炭生产中的应用,为煤炭企业实现安全生产、高效开采提供重要支持。
2、制定科学规范的施工方案,提高施工效率和质量,为煤矿采空区的治理提供有力支持。
3、钻孔注浆技术在煤炭生产中的应用价值和前景,为其他采矿业提供经验与思路,在探索先进支护技术方面作出更大的贡献。
五、研究计划1、文献研究。
对相关理论和实践文献进行搜集和整理,研究钻孔注浆技术的原理和作用,以及钻孔注浆施工方案的制定与实施过程。
2、钻孔注浆实验。
选取适当的地点进行实验,调整注浆量和注浆压力,比较不同情况下的施工效果,并对实验数据进行处理和分析。
1 【2 】.治理计划选择根据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下”采煤经验,联合国内多个采空区治理工程实践,平日采用条带式注浆法和全胶结注浆法.条带式注浆法是在采空区影响范围内,在采空区形成相似煤炭体系的“保安煤柱”,起着支持采空区及上覆岩层的感化,该办法材料用量较小,但施工相对庞杂.全胶结注浆法是在采空区影响范围内,按必定孔距和分列方法,布设足量的注浆孔,用钻机成孔,经由过程注浆泵.注浆管,将水泥粉煤灰浆注入采空区及上覆岩体裂隙中,浆液经由固化,胶结岩层裂隙带,同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支持感化,阻拦上覆岩层的进一步冒落塌陷.全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验,该办法施工相对简略,安全性高,施工工艺成熟,施工易于治理,但缺陷是材料用量较大.两种办法比较,本次注浆采用全胶结法.2.采空区注浆治理范围2.1采空区治理长度治理长度为铁路路线走向上采空区(空泛)现实散布长度.当采空区煤层较厚,地表变形损坏轻微,采空区治理长度应斟酌增长覆岩移动角影响范围内的治理长度.2.2采空区治理宽度采空区治理宽度可按如下公式盘算:①竖直岩层时路线与岩层走向平行或者斜交:L=D+2B+(2h ctgφ+H下ctgβ‘+ H上ctgγ’)②程度岩层时:L=D+2B+2(h ctgφ+H ctgδ)式中:L——垂直铁路中线的程度偏向宽度(m);D——铁路路基底面宽度(m);B——路基保护带一侧的宽度(一般为10m);h——上覆松散层厚度(m);H——采空区上覆基基岩厚度(m);φ——松散移动角(°),一般取45°;δ——走向偏向采空区上覆基岩移动角(°);β‘——下山偏向采空区上覆基岩移动角(°);γ’——上山偏向采空区上覆基岩移动角(°);2.3采空区治理深度采空区治理深度一般不小于采空区底板深度.4.采空区注浆体积与注浆量采空区闲暇体积为拟处理采空区范围内的矿层体积乘以回采率,并扣除采空区因顶板冒落已经产生的变形.全胶结注浆治理的本质就是以水泥粉煤灰浆液对采空区闲暇体积进行充填和凝结.总注浆量可按下式估算:C VKmSAQη⋅∆⋅⋅⋅⋅=式中:Q-采空区总注浆量(m3);S-采空区治理面积(m2);m-采空区煤层厚度(m);V∆-采空区残剩闲暇体积率,即煤层被采出后,原空间经塌陷冒落岩块充填后残剩的闲暇率,其取值在0.2~1之间;K-煤层采出率,参照采掘平面图经矿山查询拜访拔取;A-浆液损耗系数,经验值取1.1~1.5;η-注浆充填率,经验值取0.9;C-浆液结石率,取0.9;5.