煤矿采空区治理技术研究
采空区处理方法和安全技术措施
安全技术/矿山安全采空区处理方法和安全技术措施一、采空区处理方法:(一)对工作面采空区顶板采用全部垮落法处理。
(二)对工作面采空区进行灌浆、注氮,防止煤层自然发火。
(三)对工作面采空区瓦斯进行抽放,防止高浓度瓦斯涌入工作面。
二、安全技术措施:(一)防止煤层自然发火措施11101工作面煤层有自然发火倾向,必须采取以灌浆为主,辅以注氮、喷洒阻化剂、均压通风、构筑拦浆防火墙、设置挡风帘等综合防火措施,加强防火工作,防止煤炭自燃。
1、防火方法(1)采空区:采空区防火采用黄泥灌浆为主,注氮、均压通风、进、回风隅角构筑全断面拦浆防火墙、进风隅角设全断面挡风帘为辅的综合防火技术,防止采空区煤层自然发火。
(2)断层等地质构造处:断层等地质构造处的煤体破碎,丢煤较多,工作面推进速度减慢,应对破碎带及附近进行重点灌浆、注胶、注三相泡沫或树脂发泡剂,并对破碎遗煤喷洒阻化剂。
(3)停采线防火:工作面停采后,对停采线煤柱及巷道煤体喷洒凝胶阻化剂,对采空区采取注黄泥浆、注胶封堵、注氮、注三相泡沫或树脂发泡剂等措施;工作面封闭后,对采空区进行一次大量注黄泥浆。
2、组织保障措施(1)成立“防止11101采空区自然发火”领导小组。
组长:黄刚副组长:王衍生张忠玉王信海成员:张俊强毕思忠赵德昌杨继和宗立军张建波王明伟苗圃万传新办公室设在公司通防部,主任由张俊强担任。
职责:负责召开防采空区自然发火工作会议,负责防火日常情况的调度、数据统计和信息传递,为决策提供依据。
(2)领导小组下设工作组,各工作组人员及职责①技术资料组组长:王信海副组长:张俊强成员:张建波吕茂云李福国职责:制定具体的防灭火方案,并随时修改救灾方案报指挥部,提交防灭火所需的物资目录,特殊情况下提出建议,聘请有关方面的专家参加技术组,确定防灭火的技术方案。
随时向指挥部汇报工作的进展情况,并与指挥部及各组联络,保障防灭火技术方案及指挥部意见的传达、反馈到位。
②现场工作组组长:王衍生成员:宗立军苗圃王明卫万传新职责:具体实施指挥部决定的防灭火方案,并与指挥部及技术组汇报进度情况。
煤矿复采开采技术研究与实践
煤矿复采开采技术研究与实践煤矿复采是指对已经采空或者靠近采空的煤矿区进行再次开采的一种技术方法。
该方法可以提高煤矿资源的综合利用率,降低资源浪费,减少环境破坏,是煤炭行业可持续发展的重要手段之一。
一、煤矿复采的方法与技术1. 采空区充填法:即在采空区域内进行充填物填充,形成稳定的地下构造,防止地面塌陷和地面沉降,以保护地面建筑和地表环境的安全。
2. 水封法:即对采空区进行封闭和抽水,防止底水向上冒出,造成地表塌陷,同时可以通过抽水降低地下水位,提供开采的条件。
3. 二次开采法:即在采空区附近重新开采未采尽的煤炭矿体,以提高煤炭的回收率。
1. 采空区的稳定性问题:采空区域地质条件复杂,地下构造复杂,对采矿施工,采空区充填等技术提出了较高要求。
2. 煤炭资源回收率问题:由于原先煤矿的开采方法和设备限制,部分煤炭资源无法完全开采,如何提高回收率是煤矿复采的一大难点。
3. 环境保护问题:煤矿复采过程中,矿工可能会产生一些有害气体和废水,如何处理和净化这些废气和废水,减少对环境的负面影响是关键问题。
三、煤矿复采的实践案例1. 河南大同煤矿复采项目:该项目通过充填法和开采法相结合的方式,使得采空区域得到有效利用,提高了煤炭开采效率。
2. 山西阳泉矿区复采项目:该项目通过底水封闭和抽水的方式,保护了地表环境安全,同时提供了煤炭开采的条件。
3. 宁夏煤炭矿区复采项目:该项目通过二次开采法,对已经不能继续开采的煤矿进行再次开采,提高了煤炭资源利用率。
煤矿复采开采技术研究与实践需要综合运用地质、勘探、采矿、机械和环境保护等多学科的知识和技术,不断创新和发展,以实现资源的可持续利用和保护环境的目标。
随着技术的不断进步,煤矿复采开采技术将得到进一步的提高和应用。
采空区治理技术研究及应用展望
采空区治理技术研究及应用展望采空区是指在煤炭开采过程中所留下的未得到挖掘的煤炭层和矸石,因此,采空区不仅对煤炭开采的效率有着重要的影响,同时也对环境和生态造成影响。
因此,如何有效治理和利用采空区成为了煤炭开采中的一大难题。
一、采空区对环境和生态的影响采空区是指在采煤过程中,遗留下来的未被开发的煤层和矸石。
由于层数深,有大量含水层和黄土层,一旦采出来,不仅会直接影响到生产成本,更会对地质环境和生态造成极大的影响。
其主要表现在以下几个方面:1、土地利用受限。
由于采煤活动的影响,采空区的地表地下结构变得复杂,极大地影响了土地的利用价值,导致土地空间的浪费。
2、对生态造成极大的影响。
采空区的出现极大地破坏了当地的生态平衡,矿区的土壤、水源、草地等自然资源都因此而受到严重的污染,给当地人民的生产生活带来了不小的影响,引起了人们的极大关注。
3、安全隐患大。
由于采空区经常出现地面塌陷现象,容易引发事故,同时,煤矿的爆炸和火灾等事故也时常发生。
二、采空区治理技术概述为了解决采空区治理中存在的问题,并优化资源配置方式,各级政府和企业引入新技术,开展采空区治理和利用。
采空区治理主要分为以下几方面:1、矿山地面沉降治理。
采煤工程会严重破坏地下土层的结构,导致地表沉降。
为了解决这个问题,可以采用注浆技术、人工贯通、地下铁块等技术手段,减少或避免地面坍塌发生,保证矿山地面的稳定性,提高矿山的安全性。
2、采煤支柱回收。
在采煤面工作完成后,一部分的支柱可以回收利用,在确保安全的前提下,对采空区进行再利用,促进经济发展,同时还可以缓解土地利用的压力。
3、矿区生态修复。
通过采用生态植被方法、土地再造方法、水资源利用方法等多种方式,进行矿区的生态环境修复,还原当地自然环境,提高环境质量,为当地人民带来良好的生态环境。
三、采空区治理的应用展望当前,采空区治理和利用技术的不断发展壮大,对于提高我国煤炭工业的可持续性和经济效益有着非常重要的意义和价值。
补连塔煤矿12405采空区煤层自燃火灾的综合治理技术研究
风孔隙等显著增多等不利因素 ,此次火灾治理工作
的复杂性 、 工 程量 都是 巨大 的 。
2 测 氡 法 的火 源探 测
煤炭 自燃 的早期 预 测 预报 和 火 源探 测 技术 是 矿 井 防灭火 的关键 技 术 。煤 层 自燃 火 灾发 生 于地 下 数 百 米 深处 , 人 员 无法 靠 近 以及 火 源 的隐蔽 性 , 使得 自
一
年时间, 由于采 空 区 内浮 煤残 留情况 、 具 体 着 火 地
