矿(煤)山灾害治理地面钻探及注浆设备离层注浆站工程-天津赛智灌浆

矿区地质采空区，采用覆岩离层区注浆充填技术进行控制地面沉陷治理是有效的方法。

新型离层注浆充填技术

在采动过程中,及时高压充填已形成的离层空间对减缓和阻止沉降和离层向上发展至关重要,关系到整个注浆减沉工程的成败。在开采超前影响线到达离层带位置前,应实施高达10Mpa以上压力注浆使其在预定位置及早形成离层。在形成离层前泵压相对较高,在高压力作用下,于岩层内部可形成劈裂水楔,促使离层在设计位置及早地形成并保证不至于过早地闭合。一旦形成离层空间,泵压将急剧下降,此时应提高浆液浓度,加大注浆量并持续注入,以保证及时地充填离层空间。

随着开采范围的增大,在一定的时间段内离层空间达到最大值,如果注浆量达不到设计要求,泵压可能接近零,甚至降为负压而产生虹吸现象,此时应加大注浆量和注浆浓度,以提高注浆效果。

覆岩离层区注浆控制地面沉

以明渠“挟质”形式流动。由相似材料模拟实验可知,在离层空间足够大的情况下(离层空间未充满浆液),充填浆液在离层空间内将以非恒定明渠流的方式从注浆孔位置开始向远处流动,水流挟带粉煤灰并将其输送到离层空间的边缘。

饱和密实挤压注浆充填。当地下工作面推进已停止,地面尚未达到充分采动影响,离层空间已被浆液充满且范围不再扩大,此时所进行的高压注浆称为密实挤压充填注浆。

覆岩离层注浆减沉关键技术

1、工作面离层注浆减沉可行性技术分析。影响离层发育过程的主要因素:

①采动充分程度:②上位与下位岩层的抗弯刚度比。

2、钻孔数量与位置。根据充填流体在离层裂隙内径向运动规律确定,通常钻孔间距为60-120m

3、导水裂隙带的确定。确定导水裂隙带高度有两个方法:通常为30-160m;二是工程类比法。

4、离层层位的判别、注浆段的选择和终孔深度的确定。离层层位应具备上硬下软、且硬岩较厚的条件,通常判断离层层位为上位与下位岩层抗弯刚度相差较大层位,终孔深度为离层层位深度。

5、成孔结构。冲击层井径通常为Φ214mm,下Φ2l9mm套管,基岩面至离层底板井径Φ190mm,下Φl68mm套管。水泥固井至井口,注浆管为Φ89mm钢管,在注浆段钻成筛管。

注浆系统及设备

注浆系统及设备由供灰系统、搅拌系统、加压装置、输将系统等组成,

1.供灰系统

利用电厂的排灰系统,浆液直接流入中转蓄浆池,再经泥浆泵送人注浆站或灰罐(2个,100罐)。

2.注浆设备

高(中)压注浆泵,泵量10-50m3/h,泵压5 PamPa以上:蓄水搅拌池,容积不小于20m3;泥浆泵,转速640r/h以上。

3.输将管路

输将管建议采用4PS-35Mpa-76mm型耐压钢管。