一种处理复杂采空区的充填加固方法

摘要

本发明公开了一种处理复杂采空区的充填加固方法，主要内容是注浆孔位的选择和注浆压强的控制，其结合填充法采用斜向注浆孔，避免了直接在采空区地表面施工存在的安全隐患，从而减少了对上部其他岩层完整性的破坏，更好地保证了采空区的稳定性和结构性；采用斜向充填，逐步加固，即对整个采空区进行了充填，同时又提高了采空区的整体承载力，为矿层的回采时保证了顶板的强度要求；在注浆过程中采用先稀后稠的方法和间歇性注浆，保证了浆液在塌陷岩体中的流畅性、充填率，同时改变浆液的浓度和适当地加入速凝剂，最终提高了整个采空区的充填加固效果；对于矿区岩层完整性不是很好，且还需要开采的复杂采空区，充填加固处理效果明显。

主权项

一种处理复杂采空区的充填加固方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)场地平整：根据现场环境及场地要求对场地进行清理、平整；(2)确定采空区地面范围：根据矿山的地质资料和矿区的开采情况，结合物探手段确定出采空区的地面范围及埋藏深度；(3)拟定注浆孔位置：在采空区划出的地面范围内，拟定注浆孔，拟定注浆孔的布置采用边长R为8～10m的平面正三角形，即相邻三个拟定注浆孔为平面正三角形的顶点；(4)实际注浆孔位置：以第一排拟定注浆孔所在的平面为基准面，设每个拟定注浆孔到采空区下侧的垂直高度为h，以拟定注浆孔的最低端为基点，在基准面的垂直面内，从基点向采空区的外侧发出偏移基准面的射线，且偏移角度α为45°～60°，相交于地面的点即为实际注浆孔的位置，注浆孔管路位于射线所在位置，则注浆孔的深度，即注浆孔管路的长度为1.414h～2h；(5)放线定位：采用全站仪和皮尺在场地内测量出实际注浆孔的位置，钻孔的实际位置为步骤(4)设计的实际注浆孔方圆1m内；(6)在钻孔位置确定后，即可安排钻机入场，就位第一排钻孔；(7)钻机进行钻孔，并且对钻孔的地质情况进行取样、记录，终孔条件为钻至采空区顶部或下侧矿体岩层1m以内；(8)钻孔成形后安放铁管或PVC管，确保钻孔畅通，为下一步注浆做准备；(9)在第一排实际注浆孔钻孔完成后，将注浆管下入孔内，封口安装球阀，连接管路准备充填加固；(10)充填加固分为两部分：对于塌陷区，高压喷射水泥砂浆，浆液的浓度采用先稀后稠的方法；对于采空区，填充碎石尾矿粉水泥混合料；(11)第一排所有的实际注浆孔充填完成并达到设计要求；(12)在第一排实际注浆孔施工完成2～4天后，将设备往采空区方向推移，继续对第二排实际注浆孔放线定位，逐步充填加固整个采空区。