面, 位 于 盘 区西部 ( 见图 l 1 。采用 一 次 采全 高采 煤 方
点、 火 情信 息 不 清楚 以及 大 采高 条 件下 煤 柱 裂 隙 、 漏
法 ,工作面倾斜长度 3 0 0 . 5 m,设计走向长度 3 5 9 2
m, 实 际可 采走 向长 度 2 1 4 3 m, 工作 面煤 层平 均 厚度 4 . 9 6 m, 煤 层倾 角平 均 1 o _ 3 。 。工作 面西南 侧 为 1 2 4 0 5 综 采 采空 区 , 中间 相隔 2 0 m煤柱 , 每隔 5 0 m有 一个 联巷 , 联 巷施 工 5 0 0 mm砖墙 , 紧贴砖 墙 施工 6 0 0 m m
治理 措 施 。 在 精 确探 测 火 源确 定 发 火 范 围后 采 取 了种 综 合 治理 技 术( 措 施 主要 包括 1 2 4 0 6工作 面及 与 1 2 4 0 5联 络 巷 密 闭 处
的监测监控 ; 加 强堵漏并加 固密闭以及在 1 2 4 0 6综采 工作 面采取均压措施 防范火区有 害气体流入 ; 地面钻孔注浆、 采 空区注
燃 火 源位 置 的精 确 探测 成 为 防灭 火 的关 键 。本 次灭
混凝 土密闭 ,由于受采动压力 ,密闭 四周有 漏风 。
煤矿采空区治理技术研究
泥、 粉煤灰 、 添加剂等组成 。
7 注 浆过 程 及结 束 标准
4 采 空 区治理 方 法及 技术 措 施
本 l程 采 空 区 为双 层 采 空 区 两 次处 理 ,施 工采 用 一 T L孔 自下 而 上 , 次全 灌 注 施 工 方式 。 一 注浆 主要T序包括钻孔 、 孔 、 封 制浆 、 灌浆等 。 T时 , 施 应 次 成 孑 , 口封 闭 , 帷幕 孔和注浆孔施工工艺 , 注浆结束标 准基 先施工边缘帷幕孔 , 以形成有效 的止浆帷幕 , 阻挡浆液 的 流程及要求 :
2 制浆生产系统
注浆 系统 由储料 场 、 一级搅拌 池 ( )二 级搅拌 池 搅拌机时 , 机 、 应不少于 5 i; a rn 使用高速搅拌机时 , 应不少于 ( )称量系统( 机 、 台秤 )供水系统 、 、 注浆管道 、 封孔装置等 4s 注浆材料 的配制和取样检查 : 0。 本次注浆浆 液材料 由 组成 , 现场共设置两套集 中制浆站 。 制浆站 日制浆能力为 水 、 泥 、 煤 灰 组 成 , 泥 采用 35 通 或 复合 硅 酸 盐 水 粉 水 2#普 70 m ) 日平均灌 浆量 :2 4/ = 5 ( ,, 2 ( ,, 2705 4 5 m )完全满 足施 水泥 ; 0 普通生活用水 ; 火力发 电厂粉煤灰 ( Ⅲ级 )拟处理 ;
9 1+ 1 +0 1 煤层 为采空 区 ,考虑到上部 工业广场各建 筑群
的稳 定 性 , 防止 因采 空 区 引起 地 面 下 沉对 建 筑 物 的 影 响 , 对采空区进 行治理 , 治理面积约 1 2 主要工序包括 0m 。 2
5 钻
孔
钻 孔工 作 开 始 施 工 前对 设 计 图孔 进行 编 号 , 序 , 编 编 钻孔 、 封孔 、 制浆 、 浆等 , 灌 针对不 同采空 区类型 , 施工工 制钻孔参数表 , 每个孔明确孔位坐标及每个具体的深度 。 艺流程要适当进行调整。 施工时先施工边缘帷幕孔 , 以形 钻 孔分 为 不取 芯 孔 ( 一般 帷幕 孔 、 浆 孔 ) 注 和取 芯 孔 ( 括 包 成有效的止浆帷幕 , 阻挡浆外流 , 后施工 中间注浆孔 。 注 试 验孔 、 导孔 和 检查 孔 ) 先 。
深层煤矿采空区处理工程关键施工技术研究
试验 区分 别进行 了如下 布 置 。
( 1 ) 1 试 验 区总面 积 9 5 2 1 . 5 8 m 2 ,孑 L 排距为 l 8
mx 1 8 m, 共 布 置有 3 O个 灌 浆 孔 , 分 两 序进 行 施 工 , 1 7个 I序 孔 , 1 3个 Ⅱ序 孔 ; 2 试 验 区总 面积 l 4
ai r n以上 , 即可结束 该孔 注浆 施工 。 ( 3 )1 试 验 区充 填 灌浆 在现 场搅 拌桶 内添加 外 加剂 , 2 试 验 区不 添加外 加剂 , 以验 证外加 剂对灌 浆
( 1 ) 钻 孔定 位 钻孑 L 采用 全站 仪 、 G P S定位 仪 、 钢 尺根 据设计 的
第4 9卷 第 4期 2 0 1 3年 4月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
GA 】 惦U Wl A1 1 弧 R E S O UR CE S A ND H YD RO P 0WE R T EC HNOL OG Y
Vo 1 . 4 9. No . 4 A p t . , 2 0 1 3
1 工 程简介
煤矿开采的采空区治理研究
02
保护生态环境
采空区的形成对生态环境造成破坏,采空区治理可以减 少对生态环境的负面影响。
03
提高资源利用率
采空区治理可以优化煤炭开采布局,提高资源利用率, 促进可持续发展。
02 采空区治理方法
充填开采技术
总结词
充填开采技术是一种有效的采空区治理方法,通过向采空区 充填废石、尾矿或其它材料,以控制地表沉陷和围岩崩落。
采空区对煤矿安全的影响
地面塌陷
采空区的形成会导致地面塌陷,对地面建筑物、道路 、管线等造成破坏,影响居民生活和生产安全。
矿井安全
采空区如果不及时治理,会导致矿井内部压力失衡, 影响矿井安全。
瓦斯积聚
采空区容易形成瓦斯积聚,增加瓦斯爆炸的风险。
采空区治理的必要性
01
保障煤矿安全
采空区治理是保障煤矿安全的重要措施,可以预防地面 塌陷、矿井安全事故等风险。
详细描述
采空区监测技术可以实时监测采空区的动态变化,为采空区治理提供科学依据。常用的监测方法有地 表沉降监测、钻孔测斜和应力测试等。通过监测数据的分析,可以及时发现采空区的安全隐患,采取 相应的治理措施,确保采空区的安全稳定。
03 采空区治理案例分析
案例一:某矿山的采空区治理
总结词
成功案例,综合治理
详细描述
该矿山针对采空区采取了综合治理措施,包括采空区充填、围岩加固和地表沉陷控制等,有效减少了采空区对生 产和环境的影响。
案例二:某矿山的采空区监测与预警系统
总结词
技术先进,实时监测
详细描述
该矿山建立了采空区监测与预警系统 ,通过实时监测采空区的变形情况, 及时发出预警,有效预防了采空区事 故的发生。
详细描述
煤矿井下采空区治理与利用
煤矿井下采空区治理与利用煤矿井下采空区治理与利用是指对煤矿采空区进行有效的治理和综合利用,以减轻地质环境压力、保护生态环境,实现资源的合理利用和经济的可持续发展。