采空区注浆设计5.1 注浆材料及配比注浆材料选用水泥粉煤灰浆液,其水固比1:1.0~1:1.4,水泥含量占固相的30%,粉煤灰占固相的70%,帷幕孔根据具体情形采取较稠的浆液或在浆液中掺加水泥质量的2%速凝剂(水玻璃,模数2.4~3.4,浓度30ºBe~40ºBe),使注入采空区的浆液尽快凝固,以形成帷幕,防止浆液流掉.5.2注浆孔(帷幕孔)设计1)钻孔布设注浆孔设计的深度为地面至采空区煤层底板以下1.5m,注浆孔的重要灌注长度为采空区最上部岩层顶面以下5m至采空区底板,孔口管长度为地面上0.5m至基岩下5m变径处的深度.为了防止在压力注浆进程中浆液的四处舒展,为此设计了帷幕孔.帷幕孔布在处理区周边,孔距根据经验可选择18~20m.注浆孔在采空区治理范围内梅花型布置,注浆孔孔距10~20m,排距10~20m.为检讨施工质量,平日按灌浆孔的2~5%设置检讨孔数目,检讨孔可随机布置.检讨孔长度应为原地面至采孔区底板的深度.2)钻孔构造基岩止浆部位注浆管法兰盘采空区注浆管接口覆盖层及风化带(1)孔深采空区注浆孔(帷幕孔)设计深度为m,现实以揭露采空区底板0.3~0.5m处为准.(2)孔径钻孔开孔直径宜在130-150mm,进入完全基岩5m后变径,终孔直径不小于91mm.(3)取芯取芯孔数目应占总孔数的5%.采空区段和岩层破裂段岩芯采取率不低于30%,其它部位不低于 60%.(4)止浆可采用似法兰盘简略单纯止浆法完成止浆.6.采空区注浆施工工艺及质量掌握6.1 工艺流程概述采空区治理工艺流程是采空区治理工程的焦点内容,是关系到采空区治理工程质量和效益的症结环节,包括成孔工艺.制浆工艺.注浆工艺等一系列前后持续.合营慎密的工艺流程.采空区治理工艺流程内各环节的互相关系如下图所示:1注浆孔运用经纬仪.皮尺进行实地测量放样,钻孔现实地位原则上不应超过设计地位0.5m,当因地面影响,钻机不能就于设计地位时,可视具体情形进行调剂.2)成孔工艺及技巧请求(1)成孔工艺钻进初始阶段,各采空区治理区域内分离布设2~3个取芯钻孔,对地层情形进行勘测和验证,肯定和指导周边钻孔的钻进层位,其余钻孔可参照取芯钻孔的钻进情形实行不取芯钻进.为保证按时完成治理施工义务,须采用响应的施工工艺和施工装备.在施工工艺方面,土层及强风化基岩选用合金钻头钻进,泥浆或套管护壁;中等及轻风化基岩选用复合体钻头钻进.施工装备需采用10台以上的工程地质钻机,并配备大功率空气紧缩机实行潜孔锤钻进.成孔工艺简述如下:①用Φ130mm钻头开孔,钻进至基岩面下5m后,下入127mm套管护壁,然后变径Φ89mm.②用Φ89mm钻头,钻进至采空区中的塌陷冒落或煤层底板0.3~0.5m终孔.③钻孔经钻探技巧员及现场监理验收赞成后,浇铸注浆管.(2)技巧请求①钻孔地位要与测量所定孔位一致,误差不应超过0.5m,如因地形影响钻机不能就位时,报技巧部视具体情形,请示监理工程师变更孔位,不得私自转变孔位.②钻孔测斜频率:在终孔前测量一次孔斜(顶角.方位角),请求终孔孔斜≤2°.③钻进时必须采用必定的导向措施,以保证成孔质量.基岩面5m 以下必须采取清水钻进,回水池岩粉要实时清算清洁.采空区底板岩芯必须取芯并摄影.④钻孔施工进程中,要做好钻探原始记载,尤其是采空区塌陷冒落带.钻探记载要运用蓝.黑色钢笔填写,记载要整洁.清楚.真实.规范,地层分界.岩性判定要精确,并有施钻和记载人员签字.⑤钻孔施工进程中,如发明漏水.漏风.掉落钻.埋钻.卡钻等平常现象要具体记载其深度.层位和耗水量.耗风量,并通知技巧部.⑥钻孔施工进程中和终孔后,要进行水位不雅测,并记载.⑦钻进进程中要实时不雅察并记载钻孔耗水量.