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2020年煤矿采空区注浆施工规范

发布于:2020-07-07 10:43来源:www.tjzidonghua.com 作者:嘉宏自动化 点击:
2020年煤矿采空区注浆施工规范

(1)注浆范围和压力控制。采空区注浆场地基本分2种情况。
其一是对于地下无水、少水采空区注浆,由于没有地下水的浮力作用,若施工现场出现地面隆起、开裂、冒浆现象,说明地下采空区、岩层裂隙已基本注实。
其二是对于地下富水采空区,由于水的浮力作用,地面出现隆起、开裂、冒浆现象,并不能确定地下采空区、岩层裂隙已经注浆充填密实,可能由于地下水的作用、压力增大等因素,而反映到地面上显现出隆起、开裂、冒浆等现象,因此地面冒浆现象并不能作为“终孔标准”。冒浆后,需让上部岩层、地层中的浆液凝固,形成硬壳后,在设计压力下再进行复注。若采空区及岩层裂隙不再吸浆,才能说明采空区及岩层裂隙的注实***果。若下部采空区及岩层裂隙继续吸浆,应继续灌注。注浆过程中出现这些现象的时候,其一是按设计文件对场地注浆进行控制,其二是控制场地注浆的压力,科学合理的注浆压力值控制,是注浆质量的保证。
本项目场地注浆范围内存在地下水,控制注浆压力才能有***地解决地下水压力问题,提高注浆质量,因此在本项目中注浆压力作为了控制结束的一个重要标准。注浆压力是提供浆液在裂隙中流动、渗透等作用的动力,注浆压力越大,浆液扩散半径越大,但压力太大浆液扩散太远,超出了注浆影响的有***半径,易造成浆液的***大浪费。工程中一般根据注浆层位的静水压力来计算注浆压力,本工程根据采空区的埋深及覆存特点,确定采空区注浆处理时,孔口注浆压力为0.6MPa; 采空区注浆处理时, 孔口注浆压力为1.5~2MPa。各钻孔的注浆压力根据钻孔的实际深度进行调整,随着注浆压力的增高,要注意施工安全,注浆管道安装要牢固,发现破损的注浆管、阀门等应及时更换。
同时在注浆工作终量终压时,对注浆量亦做出来规定,对采空区进行注浆时,当注浆孔孔口管压力为0.6MPa、泵量小于50L/min、稳定30min以上结束该孔注浆;对采空区进行注浆时,当注浆孔孔口管压力为1.5~2MPa、泵量小于30L/min、稳定30min以上结束该孔注浆。在注浆压力控制情况下,通过对工艺的改进和调整,使质量在可控范围内,是本工程的关键。

(2)注浆量分析和控制。根据施工中单孔注浆量分布情况,一般按单层采空区区域、多层采空区区域、煤层未采动区域分别进行统计,然后做出煤层采空区及上部岩层裂隙注浆量分布图,结合现有采空区分布情况图纸,圈出注浆量较小的注浆孔及注浆量相对较大的注浆孔,对所圈出的注浆孔是否沿一定走向形成连片进行判断,进而评价采空区各部位(包括煤层采空区及上部岩层裂隙)充填情况,通过分析对注浆量的分布和存在得出结论,对薄弱地带进行补注等方法处理,以确定注浆质量得到保证。
注浆量是采空区地层注浆充填的关键,是采空区处置***果检验的主要指标,施工单位在施工过程中应采用电磁流量计统计注浆量,技术人员和监理人员定期记录流量计读数,统计注浆量。电磁流量计要求定期进行检验标定。注浆量在单孔注浆过程中一旦出现异常情况,应及时分析,并采取措施进行处理,既避浆液的浪费流失,也能保证注浆质量的可靠。