井下采空区治理与利用是煤矿生产的热点和难点问题,需要采取一系列的技术手段和管理措施来解决。
一、煤矿井下采空区的形成原因煤矿井下采空区的形成主要是由于煤矿开采过程中,矿层的矿石被逐步开采,导致地质体的坍塌和变形,形成了井下采空区。
主要原因包括采煤工艺、采煤方法、开采强度等因素。
二、煤矿井下采空区的治理技术1. 煤矸石充填法:通过将煤矸石填充到采空区中,使采空区的上覆岩层得到支撑和固结,减少地面塌陷的发生。
2. 水平钻孔顶板分层充填法:利用钻孔在采空区上方进行分层充填,增强采空区上覆岩层的稳定性。
3. 抽采法:通过在采空区上方布设抽采设备,抽取井下采空区中的气体,减少井下采空区对上覆岩层的压力。
三、煤矿井下采空区的综合利用1. 建设地下储气库:利用井下采空区作为储气库,用于存储天然气等能源资源,提高能源利用效率和供应安全性。
2. 发展地下储能:利用井下采空区建设地下储能装置,进行能量的储存和释放,以满足能源的需求,提高能源利用率。
3. 建设地下储库:利用井下采空区进行固体废弃物和有害物质的储存,避免其对环境和人体健康的危害。
四、煤矿井下采空区治理与利用的意义1. 节约资源:利用煤矿井下采空区进行能源和物质储存,节约资源,提高资源的综合利用率。
2. 保护环境:有效治理和利用煤矿井下采空区,可以减少地表塌陷和水体污染,保护生态环境。
3. 推动经济发展:通过井下采空区的治理与利用,可以促进相关产业的发展,推动地方经济的可持续发展。
4. 提高安全性:煤矿井下采空区治理可以减少地质灾害的发生,保障矿工和周边居民的人身安全。
五、研究与应用展望目前,煤矿井下采空区治理与利用技术仍面临一些挑战,比如煤矸石充填法在实践中存在回采率低、环境污染等问题。
未来,需要进一步加强科研力量,推动技术的创新,解决井下采空区治理与利用中的难题,实现煤矿可持续发展与生态环境保护的协调发展。
煤矿采空区的治理与综合利用研究
煤矿采空区的治理与综合利用研究煤矿采空区是指矿井开采完毕后所形成的地下空洞区域。
由于长期的煤矿开采活动,煤矿采空区的形成已成为一个严重的环境问题。
采空区的存在不仅对地质环境造成了巨大的破坏,还对周边地区的生态环境和人类安全构成了潜在威胁。
因此,煤矿采空区的治理与综合利用成为了一个迫切需要解决的问题。
煤矿采空区的治理是指通过一系列的工程措施来修复和改善采空区的地质环境。
其中,最常见的治理方法是填充和固化。
填充是指将采空区内的空洞填充为固体物质,以增加地下的稳定性。
常用的填充材料包括矿石尾砂、矿渣、煤矸石等。
固化是指通过化学反应将填充材料与采空区内的地质物质结合,形成坚固的地质体。
这些工程措施能够有效地减少采空区的塌陷和沉降,从而降低地表地下的灾害风险。
然而,仅仅进行治理并不能解决煤矿采空区所带来的问题,还需要进行综合利用。
煤矿采空区内蕴藏着丰富的资源,如煤矸石、煤层气等。
通过科学的开发利用,可以实现资源的再生利用和经济价值的最大化。
例如,煤矸石可以用于生产建筑材料、煤矸石水泥等,煤层气可以用作能源供应。
这些综合利用的方法不仅可以解决资源浪费的问题,还可以促进地方经济的发展。
在煤矿采空区的治理与综合利用研究中,科技的进步起到了重要的推动作用。
随着地质勘探技术的发展,人们对采空区的结构和特征有了更深入的了解,从而能够制定更有效的治理方案。
同时,新型的材料和工艺的应用也为治理和综合利用提供了更多的选择。
例如,利用生物技术可以将采空区内的有害物质转化为无害物质,从而实现环境的修复和保护。
然而,煤矿采空区的治理与综合利用仍然面临着一些挑战和困难。
首先,治理和利用的成本较高,需要投入大量的资金和人力资源。
其次,采空区的地质环境复杂多变,不同地区的治理方法可能存在差异。
因此,需要根据具体情况制定个性化的治理方案。
此外,煤矿采空区的治理和利用需要与当地的规划和发展相结合,形成一个可持续的模式。
总之,煤矿采空区的治理与综合利用是一个复杂而重要的研究领域。
采空区处理方法
采空区处理方法采空区处理方法采空区是指矿山开采后所留下的已经开采完毕的区域,也称为矿山余矿区。
采空区的存在给环境和生态造成了一定的负面影响,因此需要采取相应的处理方法来解决这一问题。
本文将探讨采空区处理的方法及其意义。
一、采空区处理的重要性采空区处理是为了恢复或改善已经开采完毕的矿区的生态环境,减少对环境的负面影响。
采空区处理的重要性在于:1. 生态保护:采空区处理可以恢复矿区的生态系统,保护珍稀濒危物种的栖息地,促进生物多样性的增加,维护生态平衡。
2. 地质安全:采空区处理可以防止矿山塌陷和地下水倒灌,保护人类和动植物的安全。
3. 资源回收利用:采空区处理可以利用已经开采的矿石残渣来进行资源回收利用,提高资源利用率,减少资源浪费。
二、采空区处理的方法1. 植被恢复:通过植被的种植和生长来改善采空区的生态环境。
可以选择适合当地环境条件的植物,如乔木、灌木和草本植物,以增加绿色覆盖面积,减少土壤侵蚀,改善土壤质量。
2. 土地复垦:对采空区进行土地复垦,将其变为可用于农业、林业或其他目的的土地。
通过对土壤进行改良和修复,提高土壤的肥力和透水性,为农作物或树木提供良好的生长环境。
3. 水体治理:对采空区中存在的水体进行治理,防止地下水倒灌以及水体污染的发生。
可以采用堵塞措施、引水措施或净化措施,以保持水体的清洁和健康。
4. 塌陷治理:针对采空区可能出现的地面塌陷问题,可以采取支护措施和地质灾害治理措施,以确保地质安全和人员的安全。
三、采空区处理的案例1. 韶山矿区的采空区处理:韶山矿区是中国湖南省的一个煤矿采空区,随着煤矿的关闭和转型,对采空区进行了植被恢复和土地复垦。
通过种植抗旱性较强的树木和草本植物,使采空区的植被逐渐恢复,将其转化为农田和林地,实现了采空区的生态转型。
2. 澳大利亚的采空区处理项目:澳大利亚是世界上矿产资源丰富的国家之一,采空区处理也成为澳大利亚矿区重要的环境保护工作之一。
澳大利亚采用了多种方法进行采空区处理,包括植被恢复、土地复垦、水体治理和塌陷治理等。
煤矿采空区治理与生态恢复研究
煤矿采空区治理与生态恢复研究煤矿采空区是指煤矿开采过程中形成的地下空洞区域。
由于煤矿开采的特殊性,采空区的形成对地质环境和生态系统造成了严重破坏。
因此,煤矿采空区治理与生态恢复成为了一个重要的研究领域。
1. 采空区治理的意义煤矿采空区的治理对于保护地质环境、恢复生态系统具有重要意义。
首先,采空区的存在会导致地表下沉、地裂缝等地质灾害,对人民生命财产安全构成威胁。
