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一种采空区处理充填灌浆的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1）钻孔前施工准备，具体如下；1‑1）搭建施工平台：采用槽钢或工字钢焊接形成支撑面较大的施工平台，并与钻机的机架整体螺栓连接，以确保高桅杆作业时的施工稳定性要求，1‑2）钻孔设备配置：选用动力11KW以上、扭矩不小于1110N.m的回转或潜孔钻机，1‑3）钻孔器具配置：针对采空区覆岩的不同岩性特点，配置合金钻头、金刚石薄壁钻头、全断面合金或金刚石钻头若干；钻杆按实际钻孔需要选用φ42mm、φ50mm等不同规格，采用锁丝接头，1‑4）灌浆设备配置：灌浆泵的低档理论排量不小于80L/min且具备多级调速功能，1‑5）制供浆系统：由于采空区供浆需求量较大，制浆设备采用带自动控制系统的大型地面制浆站统一制配，通过中转站输送至各施工作业面；浆液水灰重量比不浓于0.6:1，2）在采空区处理范围内，布置充填灌浆孔，测量采空区的放样钻孔孔位；3）对采空区的覆盖层及基岩段进行钻孔，具体如下；3‑1）钻孔施工顺序：先钻要处理的采空区域的周边孔，然后逐渐向中部推进，同时在序孔上分两序进行，先钻Ⅰ序孔，再钻Ⅱ序孔，3‑2）钻孔定位：钻孔孔位按照设计布孔原则，采用全站仪或GPS，结合使用钢尺放样即可，3‑3）钻孔孔排距：根据生产性试验情况，检测浆液扩散范围，确定充填灌浆钻孔最优孔排距，为18～30m，3‑4）钻孔孔深：达到设计孔深要求，具体以钻孔过程中出现明显的掉钻现象后，继续钻进至穿过煤层底板1～1.5m，以确保受灌段充分揭露，3‑5）钻孔孔径：开孔孔径应大于终孔孔径两个级差，常采用φ110～130mm，钻至深入基岩5m后，变径为φ76～91mm继续钻进，直至达到终孔深度，3‑6）钻孔孔斜：由于充填灌浆孔的间排距一般较大，且钻孔以钻穿采空区为准，钻孔孔斜控制要求不高，但应在钻孔开孔前或重新就位后严格校正钻机立轴角度，保证钻孔的垂直度要求，3‑7）护壁套管埋设：钻孔开孔至深入基岩5m后，埋入φ108～127mm的护壁套管，定量注入0.5:1的纯水泥浆液嵌固管脚，嵌固长度不得超过该基岩段长，为加快灌浆段的钻孔施工进度，可加入水泥重量1%～3%的速凝剂，加速套管嵌固水泥浆液的凝固，3‑8）钻进，钻进方法的选择为：①壤土层钻进采用合金钻头，以膨润土泥浆作为循环液护壁，中低转速钻进；②卵石层钻进采用金刚石薄壁钻头，以膨润土泥浆作为循环液护壁，低转速钻进；③基岩段采用全断面钻头、长钻杆、中高速钻进，采用清水作为循环液，中途不用提钻取芯，减少了钻进过程中的加钻杆次数，可大大提高钻进效率；遇强度较高的石英砂岩地层时，应提钻换用金刚石薄壁钻头钻进；4）对采空区的钻孔进行冲洗；5）通过钻孔对采空区内部进行灌浆处理；具体如下：5‑1）施工顺序：灌浆孔按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的灌浆孔及构造物部位的灌浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工，同时在序孔上分两序进行，先灌步骤3‑1）所钻的Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔，5‑2）灌浆材料：充填灌浆采用水固比为0.8:1或1:1的高掺粉煤灰的水泥粉煤灰浆液，其中水泥：粉煤灰的重量比为0.15：0.85；其中水泥采用普通硅酸盐水泥，粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，5‑3）灌浆管路布置：回浆管路安装在灌浆泵出口处，应加长管路至孔口回浆，防止长时间灌注时，堵塞进浆管路，造成不必要的麻烦；同时，应在孔口回浆管前安装一个止回阀，以控制在灌浆初始阶段无压状态时，防止浆液回流而堵塞回浆管路；5‑4）灌浆方法充填灌浆采用“纯压式、连续注浆法”，当灌浆量大或采空区裂隙、空隙较大时，在孔口加漏斗状的投砂器，用浆液将砂或矿渣带入孔内，5‑5）灌浆段长：灌浆段长为变径后至终孔的那段长度，即步骤3‑5）中深入基岩5m后至钻孔终孔的那段长度，5‑6）当孔口压力在规定的压力值，泵量小于10L/min，稳定10～15min，即结束该孔的充填灌浆施工，6）灌浆质量检查。 |