(3)跑浆现象和控制。由于多层采空区地下煤层多层采动,采空区上部岩层塌落,且影响发展到地表,在土层、岩层中形成塌落裂隙,注浆后浆液多沿此裂隙上窜
地表,形成地面冒浆。孔内窜浆,一是由于煤层采空区大多处于半充填状态,连通性较好,有可能发生孔内窜浆;二是岩层裂隙连通两孔也可能出现孔内窜浆。控制跑浆现象是注浆工艺中质量控制的一个保证手段。
在采空区的注浆过程中,出现地面冒浆、孔内窜浆现象,在采空区平面位置图上标出注浆过程跑浆路线及位置,据此可以看出“跑浆”规律。“跑浆”规律为:跑浆路线大多沿多层采空区区域内向多层采空区区域外侧的辐射状线。在地层、岩层中形成塌落裂隙,此塌落裂隙正是土层、岩层的薄弱环节,故跑浆都沿此裂隙。
在跑浆区域内应就压力、注浆量、注浆工艺进行有***地控制,一般情况下均存在注浆压力低、注浆量大、注浆工艺不合理等问题,而这些问题正是工程质量控制的重中之重,规避这些问题,工程质量往往得不到保证。

(4)注浆管深浅和控制。当采空区内地下水丰富、孔内静止水位较高时,浆液由于水的浮托作用较难下到孔底,而且浆液可能沿塌落裂隙上窜,过多流失到非注浆部位,因此注浆管宜下到注浆孔底部,采取类似于水下混凝土的灌注方法,但考虑注浆管可能产生堵塞,注浆管宜下到所注采空区以上不小于2m,且封孔位置适当下移
完整基岩面以下15~20m左右。
本工程新布设的全部钻孔及已有勘探钻孔中只揭露一层采空区的钻孔由上向下注浆(下行式注浆),采取打钻与注浆相结合的方式,钻孔先钻
底板进行注浆,注浆管下采空区位置,注浆完成后,继续向下钻进,依次采空区进行注浆加固处理,注浆管下采空区。
对于已有勘探钻孔中已揭露多层采空区的钻孔从下向上注浆(上行式注浆),注浆
采空区时,需要在其下部布设注浆塞,止浆塞下置在裂隙不发育的完整基岩内。

(5)孔内不同深度浆液凝结时间控制。水泥粉煤灰
浆液的凝固与浆液所处的环境有关,分段注浆孔施工过程,上段注浆完成36h左右,在原孔中“扫孔”所取出的浆液沉淀物,距离地下一定深度处,浆液沉淀物与水的交界面位置处会出现结石体,从此往下,浆液沉淀物由硬到软,从软塑逐渐过度到流塑状,说明浆液在地下的凝固时间,由于地下的环境不同而不同,估计与粉煤灰细度、地下还原环境及地下水温、地下压力等诸多因素有关。
另外,在下段钻进过程中,带水钻进,上段孔内已不漏水,孔口返水。说明上段注浆后,上段孔周岩层、采空区裂隙已经被浆液充填堵死。控制不同深度的凝结时间,可以有***地保证施工质量并减少浆液的损失。

(6)在监测过程中可能发现注浆区域依然存在注浆不足的地方,原因可能为:一是钻进施工中,带水钻进,将下部采空区还没有凝固的浆液冲走,不能钻取完整结石体;二是可能注浆管所下深度太浅,地下水难以及时排出,浆液没有下到底部采空区,底部采空区没有被注实。对于此类问题一般采取措施是,压力,二次注浆,以保证注浆不饱和区域充填问题。

(7)孔口投砂(粗骨料)和控制。注浆施工前一般对场地进行注浆试验,在试验工程中,当单孔注浆量达到或超过平均单孔设计量一定范围以上,孔口仍无压力时,采取孔口投砂方式,充填孔内一部分大的空洞体积,但在投砂过程中发现,孔口压力急剧上升,说明孔周及孔口被堵塞,并没有达到充堵大空洞的目的。投砂量的控制一般按注一定压力下注一定量的水泥砂浆情况下,开始投一定量的粗骨料,根据场地的条件实际情况,控制粗骨料的种类,本项目通过场地试验确定,颗粒不超过5mm的石屑不仅能够很好地充填采空区,还能够大大地提高注浆的强度,并造价不高。
在采空区注浆施工过程还存在地下水位变化、“自吸”、“死孔”、孔口起压、孔周冒浆、地面隆起、开裂及地面冒浆、“窜浆”、不吸浆等现象,需要针对具体的情况进行相应的处理,才能保证工程安全稳定。
 



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