其次,采空区的形成破坏了地下水系统,导致地下水位下降、水质恶化,对农田灌溉和居民生活用水带来了困扰。
此外,采空区的空洞还会导致土壤侵蚀、植被破坏,对生态系统造成巨大影响。
2. 采空区治理的技术手段为了治理煤矿采空区,人们提出了多种技术手段。
首先是填充法,即通过向采空区注入填充材料,填平空洞。
填充材料可以是矿渣、矿石尾矿等废弃物,也可以是水泥、砂浆等材料。
其次是固化法,通过向采空区注入固化剂,使其形成坚固的结构,防止地表下沉。
再次是封闭法,通过在采空区上方建设封闭层,隔离采空区与地表环境,防止地下水位下降和地质灾害的发生。
此外,还可以利用地下水回灌、生物修复等手段,促进地下水系统的恢复和生态系统的重建。
3. 生态恢复研究的进展生态恢复是煤矿采空区治理的重要环节。
在过去的研究中,人们主要关注土壤修复和植被恢复。
土壤修复主要包括土壤改良、土壤重建等措施,旨在提高土壤质量和肥力。
植被恢复则通过引种、造林等方式,重建采空区的植被覆盖,提高生态系统的稳定性和功能。
近年来,随着生态学研究的深入,人们开始关注更广泛的生态恢复问题。
例如,研究人员开始探索如何恢复采空区的水生态系统,通过建设人工湿地、引入适应性强的水生植物等方式,促进水体的净化和生物多样性的恢复。
此外,还有学者开始研究如何恢复采空区的微生物群落,通过引入有益微生物,促进土壤养分循环和生态系统的健康发展。
4. 持续监测与管理煤矿采空区的治理和生态恢复是一个长期的过程,需要持续的监测和管理。
在治理过程中,需要定期对采空区进行地质监测,及时发现地质灾害风险,采取相应措施进行防范。
采空区治理可行性研究报告
采空区治理可行性研究报告采空区治理可行性研究报告1. 引言随着煤炭资源的开采,采空区问题逐渐引起了人们的关注。
采空区指的是在煤矿开采过程中,由于煤炭的采取而形成的空洞地带。
这些采空区对环境、人类安全和经济发展产生了不可忽视的影响。
因此,研究采空区治理的可行性显得尤为重要。
本报告将对采空区治理的可行性进行详细研究,分析其影响和挑战,并提出一些建议和解决方案。
采空区治理对于环境保护和可持续发展具有重要的意义。
首先,采空区会导致地面塌陷,威胁人们的生命和财产安全。
其次,采空区还会破坏地下水资源,导致水源污染和供水问题。
此外,采空区也会影响土地利用,限制经济发展的空间。
因此,采空区治理的可行性研究对于解决这些问题至关重要。
3. 采空区治理的挑战采空区治理面临着诸多挑战。
首先,采空区的分布广泛,规模巨大,治理工作量巨大。
其次,采空区常常位于复杂的地质环境中,治理难度较大。
此外,采空区治理还需要投入大量的人力、物力和财力。
为了解决采空区治理的挑战,我们需要采取一系列的方法和措施。
首先,应通过地质勘探和监测,准确了解采空区的分布和规模。
然后,可以采用填充和固化的方法,填补采空区,以防止地面塌陷。
此外,可以利用环境修复技术,恢复采空区的生态系统功能。
最后,要建立健全的管理制度,确保治理工作的持续推进和监督。
5. 采空区治理的可行性研究为了评估采空区治理的可行性,我们可以从技术、经济和社会等多个维度进行评估。
采空区治理的前提是具备相应的技术手段和方法。
通过对比不同的治理技术,评估其可行性和适用性。
考虑到不同地质环境和规模的采空区,需要根据实际情况选择合适的技术方案。
5.2 经济可行性采空区治理需要投入大量的资金和资源,因此需要评估其经济可行性。
通过对治理成本、效益和回报周期的分析,评估治理项目的经济可行性。
同时,还需要考虑投资回报的可持续性和长期效益。
采空区治理对当地社会和居民生活产生一定的影响,因此需要考虑其社会可行性。
物探勘查煤矿采空区方法技术研究与应用
石 油 仪 器 P T O E M I S R ME T E R L U N T U N S
20 年 O 08 6月
・
方法研 究 ・
物探勘查煤矿采空区方法技术研究与应用
王 星 明 白军会 翟 彩 兰
( 陕西 省 煤 田 地质 局 物 探 测 量 队 陕西 西安 )
列 段下地 层 电性 的纵 、 向变 化 , 有 电剖 面法 、 横 兼 电测
瞬变 电磁法 与其 它 电法 方 法 相 比 , 有体 积 效 应 具
小 , 常 响应形态 简单 , 层 能力 强 , 较 强穿 透 高 阻 异 分 有 覆盖 层 的能力 , 面测 量和测 深 工作 同 时完 成 , 剖 提供 了 较多有 用 的地 质信 息 。 同 时该 方 法 对 低 阻 反 映灵 敏 , 体积效 应较小 , 易于突 出低 弱 的电 阻率异 常 , 分本 故 划
随供 电极 距 的加 大 电 流 场 向地 下 的 分 布深 度 逐 渐 加
介 质在 阶跃变 化的激 励 磁 场 的 激 发 下 产 生 涡流 场 , 如
图 1 示。 所
大, 目标 体与 围岩存 在 电性 差异 会 被 测 量 电极 在 地 表 捕获 , 从而 获得 目标 体在 横 、 方 向上 的电阻率值 变化 纵 信息 。高密 度 电法采 用密 集 的电极 排列进 行纵横 向连 续数 据采集 , 获得 丰 富的地质 信息 , 可 该方 法可 了解排
摘
要 :文 章 介 绍 了综 合 电 法勘 探 在 勘 查 煤 矿 采 空 区方 面 的技 术 原 理 、 作 方 法 及 在 实 际勘 查 中 的 应 用 效 果 。 实 际 工
应 用表 明 , 用 综合 电 法勘 查 煤矿 采 空 区 , 法有 效 、 果 良好 。 采 方 效
煤矿一次采全高综采技术研究
煤矿一次采全高综采技术研究煤矿一次采全高综采技术是指采用一次开采、全高野递进掘进、综合支护和采空区管理的高效采煤工作面技术。
它主要包括矿井选煤工艺的改进、煤层掘进方式的改革、掘进设备和支护材料的创新以及采空区治理技术的提高等方面。
这种技术的核心是实现对煤炭资源的高效利用和煤矿采掘安全高效的一体化。
煤矿一次采全高综采技术的主要特点包括以下几个方面:1. 高效利用煤炭资源。
采用一次采矿技术,可以充分利用煤炭资源,提高采煤效率,减少资源浪费。
2. 降低采矿成本。
全高采煤技术可以减少掘进次数,降低运输成本和支护成本,从而降低采矿成本。
3. 提高采矿安全性。
采用全高综采技术,可以减少人员工作面对数,降低现场作业风险,提高采矿安全性。
4. 减少对环境的破坏。
全高综采技术可以减少矿井井下排水和矿山地表排放,减少对环境的破坏。
煤矿一次采全高综采技术是一种高效、环保、安全的煤炭采矿技术,具有广阔的应用前景和社会经济效益。
