煤矿开采后遗留多层采空区,如不及时处理会造成煤层坍塌,裂隙,治理煤层采空区对象多数采用注浆法。目前注浆法是处理地下采空区最常用、也有效的手段之一。采空区注浆法可使浆液在设定的压力下充填采空区冒落带、裂隙带的较大空隙,使碎裂岩体的完整性加强。
注浆材料及水泥消耗量估算
跟据注浆试验结果,对采空区进行注浆处理可采用水、水泥、速凝剂作为浆液主材料。
注浆用水泥可采用PR32.5矿渣水泥。
水应采用清洁的地表水或地下水,避免采用污水、泥水。
速凝剂可根据施工情况选用。
注浆采用水灰比2:1;1:1;0.8:1;0.6:1;4个级别。
根据注浆试验结果,预计第一序次注浆量约为300kg∕m水泥,共注浆
10390m约耗用水泥3117t。预计第二序次注浆量为每孔200kg∕m水泥,共注浆4720m,约耗用水泥940t。
采空区注浆设备
主要注浆设备包括:
钻机、泥浆泵、水泥砂浆泵、制浆搅拌机、供水系统、封孔装置及其他辅助设备。
为满足多个注浆孔同时注浆时对浆液的需求,可在现场设立泵站,或采用大排量泵设分支管的方式进行制浆。
采空区注浆工艺
(1)灌浆方法
可根据现场实际情况采用灌浆可采全孔灌浆或分段灌浆。
分段灌浆可采用自上而下孔口封闭分段灌浆法、自上而下栓塞分段灌浆法或自下而上栓塞分段灌浆法。
进行分段灌浆时,可以注浆孑L成孔过程中实测地下水位作为分界点,分两段进行注浆。
(2)灌浆压力
灌浆压力由岩性和深度确定:P=Po+mD
P一灌浆压力
Po一表面地段允许的压力(MPa),Po取0.1 5MPa。
m一灌浆顶板在岩石中每增加l m,所尤许的增加压力值(O.05 MPa)。
D一灌浆段顶板以上岩石厚度(m)。
为此,确定灌浆压力值的第1段为O.3]MPa,向下每增加1.Om压力值增加O.1 MPa,最大压力值不超过3~5MPa。压力值为水柱或浆柱的全压力。
灌浆结束前,用最大压力闭浆30~60min,以排除灌入裂隙中的浆液的多余水分。
对第一序次场地周边用以封闭场地的注浆孔,则采用无压或低压灌浆,以防浆液大量流失。场地中部注浆孔则以高压方式注浆。
第二序次注浆压力应大于第一序次注浆压力,为第一序次注浆压力的1.1~1.3倍。
(3)工艺流程
钻孔一﹥冲洗孔段一﹥灌浆—﹥灌浆结束。
(4)注浆终止条件
注浆压力突然升高,持续30~60min,可以停止注浆:或在设计压力下,吸浆量小于0.4L/min,并延续30 min,也可结束灌浆。