CN114215590A - 一种适于高空间采空区的台式注浆方法 - Google Patents
一种适于高空间采空区的台式注浆方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114215590A CN114215590A CN202111364350.2A CN202111364350A CN114215590A CN 114215590 A CN114215590 A CN 114215590A CN 202111364350 A CN202111364350 A CN 202111364350A CN 114215590 A CN114215590 A CN 114215590A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- height
- goaf
- hole
- slurry
- drilling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F15/00—Methods or devices for placing filling-up materials in underground workings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明一种适于高空间采空区的台式注浆方法，包括在地表受护对象注浆范围内确定钻孔布设；根据钻孔布设进行钻孔，当钻至采空区底板以下的预设深度时，钻孔下护管，钻孔过程中记录掉钻高度；灌浆前测量钻孔空洞高度；对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度，根据堆积体的高度调整后续第一浆体每次的灌入量，当堆积体的高度大于等于掉钻高度时，停止灌入第一浆体；在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体若干次，钻孔之间的堆积体的局部重叠或者不重叠，测量钻孔空洞高度，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件；在满足预定条件的情况下，对钻孔口灌入第二浆体至孔口终孔。本发明方法降低了工程费用，缩短了工期。
Description
技术领域
本发明涉及注浆技术领域，尤其涉及一种适于高空间采空区的台式注浆方法。
背景技术
目前，地表受护对象下伏采空区治理主要采取全空间注浆进行处理的方法。如图1所示，该方法通过注浆管路将水泥、粉煤灰等制成的浆液注入采空区边缘的帷幕孔和内部注浆孔，依靠凝固后的浆液结石起到控制采空区顶板及地表移动变形和破坏的作用，达到保护地表受护对象的目的。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的采空区注浆方法存下注浆范围广(注浆范围包括帷幕孔和注浆孔两部分)、注浆工期长、注浆费用高、注浆剩余空间有限动水较难通过等缺点。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种适于高空间采空区的台式注浆方法。
为达到上述目的，本发明提出的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，包括以下步骤：
在地表受护对象注浆范围内确定钻孔布设；
根据钻孔布设进行钻孔，当钻至采空区底板以下的预设深度时，钻孔下护管，钻孔过程中记录掉钻高度；
灌浆前测量钻孔空洞高度；
对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度，根据堆积体的高度调整后续第一浆体每次的灌入量，当堆积体的高度大于等于掉钻高度时，停止灌入第一浆体；
在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体若干次，钻孔之间的堆积体的局部重叠或者不重叠，测量钻孔空洞高度，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件；
在满足预定条件的情况下，对钻孔口灌入第二浆体至孔口终孔。
本发明的台式注浆方法，注浆范围较现有技术变小，不需要施工帷幕孔和进行帷幕孔注浆，注浆孔数量和注浆量均减小，从而工程费用减低、工期缩短。
根据本发明一个实施例，适于高空间采空区的台式注浆方法还包括：
根据所述地表受护对象的允许变形值，所述采空区顶板的强度、厚度，所述堆积体的抗压强度确定注浆孔的间距，计算得到所述钻孔布设。
根据本发明的一个实施例，所述预设深度为0.5-1m，所述钻孔的孔径为91-130mm，所述护管的长度为0.5-1m。
根据本发明一个实施例，适于高空间采空区的台式注浆方法还包括：
在对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度之前，所述方法还包括：判断钻孔是否有堵孔或塌孔；在判断结果为是的情况下，进行透孔，并用清水洗孔。
根据本发明一个实施例，所述第一浆体包括砂浆和骨料。
根据本发明一个实施例，所述第二浆体为砂浆。
根据本发明一个实施例，所述预设体积为0.5-1立方米。
根据本发明一个实施例，适于高空间采空区的台式注浆方法还包括：判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件包括：
判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否超出采空区顶板以上3m，如果超出则满足预定条件。
根据本发明一个实施例，在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体的次数为15-25次。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是现有技术中采空区走向注浆范围圈定和注浆孔布置示意图。
图2是本发明一实施例提出的一种适于高空间采空区的台式注浆方法的流程示意图。
图3是本发明一实施例提出的一种适于高空间采空区的台式注浆方法的施工示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