二、煤矿一次采全高综采技术关键技术煤矿一次采全高综采技术的实现需要依靠一系列关键技术的支撑。
这些关键技术包括煤层掘进、支护、采空区治理、安全生产等方面。
下面将对这些关键技术进行详细介绍。
1. 煤层掘进技术煤矿一次采全高综采技术的核心是掘进技术。
要实现煤层的高效掘进,需要依靠先进的掘进设备和掘进工艺。
目前,常用的掘进方法有煤煤矿工作面掘进、长壁工作面掘进、综采工作面掘进等。
煤煤矿工作面掘进是传统的采煤方法,主要适用于煤矿的初采工作面,但其效率低下、能源消耗大、环境影响大。
长壁工作面掘进是一种高效的采煤方法,但需要依靠支护和掘进设备,成本较高。
而综采工作面掘进是一种新型的采煤方法,通过综合运用掘进设备、支护设备和运输设备,实现了对煤炭资源的高效利用。
采用综采工作面掘进技术,可以实现对煤炭资源的一次开采,减少煤矿工程投资和运营成本。
2. 支护技术在煤矿开采过程中,支护是保障矿井安全和生产稳定的重要技术环节。
煤炭行业智能化煤炭地下气化与采空区治理方案
煤炭行业智能化煤炭地下气化与采空区治理方案第1章引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)第2章煤炭地下气化技术概述 (3)2.1 煤炭地下气化技术发展历程 (3)2.2 煤炭地下气化技术原理 (4)2.3 煤炭地下气化技术优势与挑战 (4)2.3.1 优势 (4)2.3.2 挑战 (4)第3章智能化煤炭地下气化技术 (5)3.1 智能化煤炭地下气化技术发展现状 (5)3.2 智能化煤炭地下气化技术关键环节 (5)3.3 智能化煤炭地下气化技术发展趋势 (5)第4章采空区治理技术概述 (6)4.1 采空区治理的重要性 (6)4.2 采空区治理技术分类与原理 (6)4.3 采空区治理技术现状与发展趋势 (6)第5章智能化采空区监测技术 (7)5.1 智能化监测技术原理与方法 (7)5.1.1 监测技术原理 (7)5.1.2 监测方法 (7)5.2 智能化监测技术在采空区的应用 (8)5.2.1 采空区安全监测 (8)5.2.2 采空区灾害预警 (8)5.2.3 采空区治理方案优化 (8)5.3 智能化监测技术在采空区治理中的优势 (8)5.3.1 实时性 (8)5.3.2 高效性 (8)5.3.3 安全性 (8)5.3.4 经济性 (8)5.3.5 可持续发展 (8)第6章智能化煤炭地下气化与采空区治理一体化方案 (8)6.1 一体化方案设计原则 (8)6.1.1 综合性原则 (8)6.1.2 智能化原则 (8)6.1.3 安全性原则 (9)6.1.4 经济性原则 (9)6.2 一体化方案实施步骤 (9)6.2.1 前期调查与评估 (9)6.2.2 技术研发与试验 (9)6.2.3 设备选型与采购 (9)6.2.4 工程建设与实施 (9)6.2.5 运营管理与维护 (9)6.3 一体化方案优势与挑战 (9)6.3.1 优势 (9)6.3.2 挑战 (10)第7章智能化煤炭地下气化与采空区治理关键技术 (10)7.1 智能化控制系统 (10)7.1.1 系统架构设计 (10)7.1.2 数据采集与传输 (10)7.1.3 智能控制策略 (10)7.2 高效气体净化与分离技术 (10)7.2.1 气体净化技术 (10)7.2.2 气体分离技术 (10)7.3 智能化注氮与防灭火技术 (10)7.3.1 注氮技术 (10)7.3.2 防灭火技术 (10)7.3.3 智能化注氮与防灭火系统 (11)第8章智能化煤炭地下气化与采空区治理安全评价 (11)8.1 安全评价方法与指标体系 (11)8.2 智能化煤炭地下气化安全评价 (11)8.3 采空区治理安全评价 (12)第9章案例分析 (12)9.1 案例一:某煤矿智能化煤炭地下气化项目 (12)9.1.1 项目背景 (12)9.1.2 项目实施 (12)9.1.3 项目成果 (13)9.2 案例二:某煤矿采空区治理项目 (13)9.2.1 项目背景 (13)9.2.2 项目实施 (13)9.2.3 项目成果 (13)第10章总结与展望 (14)10.1 研究成果总结 (14)10.2 存在问题与展望 (14)10.3 未来研究方向与建议 (14)第1章引言1.1 研究背景煤炭作为我国能源结构中的重要组成部分,长期以来在国民经济发展中扮演着举足轻重的角色。
煤矿采空区注浆治理工艺研究
煤矿采空区注浆治理工艺研究摘要:就我国目前经济发展状况来说,煤矿开采工艺占了较大的比重。
近年来,虽然煤矿采空区注浆治理技术取得了一定的进步,但由于其特殊性,与人民的生命安全息息相关,若在一定程度上制约着地区经济的发展,因此,为了保障煤矿行业在我国的发展能够顺利前行,本文针对煤矿采空区注浆治理工艺进行研究,并对于相关问题制定出具体的改善措施。
关键词:煤矿采空区;注浆治理工艺;研究;改善措施引言:由于部分煤矿大省,经过长期的煤矿资源开采后,地面会产生不同程度的凹陷,甚至有一些非法的煤矿开采机构,不按照相关规定的要求留设村庄保护煤柱,从而导致房屋主体产生裂缝,影响正常使用甚至危及生命安全。
与此同时,采空区还会滞留大量的煤灰,有很大可能性会引发火灾或爆炸,危及周边居民的人身安全及财产安全。
粉煤灰是一种由火力发电厂排出的废料,通过处理后,可以作为活性物来使用。
将其与水泥以及水按照一定的比例混合后,可制作成一种含有氢氧化钙且相对稳定的化合物。
一、注浆治理工艺在煤矿采空区中的优势综上所述,在经过大量开采后,由于开采力度较大且相关单位所做的保障措施不到位,机器容易造成自身工程损坏,以至于不能够顺利进行后续工作的情况。
因此这就要求我国必须对煤矿采空区的治理工艺进行研究,并结合新时代的注浆治理法,以此来保障我国煤矿开采行业的顺利发展。
经过相关调查及对比研究发现,珠江致力公益,在,煤矿采空区中的优势主要有以下几个方面:第一,注浆治理工艺的操作技术难度较小,基本上适用于各种煤矿开采单位。
同时,在服务功能上种类较多,可以保证煤矿厂的安全性、稳定性,相较于以往的解决办法来说,减少产生新遗漏及隐患的几率。
第二,注浆治理工艺可以在最大程度上缩短填充煤矿采空区的时间,能够使工作人员在较短的时间内完成填充任务。
相反,若施工时间较长,则会导致煤矿采空区出现更多的问题,不便于后续工作的进行。
因此对于注浆治理工艺,在煤矿采空区中的应用来说,其能够在较短的时间内提升煤矿采空区的安全性及稳定性,帮助后期施工作业的顺利进行。
紫金山虎中煤矿地下采空区治理技术实践
杨运林(1981—),男,高级工程师,350001福建省福州市鼓楼区。
