高速公路煤矿采空区治理注浆效果检测

高速公路煤矿采空区治理注浆效果检测

一、概述

拟检测采空区治理施工自2005年2月16日开始，至2005年9月26日结束，处置范围阳侯高速公路K65+800~K66+700段，完成工作量为钻孔198个，注浆14.5万m3。根据采空区设计要求，煤矿采空区处治工程应在注浆结束6个月后，对注浆效果进行检测。检测方法为

二、设计要求

1、钻探：

a.钻孔：用φ130mm钻头开孔，用φ91mm钻头钻进，钻至煤层底板下0.5m处终孔。施钻中要记录循环水漏失情况和卡钻、掉钻等异常现象。

b.取芯：岩芯采取率大于80%。做好岩芯编录和岩芯及结石体拍照，钻孔编号、孔深标记、排列顺序均应与每孔柱状图的描述相对应。

c.芯样测试：施钻完后，对采空区的浆液结石体进行取样测试，取样每孔每层一组计6块（自检6块）。结石体无侧限抗压强度不低于0.3Mpa，室内试验不低于0.9Mpa。

2、物探检测法：对治理区的煤矿采空区采用测定波速的方法检验注浆质量，若治理层横波Vsm≥160m/s，则注浆质量符合要求。

3、检查孔的布置原则

①路基主要结构物附近；

②施工阶段采空区明显掉钻位置，认为是治理的薄弱地段部位；

③除以上外，检查孔应布设在具有代表性地段，即均匀分布地段。

4、设计工程量及孔位布置（见表1）

1、检查孔的布置：按照检查孔布孔原则，选定检查孔位置进行测量放样，放样坐标见表1。

2、检测工程量为：钻孔：3个孔，长度450m

波速测井：3个孔，长度405m

实际完成情况见附表1（工程质量检查完成工程量统计表）附表2（工程质量检查成果表）

从表中所列可以看出：检查孔深度及波速测井深度均超过设计要求工程量，主要原因是实际煤层底板深度比施工图设计深度深。

3、钻孔取芯及结石体简述

（1）JCK-1:施工结果，终孔孔深165.30m，地层结构和钻孔深度与原施工阶段邻近孔特征基本一致。上部第四系（Q）为粉土及亚粘土，厚17.05m；17.05~93.05m为二迭系石盒子组（P1）：灰黑色砂、泥岩互层；

93.05~95.8m为厚度2.75m的2#煤柱；以下为灰黑色砂、泥、灰岩互层；162.50m发现有20cm掉钻，浆液结石体在162.7-164.77m处，采取总长度1.8m,呈灰色致密状，质地轻，无空隙及空洞，固结程度较好，呈短柱状，单体长为20-60cm；结石体之下为5cm碎块；底板泥岩，该层未揭穿。全孔岩芯平均采取率86%,浆液结石体采取率87%。

（2）JCK-2:施工结果，终孔深度151.74m，地层结构和钻孔深度与原施工阶段邻近孔特征基本一致。上部第四系（Q）为亚粘土，含钙质结核，厚11.69m；11.69~79.21m为二迭系石盒子组（P1）：灰、绿色砂、泥岩互层，砂岩含石英、长石及少量云母；79.21~82.8m为2#煤柱；以下为灰黑色砂、泥、灰岩互层；149.3m发现有10cm掉钻，浆液结石体在

149.4-151.3m处，采取总长度1.6m,呈灰色致密状，质地轻，无空隙及空洞，固结程度较好，呈短柱状，芯样长度为15-50cm；底板泥岩，该层未揭穿。全孔岩芯平均采取率85%,浆液结石体采取率84.2%。

（3）JCK-3:施工结果，终孔深度164.4m，地层结构和钻孔深度与原施工阶段邻近孔特征基本一致。上部第四系（Q）为亚粘土，含钙质结核，厚32.6m；32.6~87.6m为二迭系石盒子组（P1）：灰黑色砂、泥岩互层，砂岩含石英、长石及少量云母；87.6~88.7m为2#煤柱浆液结石体，采取总长度0.8m，采取率为72.7%，固结程度较好，呈短柱状，芯样长度为15-45cm；以下为灰黑色砂、泥、灰岩互层；159.8m发现有15cm掉钻，浆液结石体在159.95-164m处，采取总长度3.2m, 浆液结石体采取率79%,呈灰色致密状，质地轻，无空隙及空洞，固结程度较好，短柱状。芯样长度为20-40cm；底板泥岩，该层未揭穿。全孔岩芯平均采取率83.5%。

4、弹性波测井情况简介

弹性波测井简称PS测井。主要原理是利用人工浅震产生横波，通过下入井中探头，利用三分量检波器接收地震波直达信号，再利用地震仪主机记录信号。然后进行室内资料处理，处理软件采用中科院武汉岩土力学研究所，研制开发的数据处理系统，绘制解释图件，提交成果。

这次对3个检查孔都做了弹性波测井，测井是成功的，数据是可靠的。同时，这次测井是全程测井，不但对注浆处治层位进行了测定，还对钻孔中所有岩层都进行了等间距的测定。。

5、无侧限抗压强度试验

首先将钻孔内采集的浆液结石体按每孔每层一组（每组6块），样品

切成70×70mm的短柱体，进行无侧限抗压强度测定。JCK-1的9+10#煤层共取9块，6块自检，3块监理抽检；JCK-2的9+10#煤层共取6块自检；JCK-3的2#煤注浆层取9块，6块自检，3块监理抽检，9+10号煤层共取6块自检。测定结果见附件（结石体试块抗压强度试验报告），可以看出浆液结石体抗压强度均超过设计抗压强度要求。

三、工程质量评估

1、检查工程质量管理

自始至终我们一直关注和重视工程质量。根据《合同书》设计文件和相关标准，从处治施工到质量检查陆续制订了一系列的技术要求、规定、质量评定标准和操作规程等。使每项工作和每一个环节都有章可循，每个岗位的人员都知道自己所从事工作的质量标准和最终要求。并多次进行互检，发现问题及时解决。

2、钻探物探施工措施

为了满足要求钻探施工要求，保证检查质量，我们严格控制提钻频率、放慢钻进速度，保证了较高的岩芯采取率，满足了设计要求。

钻孔波速的测试中，采用较先进的波速测试设备，增加了测试频率，1m采集一个点，提高了检测精度，取得了大量的综合性资料和纵向对比资料，记录了整个检查孔的岩层、裂隙、冒落区变化特征，保证了充填效果判别的准确性。

3、治理效果

从前述各钻孔中浆液结石体的分布和描述可以看出，这次质量检查，我们处治的层位浆液结石体固结程度都较好；各钻孔一般都分布有风化而