现有采空区注浆方法为根据地表建(构)筑物等受护对象尺寸和拟建场地地质采矿条件、拟建场地岩层移动角圈定注浆范围的全区域注浆法，其中采空区走向注浆范围L0圈定图见图1，确定L0计算公式见式(1)。注浆孔包括外围帷幕孔和内部注浆孔，孔内注满水泥-粉煤灰浆液，且使孔间浆液扩散范围全部重叠在一起，最终形成全区域注浆体。
式中：L0为现有技术采空区走向注浆范围(m)，L1为地表受护对象长度(m)，l为受护对象围护带宽度(m)，h为受护对象下伏松散层厚度(m)，H0为受护对象下伏基岩层厚度(m)，φ为受护对象下伏松散层移动角(°)，δ0为受护对象下伏基岩层移动角(°)。
对于采空区注浆而言，考虑到地表建(构)筑物等受护对象均有一定的适应和调节地表移动变形的能力，容许地下采空区小空洞、裂隙的存在，本发明实施例提供了用于高空间采空区的台式注浆方法。
实施例一
图2是本发明一实施例提出的一种适于高空间采空区的台式注浆方法的流程示意图。图3是本发明一实施例提出的一种适于高空间采空区的台式注浆方法的施工示意图。
参见图2，图3，一种适于高空间采空区的台式注浆方法，包括以下步骤：
S102.在地表受护对象注浆范围内确定钻孔布设。
S104.根据钻孔布设进行钻孔，当钻至采空区底板以下的预设深度时，钻孔下护管，钻孔过程中记录掉钻高度。
S106.灌浆前测量钻孔空洞高度。
S108.对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度，根据堆积体的高度调整后续第一浆体每次的灌入量，当堆积体的高度大于等于掉钻高度时，停止灌入第一浆体。
S110.在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体若干次，钻孔之间的堆积体的局部重叠或者不重叠，测量钻孔空洞高度，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件。
S112.在满足预定条件的情况下，对钻孔口灌入第二浆体至孔口终孔。
需要说明的是，地层从上至下可以分为松散层、基岩层和采空区。采空区通常指的是煤矿采掘所形成的空间。
通过上述步骤，可以避免现有技术中采空区注浆方法存下注浆范围广(注浆范围包括帷幕孔和注浆孔两部分)、注浆工期长、注浆费用高、注浆剩余空间有限动水较难通过等缺点，本实施例方法中，注浆孔不需要施工外围的帷幕孔，以及受护对象与帷幕孔之间的注浆孔；只需要在施工地表受护对象长度的内部注浆孔注浆。
本实施例提供的适于高空间采空区的台式注浆方法具有防止地表出现突发性的地表开裂或塌陷坑，增加柱点支撑，提高未垮落老采空区的安全性，为线性构筑物下采空区的动态水留设通道，提高充填物的利用效率：纯浆液跑、冒、漏现象比较突出等等优势，适应高空洞大空间采空区处理，至少降低了工程造价5％以上，缩短工期1个月以上。
实施例二
为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。
本实施例提供一种适于高空间采空区的台式注浆方法。在本发明的具体实施例中，在步骤S102中，根据地表受护对象的允许变形值，采空区顶板的强度、厚度，堆积体的抗压强度确定注浆孔的间距，计算得到钻孔布设。根据钻孔布设，可以绘出钻孔布设图。
在本发明的具体实施例中，在步骤S104中，具体来说，预设深度为0.5-1m，钻孔的孔径为91-130mm，护管的长度为0.5-1m。
在本发明的进一步实施例中，在步骤S108中，在对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度之前，方法还包括：判断钻孔是否有堵孔或塌孔；在判断结果为是的情况下，进行透孔，并用清水洗孔。清水洗孔的时间可以示例性的设定为3分钟，第一浆体的预设体积为0.5-1立方米。清孔时间和第一浆体的预设体积也可以根据实际生产需要进行调整。
具体来说，上述步骤中，第一浆体包括砂浆和骨料，第二浆体为砂浆。在步骤S110中，在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体的次数为15-25次。
在本发明的进一步实施例中，在步骤S110中，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件包括：
判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否超出采空区顶板以上3m的距离，如果超出则满足预定条件。
该距离可以根据实际情况进行设置。
综上所述，通过本发明实施例提供的适于高空间采空区的台式注浆方法，由于钻孔内下部注满砂浆和骨料，但各个钻孔间浆液扩散范围局部重叠或不重叠，最终形成台式堆积体。相比现有技术，本发明实施例方法注浆范围变小，不需要施工帷幕孔和进行帷幕孔注浆，注浆孔数量和注浆量均减小，从而工程费用减低、工期缩短。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
在地表受护对象注浆范围内确定钻孔布设；
根据钻孔布设进行钻孔，当钻至采空区底板以下的预设深度时，钻孔下护管，钻孔过程中记录掉钻高度；
灌浆前测量钻孔空洞高度；
对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度，根据堆积体的高度调整后续第一浆体每次的灌入量，当堆积体的高度大于等于掉钻高度时，停止灌入第一浆体；
在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体若干次，钻孔之间的堆积体的局部重叠或者不重叠，测量钻孔空洞高度，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件；
在满足预定条件的情况下，对钻孔口灌入第二浆体至孔口终孔。
2.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述地表受护对象的允许变形值，所述采空区顶板的强度、厚度，所述堆积体的抗压强度确定注浆孔的间距，计算得到所述钻孔布设。
3.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，所述方法包括：