紫金山虎中煤矿地下采空区治理技术实践杨运林1赖树钦1孙丽军2,3李鹏程2,3(1.福建省地质工程勘察院;2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司;3.金属矿山安全与健康国家重点实验室)摘要紫金山虎中煤矿地下采空区治理是开展地表建筑工程活动的重要前提。
首先实行分区域对采空区进行探测,提出将勘探孔兼做注浆孔的“边探边治”空区治理方式,以及梅花式平面布置的勘探孔外扩方案。
然后结合采空区特征选用不同的注浆材料,净浆治理已充填采空区、水泥砂浆治理未充填采空区以及粗骨料治理巷道;最后通过钻孔取芯检验方法验证采空区的注浆治理效果。
结果表明:注浆治理后的采空区充填率达到75%以上,水泥砂浆充填孔的浆体终凝后强度均大于5MPa ,水泥浆充填孔的浆体终凝后强度均大于2MPa ,符合设计规范要求。
紫金山虎中煤矿地下采空区治理方案的实施对类似工程实践具有借鉴意义。
关键词采空区探测采空区治理钻孔布置注浆工艺DOI :10.3969/j.issn.1674-6082.2021.02.012Practice of Treatment Technology for Underground Goaf in Zijinshan Huzhong Coal Mine YANG Yunlin 1LAI Shuqin 1SUN Lijun 2,3LI Pengcheng 2,3(1.Fujian Provincial Geological Engineering Survey Institute ;2.Sinosteel Ma'anshan General Institute ofMining Research Co.,Ltd.;3.State Key Laboratory of Metal Mine Safety and Health )AbstractThe treatment of the underground goaf of the Zijinshan Huzhong Coal Mine is an importantprerequisite for the development of surface construction activities.Firstly ,the goaf is detected in differentareas ,and the "exploration and control"goaf management method that uses the exploration hole as a grout⁃ing hole and the expansion plan of the quincunx plan layout of the exploration hole are proposed.Then ,ac⁃cording to the characteristics of the goaf ,different grouting materials are selected ,use net slurry treatment the filled goaf area ,cement mortar treatment in the unfilled goaf area ,and coarse aggregate treatment inthe roadway ;finally ,the core inspection is carried out to verifies the grouting treatment effect of the goaf.The results showed that the filling rate of the goaf after grouting treatment is more than 75%,and the strength of the cement mortar filling hole after final setting is greater than 5MPa ,The strength of the slur⁃ry in the cement slurry filling hole after final setting is greater than 2MPa ,which meets the requirements of the design specification.The implementation of the treatment plan for the underground goaf of the Zijin⁃shan Huzhong Coal Mine has reference significance for similar engineering practices.Keywordsgoaf detection ,goaf treatment ,drilling layout ,grouting technology总第622期2021年2月第2期现代矿业MODERN MININGSerial No.622Feburary .202120世纪90年代,我国矿产资源滥采现象普遍,采空区治理意识不强,给环境带来不利影响的同时,也容易诱发地表塌陷等地质灾害,且对地表工程活动构成安全隐患[1-2]。
煤矿采空区治理与煤矸石利用
煤矿采空区治理与煤矸石利用煤矿采空区治理与煤矸石利用是当前煤炭工业中亟待解决的问题。
随着煤炭资源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出,煤矿采空区治理和煤矸石利用已成为我国煤炭产业可持续发展的关键环节。
本文将从煤矿采空区治理的必要性、煤矸石资源的利用价值和煤矸石利用的技术手段三个方面,就煤矿采空区治理与煤矸石利用展开讨论。
一、煤矿采空区治理的必要性煤矿采空区是指煤矿开采过程中掏空的地下空间。
它对于矿山安全和环境保护产生一系列的负面影响。
首先,煤矿采空区存在坍塌、龟裂、沉陷等地质灾害隐患,可能对邻近的居民和建筑物造成威胁;其次,煤矿采空区具有高渗透性,可能导致水资源的丧失和地下水污染;此外,煤矿采空区还会造成土地资源的浪费和生态环境的破坏。
因此,煤矿采空区治理是十分必要的。
通过对采空区进行填充、加固等手段,可以减少地质灾害的发生。
同时,合理利用煤矸石可以填平采空区,恢复土地资源,降低环境污染。