⑧终孔后经技巧人员检讨钻探原始记载和岩芯编录后,报监理验收并签发终孔通知书后,方可转入下一道工序.3)浇铸孔口管钻孔停止后,采用φ50mm钢管,在管子前端20~30cm处焊接一圆形法兰托盘(托盘直径120~130mm之间),下入孔内变径处,松动原φ127mm护壁管,再灌入水灰比为1∶1.5-1∶1.2的稠水泥浆,浇铸长度为4~6m,然后起拔护壁管.浇铸质量请求达到注浆进程中将液不会从孔口管外溢出.水泥浆液中应参加水泥重量2%的速凝剂,快速将注浆管与孔壁凝结.φ50mm钢管要凌驾地面0.5m,并在管口安装堵头.6.3制浆工艺1) 注浆材料请求注浆材料重要由水.水泥.粉煤灰.速凝剂等构成,水为甲方供给,参照《混凝土拌合用水标准》(JTJ-89),其SO4-2含量<1.0%,PH>5;水泥采用质量相符国度标准的标号为P·O 32.5的通俗硅酸盐水泥;粉煤灰质量等级为二级~三级,SIO2.AL2O3和Fe2O3的总含量大于70%,SO3含量不大于3%,其它方面应相符注浆工程的请求;速凝剂可选用水玻璃,水玻璃模数2.4~3.0,浓度30ºBe~40ºBe;砂.碎石可就近取材.2)注浆材料的配制①浆液配制应按设计合营比进行,并随机抽查浆液的各项指标.②原材料:水用水表或定量容器计量;水泥按袋计量;粉煤灰用容器计量,并请求用磅称抽查水泥.粉煤灰的数目;③浆液拌制进程如下图所示:然后经由滤网注入二级搅拌池搅拌.每次搅拌时光不得低于10分钟,待浆液搅拌平均后,经由过程注浆泵注入采空区.注浆开端后,要准时不雅测泵的吸浆量和泵压,实时记载灌浆进程中产生的各类现象,完成现场测试和原始数据采集,并根据现实情形实时调剂浆液配比和注浆办法.6.4 注浆工艺1) 注浆体系设置装备摆设(1)注浆体系构成注浆体系由:料场.一级搅拌池(机).二级搅拌池(机).供水体系.注浆泵.注浆管道.封孔装配等构成.注浆体系的平面布置如下图所示:一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)粉煤灰料场散装水泥罐槽钢电机搅拌齿减速机放浆管沉淀池输浆通道一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)二级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)吸浆池吸浆口振动机注浆泵流向注浆孔图6.3注浆体系平面布置示意图一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)地面或人工供料平台粉煤灰料场电机减速机搅拌齿转动轴池底为斜坡面放浆管沉淀池输浆通道二级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)电机减速机搅拌齿转动轴池底为斜坡面振动机(使吸浆口上下摆动,避免注浆堵管)注浆泵流向注浆孔吸浆池吸浆口>20c m >100cm >60c m>150c m >30cm 图6.4注浆体系构造示意图(2)注浆体系技巧请求①料场:堆放材料的料场场地要平整,运料车辆能正常通行,且紧邻搅拌机,使材料便于运输.搬运;请求设有防潮.防雨措施.②搅拌机:请求能知足正常施工请求,搅拌后的浆液应平均,相符设计请求,一次搅拌量应≥1.5m 3.③搅拌池:建筑的搅拌池应知足正常施工请求,池为圆柱体,中央设置搅拌体系,使得搅拌后的浆液平均,相符请求,一次搅拌量应≥1.5m 3.④蓄水池:制浆站应根据施工注浆总量须要,树立数个蓄水池,以保证正常施工,蓄水池建筑范围及请求视工地具体情形而定.