煤礦采空區(qū)治理技術(shù)探究.doc

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1、煤礦采空區(qū)治理技術(shù)探究摘要：山西是煤炭資源大省，煤炭開采后形成了很多的采空區(qū)，采空區(qū)治理主要工序包括鉆孔、封孔、制漿、灌漿等，針對(duì)不同采空區(qū)類型，施工工藝流程要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，文章主要對(duì)煤礦采空區(qū)的治理進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：煤礦；采空區(qū)；治理中圖分類號(hào)：TD823.83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937(2012)14-0179-02山西煤銷集團(tuán)利民煤業(yè)屬資源整合礦井，由原來(lái)的八座已關(guān)閉礦井和六座生產(chǎn)礦井整合而成，井田面積13.6409km2o批準(zhǔn)開采2-11號(hào)煤層，核定生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/a。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，該礦工業(yè)場(chǎng)地下覆的2號(hào)和9+10+11煤層為采空區(qū)，考

2、慮到上部工業(yè)廣場(chǎng)各建筑群的穩(wěn)定性，防止因采空區(qū)引起地面下沉對(duì)建筑物的影響，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行治理，治理面積約1220m2。主要工序包括鉆孔、封孔、制漿、灌漿等,針對(duì)不同采空區(qū)類型，施工工藝流程要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。施工時(shí)先施工邊緣帷幕孔，以形成有效的止?jié){帷幕，阻擋漿外流,后施工中間注漿孔。注漿工作為間隔分序次進(jìn)行，以提高充填率。經(jīng)過公開工程招標(biāo)，中標(biāo)單位為中科華圣(北京)巖土工程有限公司。通過實(shí)際調(diào)查了解，該公司制定了專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)。工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)主要建筑物有辦公樓、篩分樓、聯(lián)建樓、機(jī)修車間、3.5kV變電所、原煤筒倉(cāng)。1場(chǎng)地采空區(qū)工程地質(zhì)概況采空區(qū)內(nèi)主要開采2#、9+10+1

3、1#煤層，2#煤層厚度平均1.37m,煤層厚度穩(wěn)定，9+10+11#煤層厚度平均6.90m。區(qū)內(nèi)原采煤方法為房柱式，留設(shè)有大量煤柱，回采率25%-35%左O2制漿生產(chǎn)系統(tǒng)注漿系統(tǒng)由儲(chǔ)料場(chǎng)、一級(jí)攪拌池（機(jī)）、二級(jí)攪拌池（機(jī)）、稱量系統(tǒng)（臺(tái)秤）、供水系統(tǒng)、注漿管道、封孔裝置等組成,現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)置兩套集中制漿站。制漿站日制漿能力為720（m3）,日平均灌漿量：22740/50=455（m3）,完全滿足施工需要。3主要材料灌漿采用水泥粉煤灰漿液，注漿材料主要由水、水泥、粉煤灰、添加劑等組成。4釆空區(qū)治理方法及技術(shù)措施主要工序包括鉆孔、封孔、制漿、灌漿等。施工時(shí)，應(yīng)先施工邊緣帷

4、幕孔，以形成有效的止?jié){帷幕，阻擋漿液的外流，后施工中間注漿孔。注漿工作間隔式分序次進(jìn)行，一序次孔漿液可能擴(kuò)散范圍較大，二、三序次孔注漿將使前序次未充填的空洞得到再次充填，從而提高充填率，灌漿按一序、二序、三序孔依次進(jìn)行，每序次必須間隔一定時(shí)間，滿足漿液凝固要求。本工程采空區(qū)施工采用一次成孔，孔口封閉，一次全灌注施工方式。5鉆孔鉆孔工作開始施工前對(duì)設(shè)計(jì)圖孔進(jìn)行編號(hào)，編序，編制鉆孔參數(shù)表，每個(gè)孔明確孔位坐標(biāo)及每個(gè)具體的深度。鉆孔分為不取芯孔（一般帷幕孔、注漿孔）和取芯孔（包括試驗(yàn)孔、先導(dǎo)孔和檢查孔）。%1鉆孔流程包括注漿孔定位；鉆機(jī)就位；帷幕孔、注漿孔的成孔工藝：用①

5、108?①150mm鉆頭開鉆，鉆至基巖下3m,然后變徑經(jīng)一次變徑，鉆至2#煤層、9#10#11#煤層底板以下0.5m或采空區(qū)、空洞終孔，終孔孔徑不小于89mm。%1鉆孔技術(shù)要求。%1澆筑孔口管。6制漿制漿材料必須稱重，稱量誤差應(yīng)不小于5%,水泥采用袋裝水泥計(jì)量法，砂采用體積計(jì)量，粉煤灰采用體積計(jì)量。各類漿液必須攪拌均勻，測(cè)定漿液密度和粘滯度等參數(shù)，并作好記錄。水泥粉煤灰漿液的攪拌時(shí)間：使用普通攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)不少于5min；使用高速攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)不少于40s。注漿材料的配制和取樣檢查：本次注漿漿液材料由水、水泥、粉煤灰組成，水泥采用325#普通或復(fù)合硅酸鹽水泥；普通生活

6、用水；火力發(fā)電廠粉煤灰（III級(jí)）；擬處理采空區(qū)范圍邊界的帷幕孔的水泥：粉煤灰固相比（重量比）2：8,漿液水固比（重量比）為0.8：1,并添加水泥重量3%的速凝劑；治理范圍內(nèi)的注漿孔的水泥：粉煤灰固相比（重量比）2：8,漿液水固比（重量比）為1：lo7注漿過程及結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)本工程采空區(qū)為雙層采空區(qū)兩次處理，施工采用一次成孔，孔口封閉，自下而上，一次全灌注施工方式。注漿流程及要求：帷幕孔和注漿孔施工工藝，注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)基本相同,不同的是施工先后順序，孔距、添加劑等；帷幕孔采用間歇式注漿，單孔注漿量達(dá)到200ni3而未注滿時(shí)，在孔口加漏斗狀投料器，用漿液將砂或粒徑不大于0.

7、5的礦渣帶入孔內(nèi)，同時(shí)按以上注漿方式進(jìn)行循環(huán)灌漿；鉆孔注漿應(yīng)按煤礦采空區(qū)的底板傾斜方向，先施工采空區(qū)底板標(biāo)低位置的注漿孔及構(gòu)造物工點(diǎn)處的注漿孔，再沿傾斜方向由低向高、由邊部向中心展開施工。7.1注漿過程一般按下述程序進(jìn)行：%1帷幕孔、注漿孔注漿時(shí)，均應(yīng)先從低流量（W90L/min）開始，當(dāng)孔口壓力W0.6MPa時(shí)，可逐漸提高流量。%1當(dāng)孔口壓力〉1.0MPa時(shí)，要降低流量；當(dāng)注漿量達(dá)到單孔平均注漿量的30%時(shí)，要求用稠漿（1：1.3?1：1.4）。%1當(dāng)單孔注漿量較大時(shí)，應(yīng)添加速凝劑，添加速凝劑后,注漿量超過單孔平均注漿量的150%,孔口壓力W0.6MPa,注漿泵

8、量^90L