所述预设深度为0.5-1m，所述钻孔的孔径为91-130mm，所述护管的长度为0.5-1m。
4.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，
在对钻孔口灌入预设体积的第一浆体后测量钻孔空洞高度之前，所述方法还包括：判断钻孔是否有堵孔或塌孔；在判断结果为是的情况下，进行透孔，并用清水洗孔。
5.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，所述第一浆体包括砂浆和骨料。
6.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，所述第二浆体为砂浆。
7.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，所述预设体积为0.5-1立方米。
8.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否满足预定条件包括：
判断堆积体的上面超出采空区顶板的高度是否超出采空区顶板以上3m，如果超出则满足预定条件。
9.根据权利要求1所述的一种适于高空间采空区的台式注浆方法，其特征在于，在堆积体的上面加压垂直反复捣压第一浆体的次数为15-25次。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111364350.2A CN114215590A (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种适于高空间采空区的台式注浆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111364350.2A CN114215590A (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种适于高空间采空区的台式注浆方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114215590A true CN114215590A (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80697516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111364350.2A Pending CN114215590A (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 一种适于高空间采空区的台式注浆方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114215590A (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906991A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 刘清洁 | 一种治理地下采空区或空洞的施工方法 |
| CN102536317A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-04 | 山东大学 | 通过地面钻孔向地层空洞内填充骨料的装置及工艺 |
| CN102561950A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 山东大学 | 一种对地层空洞内填充的骨料进行注浆固结的工艺及喷射钻头 |
| CN102877865A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-16 | 刘清洁 | 一种治理地下采空区或空洞的施工方法 |
| CN106150502A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-23 | 太原理工大学 | 一种多级梯式构造充填复采残采区遗留煤柱群的方法 |
| KR101746654B1 (ko) * | 2016-12-08 | 2017-06-13 | 한국광해관리공단 | 광산 대규모 채굴공동 보강을 위한 골재 그라우트 기둥 시공 방법 |
| CN207177964U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-03 | 山东科技大学 | 一种废弃矿井采空区注浆充填结构 |
| CN109322699A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-12 | 山东省地质矿产勘查开发局八0水文地质工程地质大队 | 一种矿井下污染隔离封堵技术 |
| CN110173301A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-27 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 基于集束式多分支井定向钻探的综采采空区注浆方法 |
| CN111978018A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-24 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 空洞型采空区高浓度浆液充填墩柱大小与形态控制方法 |
| CN113279811A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种特厚煤层上分层老空区顶板再造方法及施工方法 |
| CN113309565A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-27 | 中国矿业大学 | 一种大空间大倾角采空区帷幕注浆方法 |
-
2021
- 2021-11-17 CN CN202111364350.2A patent/CN114215590A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906991A (zh) * | 2010-07-19 | 2010-12-08 | 刘清洁 | 一种治理地下采空区或空洞的施工方法 |