⑤注浆泵:宜采用变量泵,其额定排浆量不小于200L/min,注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.5倍.⑥压力表:注浆孔压力表最大指数应大于 2.0MPa.帷幕孔压力表最大指数应大于5.0MPa.⑦封孔装配:注浆孔采用Φ50mm钢管,在管子前端20~30cm处焊接一圆形法兰托盘(托盘直径Φ120~125mm之间),下入孔内变径处.封孔装配也可采用球形止浆塞,封孔地位在基岩内5~10m处,或采空区上方10~20m处.该封孔装配具体封孔地位由现场实验来定.⑧注浆管:采用Φ50mm钢管,丝扣衔接.2)注浆工艺及其有关参数(1)施工次序:先施工帷幕孔,再施工注浆孔,注浆分二次序进行.按煤层竖直偏向,先施工采空区低的钻孔,后施工采空区高的钻孔.(2)注浆在注浆施工的开端阶段,留意汇集整顿各地段各类配比浆液的灌注充填情形,获取更为合理的注浆施工参数.注浆采用浆液浓度先稀后稠的办法,注浆开端后,要准时不雅测泵的吸浆量和泵压,记载注浆进程中产生的各类现象,收集原始数据,并根据现实情形实时调剂注浆量和浆液浓度.注浆装备宜采用灰浆泵.当地下采空区闲暇较小时,可采用水灰比1:1.0~1:1.2的水泥粉煤灰浆,水泥为固体总重的30%,粉煤灰为固体总重的70%.制浆材估中增加水泥重量2~5%的速凝剂.当地下采空区空泛体积较大或向场区外侧渗漏浆液时,可于孔口处增设一漏斗状的投砂器,用浆液将砂或石粉带入孔内.防止浆液向场区外侧渗漏是实现本期采空区治理工程经济性的个症结环节,需亲密不雅测场区边缘帷幕孔及接近边缘注浆孔的灌注情形,必要时实时增长浆液中砂或石粉的投送数目.(3) 单孔注浆孔停止标准在注浆孔的注浆末期,泵压逐渐升高,当泵量小于70L/min时,孔口管压力在1.0MPa以上稳固10~15分钟后,或注浆孔四周有冒浆等现象消失时,可报监理工程师赞成后停止该孔的注浆施工.7 注浆质量磨练7.1 磨练办法采空区治理工程停止后,可委托第三方进行注浆质量检测.根据以往经验,建议采用下列办法进行注浆质量检测:1.钻探:注浆施工停止6个月后,进行钻孔磨练.经由过程孔内取芯直接不雅察采空区的浆液充填情形,岩芯无侧限抗压强度>0.3MPa,并联合钻探进程中轮回液的漏掉情形及孔壁的稳固性等评价注浆质量.2.波速测井:在检讨孔内进行波速测试,采空塌陷冒落带经治理后,横波波速应大于160m/s.3.联合钻探和物探材料,做出分解评价.在周全剖析研讨这些材料的基本上,最终肯定注浆质量是否及格;是否需补充注浆.7.2注浆质量检测地位及工作量1)注浆质量检测地位应随机布设.2)为检讨施工质量,平日按注浆孔的2~5%设置检讨孔数目,斟酌到本工程按区进行治理,是以每区设置一个检讨孔.检讨孔于治理区域内随机布设.检讨孔长度应为原地面至采空区底板的深度.。
1、治理方案选择依据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下”采煤经验,结合国内多个采空区治理工程实践,通常采用条带式注浆法和全胶结注浆法。
条带式注浆法是在采空区影响范围内,在采空区形成类似煤炭系统的“保安煤柱”,起着支撑采空区及上覆岩层的作用,该方法材料用量较小,但施工相对复杂。
全胶结注浆法是在采空区影响范围内,按一定孔距和排列方式,布设足量的注浆孔,用钻机成孔,通过注浆泵、注浆管,将水泥粉煤灰浆注入采空区及上覆岩体裂隙中,浆液经过固化,胶结岩层裂隙带,同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用,阻止上覆岩层的进一步冒落塌陷。