二、煤矸石资源的利用价值煤矸石是指煤炭生产过程中产生的固体废弃物。
以往,煤矸石被视为无用废弃物,大量堆放或直接排放在采矿区附近,严重影响了土壤质量和水环境。
然而,随着人们对资源节约和环境保护意识的提高,煤矸石被重新认识并被视为一种潜在的宝贵资源。
煤矸石中含有大量的无机矿物质和有机物质,其中蕴含的化学元素和能源可以通过适当的处理和利用被转化为有用的产品。
例如,煤矸石中的无机矿物质可以作为建筑材料、填料等方面的原料;煤矸石中的有机物质可以通过生物降解、燃烧等方式转化为能源。
因此,煤矸石具有广泛的利用价值,合理开发利用煤矸石资源不仅可以实现资源的综合利用,还可以降低环境污染和土地浪费。
三、煤矸石利用的技术手段目前,煤矸石利用主要采用的技术手段有物理方法、化学方法和生物方法等。
物理方法主要包括煤矸石的煤化、压实填充等。
通过煤矸石的煤化处理可以得到煤炭产品,如煤泥、煤沥青等,其具有一定的经济和应用价值。
在填充方面,可以将煤矸石用于填补采空区,恢复土地资源,防止地质灾害发生。
露天煤矿地下采空区勘查与治理技术研究
露天煤矿地下采空区勘查与治理技术研究摘要:在国家的经济建设中,矿物质资源给我们提供了重要的支撑。
所以研究矿山的地质开采非常重要。
我们国家有丰富的矿产资源,但是之前在开采的时候采用的是粗放式的开采,这样不利于地质稳定,造成了地质灾害。
人们在开采矿山的时候影响地质环境,不利于人们正常的生活。
所以我们要重视地质勘查的方法,只有使用合适的方法来进行矿山开采,才能够保护地质环境不受到影响,有效控制地质灾害。
本文主要探讨露天煤矿地下采空区勘查与治理技术。
关键词:露天开采;地下采空区;勘查与治理技术引言探测采空区一直是物探人员较头疼的问题,特别是经过多期无序开采,造成采空区规模大小不一,构造形态复杂,单一的物探方法都难以很好的解决问题。
利用综合物探方法勘查,以信息量大、精度高、多参数为特点,在工程地球物理探测领域愈来愈显示出重要性。
1 矿山地质灾害的类型1.1 岩土体变形带来的灾害首先是有关矿山的地面和采空区发生塌陷的情况。
在井巷开采作业的矿山里面,会发生塌陷。
如果在矿山的踩空区中没有足够的矿柱保留,或者是矿柱会受到一些外力作用,没有了足够的支撑能力,这时候就非常容易形成地面的塌陷。
特别是在矿体埋得比较浅的地方,地面塌陷的情况非常普遍。
第二种是采矿场边坡失去稳定,发生滑坡和岩崩现象。
不合理的开采会直接造成滑坡现象,还有采剥失凋,边坡角度太大的现象。
第三种是坑内岩爆的现象,也是矿山冲击,如果坑边或者是顶板的围岩受到了地下的作用力,就会发生压缩。
在开采的时候如果有了自由面,就会释放出岩石内应力,然后形成地质灾害。
第四种是采矿诱发的地震。
这种情况我们也看到过报道。
进行采矿的时候,能够诱发震源,形成地震。
第五种是场库失稳现象。
这种现象的原因是尾矿坝发生溃决崩塌,会形成泥石流,带来一系列的危害。
如果坝体的稳定性很差、或者是有洪水漫顶就会造成坝体渗漏。
坝体设计的时候不合格也有一定的原因。
1.2 泥石流矿山地区的泥石流也是较常发生的地质灾害,而且具有突发性,危害较大,使得整个矿山区无法正常的运转,对人们的生命及财产造成极大的威胁。
露天煤矿采空区处理与采矿一体化研究
露天煤矿采空区处理与采矿一体化研究采空区处理是有隐伏采空区的露天矿开采的重要步骤,对维持采空区稳定、防止坍塌沉陷事故发生、矿山安全高效的开采具有重要的意义。
本文针对露天煤矿采空区独特的特点,提出采空区治理的原则,进一步对露天煤矿不同位置的采空区提出不同的治理方法,在此基础上,以某露天矿首采区已探明的采空区为例,提出采空区处理与采矿一体化的研究。
标签:露天煤矿;采空区;采矿一体化1 采空区治理方法目前,国内外采空区治理方法可分为五大类,即封闭法、充填法、地下峒室崩落矿柱法、小孔径崩落矿柱法、露天采场深孔爆破法、抛掷爆破法等。
封闭法适用于处理小范围的、单独的、对周边没有影响、可以自由塌陷的采空区。
对于露天开采境界内的采空区,封闭法是不可行的,但对于原煤运输巷道影响区的治理有一定的适用性。
充填法在我国目前比较成熟,根据充填材料的不同,有多种充填方式主要有:干式、高浓度全尾砂、膏体胶结和高水速凝全水固化胶结等,这些充填法在技术上都是可行的。
地下硐室矿柱崩落法和小孔径矿柱崩落法,一般适用于露天开采境界内原先地采所留煤柱以及采空区顶板岩石破碎严重的采空区处理。
它比较难实施,工程投资较大,效率低下,所以也不宜采用。
抛掷爆破法分为硐室抛掷爆破和钻孔抛掷爆破,峒室爆破法主要用于巷道还在的采空区。
由于露天矿境界内采空区大都没有具体的巷道,不适用。
而钻孔抛掷爆破需要配合岩石的抛掷爆破来进行,它具有以下特点:①台阶高度大,上部作业设备离采空区顶板距离较远,大于上覆岩层安全厚度,设备作业安全;②装药量大,顶板垮落充分,充填的较密实。
③大块率较大,还得二次处理。
露天采场深孔爆破法就是利用露天矿生产所用深孔爆破法来处理采空区同时达到爆破岩石的目的。
相比较前面的几种方法,露天采场深孔爆破法把露天矿采空区处理和爆破岩石紧密结合在一起,具有投资少、施工技术简单、安全可靠等优点。
因此,把它用于露天采场内采空区处理是比较理想的。
综上所述,本文选用深孔爆破法处理露天采场下部的采空区,而封闭法和充填法对于治理露天煤矿边坡下及原煤运输巷道附近的采空区可部分使用。
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煤矿采空区治理技术研究
发表时间:2019-05-10T16:04:04.483Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:孙晶
[导读] 煤矿开采形成的采空区在给人民的生命和财产安全构成威胁的同时,也在一定程度上制约着地区经济的发展。
本文简要阐述采空区的治理过程,为今后的采空区治理工程提供借鉴。
准格尔旗煤炭局内蒙古呼和浩特 017100
摘要:煤矿开采形成的采空区在给人民的生命和财产安全构成威胁的同时,也在一定程度上制约着地区经济的发展。
本文简要阐述采空区的治理过程,为今后的采空区治理工程提供借鉴。
关键词:煤矿;采空区;治理
对我国的一些煤炭资源大省,大量的煤炭开采后造成地表大面积发生不同程度的沉降,更有一些非法小煤窑长期乱采滥挖,不按规定留设村庄保护煤柱,致使房屋主体开裂影响使用,道路路面下陷影响交通安全,给人民生命财产和社会的和谐安定带来相当严重的后果。
特别是山区,山多地少,土地资源非常有限,采空区内的土地长期达不到有效利用,使得建设用地更加紧张,已不同程度地制约着地区经济的发展,采空区的治理迫在眉睫。
