一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法与流程

文档序号:16946952发布日期:2019-02-22 21:41阅读:304来源:国知局
一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法与流程

本发明涉及采矿领域,特别涉及一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法。



背景技术:

随着经济和社会的不断发展,城市建设规模逐渐加大,越来越多的拟建建筑物(如房屋、厂房等)位于煤矿老采空区上方。由于老采空区内及其上方破断岩体仍然存在部分残余空隙,随着时间的推移以及拟建建筑物载荷(如重力)作用下,老采空区内岩层可能再次压实,导致岩层及地表出现残余沉降,给上方建筑物带来较大的安全风险。因此,对老采空进行治理、控制地表残余沉降是保证此类区域内新建建筑物安全的重要措施。已有技术中公开了诸多采煤工作面支架后方采空区充填的方法,这些技术均需要维护较大体积的连通采空空间方可实施充填,但老采空区内几乎全部被破碎岩块所充满,难以形成大面积的连通充填作业空间。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法,以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法,包括以下步骤:

1)搜集老采空区基本参数与信息,包括开采范围、采高M、采空区长度、采空区宽度、可注浆充填高度、采深、地表下沉量S、垮落带高度h;

2)计算老采空区内的可注浆充填空间高度,其值为采高M依次减去地表下沉量S、采空区极限残余碎胀量(0.03~0.05)h所得到的差值;

3)施工地面钻孔,从老采空区上方的地表向采空区施工若干个组垂直钻孔,钻孔沿老采空区长度方向的间距为50~100m,钻孔数目为采空区长度除以钻孔间距;

4)钻进过程中如遇到孔内冲洗液全漏失,则停止钻进,并在该层位实施注浆充填,待形成注浆压力后,停止注浆充填,改为向下继续钻进,如此循环,直至钻到煤层底板,并实施最后一轮注浆充填,从而完成老采空区充填;

5)待全部钻孔实施注浆充填结束后,在老空区范围内施工地面钻孔,采用取芯钻进,检测灰浆厚度,若灰浆厚度达到计算的可注空间高度,表明注浆充填质量满足要求,否则,应在检查孔周围继续施工注浆钻孔,进行补充注浆充填。

优选的,所述步骤1)中,利用采空区宽度、采空区长度、可注浆充填高度三者的乘积确定注浆充填总量。

优选的,所述步骤3)中,钻孔终孔施工至采空区。

优选的,所述步骤4)中,注浆压力应小于采空区上方覆岩的自重。

优选的,所述检查孔周围施工注浆钻孔的半径为10-20m。

优选的,所述钻孔钻进与注浆充填为边钻边注、见漏即注方式。

采用以上技术方案的有益效果是:本发明与采煤工作面支架后方直接充填方法相比,本发明利用地面钻孔实施注浆充填,能够有效地通达老采空区内的残存裂隙,无需大面积的连通充填作业空间,即使在老采空区内部裂隙连通度较小的情况下,也可通过加密钻孔达到裂隙的有效充填,因而可以有控制控制建筑物区域内地表的残余沉降。

附图说明

图1是本发明钻孔注浆充填的示意图。

其中,1--钻孔、2--采空区、3--注浆充填。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1出示本发明的具体实施方式:一种老采空区注浆充填控制地表残余沉降方法,包括以下步骤:

1)搜集老采空区基本参数与信息,包括开采范围、采高M、采空区2长度、采空区2宽度、可注浆充填高度、采深、地表下沉量S、垮落带高度h;

2)计算老采空区内的可注浆充填空间高度,其值为采高M依次减去地表下沉量S、采空区极限残余碎胀量(0.03~0.05)h所得到的差值;

3)施工地面钻孔,从老采空区上方的地表向采空区施工若干个组垂直钻孔1,钻孔1沿老采空区长度方向的间距为50~100m,钻孔1数目为采空区长度除以钻孔间距;

4)钻进过程中如遇到孔内冲洗液全漏失,则停止钻进,并在该层位实施注浆充填3,待形成注浆压力后,停止注浆充填3,改为向下继续钻进,如此循环,直至钻到煤层底板,并实施最后一轮注浆充填,从而完成老采空区充填;

5)待全部钻孔实施注浆充填结束后,在老空区范围内施工地面钻孔,采用取芯钻进,检测灰浆厚度,若灰浆厚度达到计算的可注空间高度,表明注浆充填质量满足要求,否则,应在检查孔周围继续施工注浆钻孔,进行补充注浆充填。

步骤1)中,利用采空区宽度、采空区长度、可注浆充填高度三者的乘积确定注浆充填总量;步骤3)中,钻孔终孔施工至采空区;步骤4)中,注浆压力应小于采空区上方覆岩的自重。

检查孔周围施工注浆钻孔的半径为10-20m;钻孔钻进与注浆充填为边钻边注、见漏即注方式。

本发明与采煤工作面支架后方直接充填方法相比,本发明利用地面钻孔实施注浆充填,能够有效地通达老采空区内的残存裂隙,无需大面积的连通充填作业空间,即使在老采空区内部裂隙连通度较小的情况下,也可通过加密钻孔达到裂隙的有效充填,因而可以有控制控制新建建筑物区域内地表的残余沉降。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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