全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验,该方法施工相对简单,安全性高,施工工艺成熟,施工易于管理,但缺点是材料用量较大。
两种方法比较,本次注浆采用全胶结法。
2、采空区注浆治理范围2.1采空区治理长度治理长度为铁路路线走向上采空区(空洞)实际分布长度。
当采空区煤层较厚,地表变形破坏严重,采空区治理长度应考虑增加覆岩移动角影响范围内的治理长度。
2.2采空区治理宽度采空区治理宽度可按如下公式计算:①倾斜岩层时路线与岩层走向平行或者斜交:L=D+2B+(2h ctgφ+H下ctgβ‘+ H上ctgγ’)②水平岩层时:L=D+2B+2(h ctgφ+H ctgδ)式中:L——垂直铁路中线的水平方向宽度(m);D——铁路路基底面宽度(m);B——路基维护带一侧的宽度(一般为10m);h——上覆松散层厚度(m);H——采空区上覆基基岩厚度(m);φ——松散移动角(°),一般取45°;δ——走向方向采空区上覆基岩移动角(°);β‘——下山方向采空区上覆基岩移动角(°);γ’——上山方向采空区上覆基岩移动角(°);2.3采空区治理深度采空区治理深度一般不小于采空区底板深度。
4、采空区注浆体积与注浆量采空区空隙体积为拟处理采空区范围内的矿层体积乘以回采率,并扣除采空区因顶板冒落已经产生的变形。
全胶结注浆治理的实质就是以水泥粉煤灰浆液对采空区空隙体积进行充填和固结。
总注浆量可按下式估算:C VKmSAQη⋅∆⋅⋅⋅⋅=式中:Q-采空区总注浆量(m3);S-采空区治理面积(m2);m-采空区煤层厚度(m);∆-采空区剩余空隙体积率,即煤层被采出后,原空间经塌陷V冒落岩块充填后剩余的空隙率,其取值在0.2~1之间;K-煤层采出率,参照采掘平面图经矿山调查选取;A-浆液损耗系数,经验值取1.1~ 1.5;η-注浆充填率,经验值取0.9;C-浆液结石率,取0.9;5、采空区注浆设计5.1 注浆材料及配比注浆材料选用水泥粉煤灰浆液,其水固比1:1.0~1:1.4,水泥含量占固相的30%,粉煤灰占固相的70%,帷幕孔根据具体情况采取较稠的浆液或在浆液中掺加水泥质量的2%速凝剂(水玻璃,模数2.4~3.4,浓度30ºBe~40ºBe),使注入采空区的浆液尽快凝固,以形成帷幕,防止浆液流失。
5.2 注浆孔(帷幕孔)设计1)钻孔布设注浆孔设计的深度为地面至采空区煤层底板以下1.5m,注浆孔的主要灌注长度为采空区最上部岩层顶面以下5m至采空区底板,孔口管长度为地面上0.5m至基岩下5m变径处的深度。
为了防止在压力注浆过程中浆液的四处蔓延,为此设计了帷幕孔。
帷幕孔布在处理区周边,孔距根据经验可选择18~20m。
注浆孔在采空区治理范围内梅花型布置,注浆孔孔距10~20m,排距10~20m。
为检查施工质量,通常按灌浆孔的2~5%设置检查孔数量,检查孔可随机布置。
检查孔长度应为原地面至采孔区底板的深度。
2)钻孔结构基岩止浆部位注浆管法兰盘采空区注浆管接口覆盖层及风化带(1)孔深采空区注浆孔(帷幕孔)设计深度为m,实际以揭穿采空区底板0.3~0.5m处为准。
(2)孔径钻孔开孔直径宜在130-150mm,进入完整基岩5m后变径,终孔直径不小于91mm。
(3)取芯取芯孔数量应占总孔数的5%。
采空区段和岩层破碎段岩芯采取率不低于30%,其它部位不低于60%。