1 场地采空区工程地质概
采空区内主要开采2#、9+10+11#煤层,2#煤层厚度平均1.37 m,煤层厚度稳定,9+10+11#煤层厚度平均6.90m。
区内原采煤方法为房柱式,留设有大量煤柱,回采率25%-35%左右。
2 制浆生产系统
注浆系统由储料场、一级搅拌池(机)、二级搅拌池(机)、称量系统(台秤)、供水系统、注浆管道、封孔装置等组成,现场共设置两套集中制浆站。
制浆站日制浆能力为720(m3),日平均灌浆量:22740/50=455(m3),完全满足施工需要。
3 主要材料
灌浆采用水泥粉煤灰浆液,注浆材料主要由水、水泥、粉煤灰、添加剂等组成。
4 采空区治理方法及技术措施
主要工序包括钻孔、封孔、制浆、灌浆等。
施工时,应先施工边缘帷幕孔,以形成有效的止浆帷幕,阻挡浆液的外流,后施工中间注浆孔。
注浆工作间隔式分序次进行,一序次孔浆液可能扩散范围较大,二、三序次孔注浆将使前序次未充填的空洞得到再次充填,从而提高充填率,灌浆按一序、二序、三序孔依次进行,每序次必须间隔一定时间,满足浆液凝固要求。
本工程采空区施工采用一次成孔,孔口封闭,一次全灌注施工方式。
5 钻孔
钻孔工作开始施工前对设计图孔进行编号,编序,编制钻孔参数表,每个孔明确孔位坐标及每个具体的深度。
钻孔分为不取芯孔(一般帷幕孔、注浆孔)和取芯孔(包括试验孔、先导孔和检查孔)。
①钻孔流程包括注浆孔定位;钻机就位;帷幕孔、注浆孔的成孔工艺:用Φ108~Φ150 mm钻头开钻,钻至基岩下3 m,然后变径经一次变径,钻至2#煤层、9#10#11#煤层底板以下0.5 m或采空区、空洞终孔,终孔孔径不小于89 mm。
②钻孔技术要求。
③浇筑孔口管。
6 制浆
制浆材料必须称重,称量误差应不小于5%,水泥采用袋装水泥计量法,砂采用体积计量,粉煤灰采用体积计量。
各类浆液必须搅拌均匀,测定浆液密度和粘滞度等参数,并作好记录。
水泥粉煤灰浆液的搅拌时间:使用普通搅拌机时,应不少于5min;使用高速搅拌机时,应不少于40s。
注浆材料的配制和取样检查:本次注浆浆液材料由水、水泥、粉煤灰组成,水泥采用325#普通或复合硅酸盐水泥;普通生活用水;火力发电厂粉煤灰(Ⅲ级);拟处理采空区范围边界的帷幕孔的水泥:粉煤灰固相比(重量比)2:8,浆液水固比(重量比)为0.8:1,并添加水泥重量3%的速凝剂;治理范围内的注浆孔的水泥:粉煤灰固相比(重量比)2:8,浆液水固比(重量比)为1:1。
7 注浆过程及结束标准
本工程采空区为双层采空区两次处理,施工采用一次成孔,孔口封闭,自下而上,一次全灌注施工方式。
注浆流程及要求:帷幕孔和注浆孔施工工艺,注浆结束标准基本相同,不同的是施工先后顺序,孔距、添加剂等;帷幕孔采用间歇式注浆,单孔注浆量达到200m3而未注满时,在孔口加漏斗状投料器,用浆液将砂或粒径不大于0.5的矿渣带入孔内,同时按以上注浆方式进行循环灌浆;钻孔注浆应按煤矿采空区的底板倾斜方向,先施工采空区底板标低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔,再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工。
7.1 注浆过程
一般按下述程序进行:
①帷幕孔、注浆孔注浆时,均应先从低流量(≤90 L/min)开始,当孔口压力≤0.6 MPa时,可逐渐提高流量。
②当孔口压力>1.0 MPa时,要降低流量;当注浆量达到单孔平均注浆量的30%时,要求用稠浆(1∶1.3~1∶1.4)。
③当单孔注浆量较大时,应添加速凝剂,添加速凝剂后,注浆量超过单孔平均注浆量的150%,孔口压力≤0.6 MPa,注浆泵量≥90 L/min 时,应进行间歇灌浆,间歇时间≥12 h。
④间歇过程中,在孔口加入一漏斗状的投砂器,用浆液将矿渣粗料带入孔内。
⑤间歇后的注浆,不得用稀浆。
间歇后注浆时,应确保注浆管(孔)通畅无阻碍。
⑥注浆按一序、二序、三序孔依次进行,每序孔必须间隔一定时间,一序孔宜大间隔进行,以进一步探明采空区分布范围。
结束后对剩余钻孔施行注浆,并检验一序孔注浆效果。
⑦对空洞区,为减少注浆量,应先灌注天然砂砾料,再灌注水泥粉煤灰浆。
⑧注浆开始后,要定时观察注浆泵的吸浆量和泵压,测定注浆孔及周围邻孔的孔内水位,记录注浆过程中发生的各种现象、收集原始数据,出现特殊情况及时上报并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。
⑨注浆过程中如出现地表裂隙大量跑浆时,应采用间歇式注浆,或减少泵量及时采取地表回填裂隙的措施,阻止浆液从地面大量流失。
7.2 注浆结束标准
①孔口管压力升至1.5 MPa以上,稳定15 min,即可终止注浆。
②注浆过程中,孔口压力<1.5 MPa,吃浆量≤75 L/min,稳定15 min,即可终止注浆。
③地标溢浆、钻孔串浆。
8 灌浆质量检查
灌浆工作结束1个月后,矿方会同监理人员进行灌浆质量的检查,按照以下规定的各项质量检查项目和内容进行了检查:
①灌浆质量检测孔位置应布置在脱空较大、串浆孔集中,或阶段性评估确定的部位,检查孔的数量应为灌浆孔总数的5%。
②根据国内同类项目的施工验收经验,采取钻探取芯、波速测井、孔内电视观测和岩芯无侧限抗压强度试验等方法进行采空区治理工程的质量检测,质量检测指标:注浆浆液对采空区及上伏冒落带、裂隙带的充填率≥75%;注浆浆液的结石率≥80%。
室内做浆液结石体强度试验,浆液结石强度达到1.0MP;注浆结束6个月后,检查孔取芯检查冒落岩石中浆液充填情况,取芯率为80%以上;钻探检测过程中,循环液基本不漏失;注浆前注浆孔内主要治理地段的波速测试结果,与注浆后注浆孔内主要治理地段的波速测试结果比较:纵波波速提高率应大于15%;质量检测孔内的验证注浆量小于该区平均注浆量的5%~10%。
③灌浆孔灌浆和检查孔钻孔注浆结束后,应采用水泥砂浆将孔封填密实,并将孔口压抺平整。
④上述工作完成后,进行物探探测。
⑤通过上述质量检测,在全面综合分析的基础上,矿方、施工方、监理方三方最终确定本次灌浆质量为合格,不需要补充灌浆。
本次采空区治理工程于2011年4月13日正式开工,4月31日完工,共用时109 d。
共计钻孔15 878 m,灌浆8 333 m3。
参考文献
[1] 徐友宁,武征,赵子长.西北地区矿产资源开发的环境地质问题及其类型[J].西北地质,2001,(2).。