| CN102536317A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-04 | 山东大学 | 通过地面钻孔向地层空洞内填充骨料的装置及工艺 |
| CN102561950A (zh) * | 2012-01-20 | 2012-07-11 | 山东大学 | 一种对地层空洞内填充的骨料进行注浆固结的工艺及喷射钻头 |
| CN102877865A (zh) * | 2012-09-10 | 2013-01-16 | 刘清洁 | 一种治理地下采空区或空洞的施工方法 |
| CN106150502A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-23 | 太原理工大学 | 一种多级梯式构造充填复采残采区遗留煤柱群的方法 |
| KR101746654B1 (ko) * | 2016-12-08 | 2017-06-13 | 한국광해관리공단 | 광산 대규모 채굴공동 보강을 위한 골재 그라우트 기둥 시공 방법 |
| CN207177964U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-04-03 | 山东科技大学 | 一种废弃矿井采空区注浆充填结构 |
| CN109322699A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-12 | 山东省地质矿产勘查开发局八0水文地质工程地质大队 | 一种矿井下污染隔离封堵技术 |
| CN110173301A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-27 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 基于集束式多分支井定向钻探的综采采空区注浆方法 |
| CN111978018A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-24 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 空洞型采空区高浓度浆液充填墩柱大小与形态控制方法 |
| CN113279811A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-20 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种特厚煤层上分层老空区顶板再造方法及施工方法 |
| CN113309565A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-27 | 中国矿业大学 | 一种大空间大倾角采空区帷幕注浆方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘俐;: "浅谈铁路工程采空区的注浆治理", 科协论坛(下半月), no. 12, 25 December 2008 (2008-12-25), pages 26 - 27 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107938676B (zh) | 一种穿越全填充型溶洞的桩基施工方法 | |
| CN109898534B (zh) | 一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法 | |
| JP5243669B1 (ja) | 構造物傾動及び地盤改良の工法 | |
| CN110173301B (zh) | 基于集束式多分支井定向钻探的综采采空区注浆方法 | |
| CN104612695A (zh) | 一种剧烈垮塌立井井壁修复加固方法 | |
| CN108755716A (zh) | 一种含水易风化岩质顺层边坡的综合防护治理方法 | |
| CN114704269B (zh) | 一种上软下硬复合地层的顶管法施工方法 | |
| CN107130918A (zh) | 大坝帷幕灌浆冲击造孔施工方法 | |
| CN105604065A (zh) | 一种基坑支护及泥炭土深基坑支护高压旋喷锚固的方法 | |
| CN105569071A (zh) | 一种水泥基材料水下注浆或压浆块石基础施工方法 | |
| CN112855029B (zh) | 一种采空区钻孔外扩管施工方法 | |
| CN109024621A (zh) | 路堤高边坡管桩复合挡土墙支护结构及其施工方法 | |
| CN105951864A (zh) | 一种沉井制作引起的软土地基沉降防治方法 | |
| CN114215590A (zh) | 一种适于高空间采空区的台式注浆方法 | |
| CN205776209U (zh) | 混凝土桩的施工设备 | |
| CN110847850B (zh) | 一种井下高承压大流量失控水文钻孔封堵系统及方法 | |
| CN110100062A (zh) | 弱矿物土组成的地基的压实方法 | |
| JP5301059B1 (ja) | 構造物傾動及び地盤改良の工法 | |
| CN112879085A (zh) | 一种市政工程的地基施工方法 | |
| CN210238177U (zh) | 涵洞基础沉降的处治装置 | |
| CN114626136B (zh) | 浅部老空区密集建筑物群桩板式抗变形基础结构设计方法 | |
| CN208884544U (zh) | 山区路堤高边坡组合式抗滑结构 | |
| CN118997841B (zh) | 厚松散层废弃立井回填封堵及含隔水层重构方法 | |
| CN115032713B (zh) | 一种基于综合物探的岩溶区基础设计方法及系统 | |
| CN211036970U (zh) | 一种cfg桩复合地基结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220322 |