(4)止浆可采用似法兰盘简易止浆法完成止浆。
6、采空区注浆施工工艺及质量控制6.1 工艺流程概述采空区治理工艺流程是采空区治理工程的核心内容,是关系到采空区治理工程质量和效益的关键环节,包括成孔工艺、制浆工艺、注浆工艺等一系列前后连续、配合紧密的工艺流程。
采空区治理工艺流程内各环节的相互关系如下图所示:图6.1 采空区治理工艺流程图6.2 成孔工艺1)定点注浆孔应用经纬仪、皮尺进行实地测量放样,钻孔实际位置原则上不应超过设计位置0.5m,当因地面影响,钻机不能就于设计位置时,可视具体情况进行调整。
2)成孔工艺及技术要求(1)成孔工艺钻进初始阶段,各采空区治理区域内分别布设2~3个取芯钻孔,对地层情况进行勘测和验证,确定和指示周边钻孔的钻进层位,其余钻孔可参照取芯钻孔的钻进情况实施不取芯钻进。
为保证按时完成治理施工任务,须采用相应的施工工艺和施工设备。
在施工工艺方面,土层及强风化基岩选用合金钻头钻进,泥浆或套管护壁;中等及微风化基岩选用复合体钻头钻进。
施工设备需采用10台以上的工程地质钻机,并配备大功率空气压缩机实施潜孔锤钻进。
成孔工艺简述如下:①用Φ130mm钻头开孔,钻进至基岩面下5m后,下入127mm套管护壁,然后变径Φ89mm。
②用Φ89mm钻头,钻进至采空区中的塌陷冒落或煤层底板0.3~0.5m终孔。
③钻孔经钻探技术员及现场监理验收同意后,浇铸注浆管。
(2)技术要求①钻孔位置要与测量所定孔位一致,偏差不应超过0.5m,如因地形影响钻机不能就位时,报技术部视具体情况,请示监理工程师变更孔位,不得擅自改变孔位。
②钻孔测斜频率:在终孔前测量一次孔斜(顶角、方位角),要求终孔孔斜≤2°。
③钻进时必须采用一定的导向措施,以保证成孔质量。
基岩面5m以下必须采取清水钻进,回水池岩粉要及时清理干净。
采空区底板岩芯必须取芯并拍照。
④钻孔施工过程中,要做好钻探原始记录,尤其是采空区塌陷冒落带。
钻探记录要使用蓝、黑色钢笔填写,记录要整齐、清晰、真实、规范,地层分界、岩性鉴定要准确,并有施钻和记录人员签字。
⑤钻孔施工过程中,如发现漏水、漏风、掉钻、埋钻、卡钻等异常现象要详细记录其深度、层位和耗水量、耗风量,并通知技术部。
⑥钻孔施工过程中和终孔后,要进行水位观测,并记录。
⑦钻进过程中要及时观察并记录钻孔耗水量。
⑧终孔后经技术人员检查钻探原始记录和岩芯编录后,报监理验收并签发终孔通知书后,方可转入下一道工序。
3)浇铸孔口管钻孔结束后,采用φ50mm钢管,在管子前端20~30cm处焊接一圆形法兰托盘(托盘直径120~130mm之间),下入孔内变径处,松动原φ127mm护壁管,再灌入水灰比为1∶1.5-1∶1.2的稠水泥浆,浇铸长度为4~6m,然后起拔护壁管。
浇铸质量要求达到注浆过程中将液不会从孔口管外溢出。
水泥浆液中应加入水泥重量2%的速凝剂,快速将注浆管与孔壁固结。
φ50mm钢管要高出地面0.5m,并在管口安装堵头。
6.3制浆工艺1) 注浆材料要求注浆材料主要由水、水泥、粉煤灰、速凝剂等组成,水为甲方提供,参照《混凝土拌合用水标准》(JTJ-89),其SO4-2含量<1.0%,PH>5;水泥采用质量符合国家标准的标号为P·O 32.5的普通硅酸盐水泥;粉煤灰质量等级为二级~三级,SIO2、AL2O3和Fe2O3的总含量大于70%,SO3含量不大于3%,其它方面应符合注浆工程的要求;速凝剂可选用水玻璃,水玻璃模数2.4~3.0,浓度30ºBe~40ºBe;砂、碎石可就近取材。
2)注浆材料的配制①浆液配制应按设计配合比进行,并随机抽查浆液的各项指标。
②原材料:水用水表或定量容器计量;水泥按袋计量;粉煤灰用容器计量,并要求用磅称抽查水泥、粉煤灰的数量;③浆液拌制过程如下图所示:图6.2 浆液拌制过程④搅拌过程配制浆液时,水泥与粉煤灰准确计量后混入一级搅拌池中搅拌,然后经过滤网注入二级搅拌池搅拌。
每次搅拌时间不得低于10分钟,待浆液搅拌均匀后,通过注浆泵注入采空区。
注浆开始后,要定时观测泵的吸浆量和泵压,及时记录灌浆过程中发生的各种现象,完成现场测试和原始数据采集,并根据实际情况及时调整浆液配比和注浆方法。
6.4 注浆工艺1) 注浆系统配置(1)注浆系统构成注浆系统由:料场、一级搅拌池(机)、二级搅拌池(机)、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置等组成。
注浆系统的平面布置如下图所示:一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)粉煤灰料场散装水泥罐槽钢电机搅拌齿减速机放浆管沉淀池输浆通道一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)二级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)吸浆池吸浆口振动机注浆泵流向注浆孔图6.3 注浆系统平面布置示意图一级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)地面或人工供料平台电机减速机搅拌齿转动轴池底为斜坡面放浆管沉淀池输浆通道二级搅拌池(水泥粉煤灰浆池)电机减速机搅拌齿转动轴池底为斜坡面振动机(使吸浆口上下摆动,避免注浆堵管)注浆泵流向注浆孔吸浆池吸浆口>20c m >60c m>150c m >30cm 图6.4 注浆系统结构示意图(2)注浆系统技术要求①料场:堆放材料的料场场地要平整,运料车辆能正常通行,且紧邻搅拌机,使材料便于运输、搬运;要求设有防潮、防雨措施。
②搅拌机:要求能满足正常施工要求,搅拌后的浆液应均匀,符合设计要求,一次搅拌量应≥1.5m 3。
③搅拌池:修建的搅拌池应满足正常施工要求,池为圆柱体,中间设置搅拌系统,使得搅拌后的浆液均匀,符合要求,一次搅拌量应≥1.5m 3。
④蓄水池:制浆站应根据施工注浆总量需要,建立数个蓄水池,以保证正常施工,蓄水池建筑规模及要求视工地具体情况而定。
⑤注浆泵:宜采用变量泵,其额定排浆量不小于200L/min ,注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.5倍。
⑥压力表:注浆孔压力表最大指数应大于 2.0MPa 。
帷幕孔压力表最大指数应大于5.0MPa 。
⑦封孔装置:注浆孔采用Φ50mm钢管,在管子前端20~30cm处焊接一圆形法兰托盘(托盘直径Φ120~125mm之间),下入孔内变径处。
封孔装置也可采用球形止浆塞,封孔位置在基岩内5~10m处,或采空区上方10~20m处。
该封孔装置具体封孔位置由现场试验来定。
⑧注浆管:采用Φ50mm钢管,丝扣连接。
2)注浆工艺及其有关参数(1)施工顺序:先施工帷幕孔,再施工注浆孔,注浆分二序次进行。
按煤层倾斜方向,先施工采空区低的钻孔,后施工采空区高的钻孔。
(2)注浆在注浆施工的开始阶段,注意搜集整理各地段各种配比浆液的灌注充填情况,获取更为合理的注浆施工参数。