煤矿采空区场地的注浆治理工艺研究
于兆红
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于兆红,. 煤矿采空区场地的注浆治理工艺研究[J]. 煤炭技术研究,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157320.
摘要:
在新时代的建设过程中,煤矿采空区治理工程对于很多地方的发展,都能够产生特别大的影响,需要在 注浆法的应用上,按照科学、合理的模式来进行。另一方面, 注浆法虽然有很高的效用,要对煤矿采空区治理工程的不同区域特点有一个深入的了解,按照针对性的技术方式来完善。相信在今后的工作中,煤矿采空区治理工程的施工能够取得更好的效果,推动地方资源的有效开采。
关键词: 煤矿采空区场地注浆治理工艺
DOI:10.12721/ccn.2023.157320
基金资助:

引言

相对而言,煤矿采空区治理工程的施工难度较高,并且会受到很多影响因素的作用,想要在今后的工作成绩上获得良好的提升,并不是一件容易的事情,应坚持在多个方面的工作开展上,按照针对性的手段来完成,这样才能避免造成严重的缺失和不足,注浆法在应用过程中,能够充分结合煤矿采空区治理工程的特点来完成,在多个方面的工作进行中,可以取得良好的效果,值得推广应用。

1 注浆法的应用优势

就煤矿采空区治理工程本身而言,由于之前的开采力度较大,再加上开采工作的保障手段不足,很容易造成工程自身的严重损坏现象,这对于未来的工作体系进步,将会造成特别不好的影响。所以,在煤矿采空区治理工程的处理过程中,要求对新时代的技术手段做出良好的运用,这样才能在未来工作的进步幅度上进一步的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准,认为注浆法的优势,主要是表现在以下几个方面:第一,该项技术手段的难度并不高,适合绝大多数的煤矿采空区治理工程,在服务功能上较多,可以促使煤矿采空区治理工程的安全性、稳定性获得更好的提升,在既往问题的解决过程中,不会产生新的遗漏和隐患现象。第二,在注浆法的应用过程中,可以快速的完成工作任务。煤矿采空区治理工程的施工过程中,如果在拖延时间上表现较长,肯定会导致施工问题不断增加。而对于注浆法而言,可以在短期内对煤矿采空区治理工程做出良好的把控,整体上的工作效用是比较值得肯定的。

2 注浆法在煤矿采空区治理工程中的运用对策

2.1钻孔布置

随着时代的不断发展,煤矿采空区治理工程的施工过程中,针对注浆法的应用,不能总是从理论上出发,还必须在实践工作上投入较多的努力,这样才能在后续工作的进展中,不断的创造出更高的价值。分析认为,钻孔布置是注浆法的重要操作手段,同时也是比较基础的内容,应坚持按照合理化的模式来操作。在注浆孔的操作过程中,需要在排距方面、孔距方面做出良好的探讨和分析,要求结合资料来进行确定,还必须联合现场试验结果来分析,这样才能在注浆孔的布置上,取得更加精确的结果。另一方面,有些地方在煤矿采空区治理工程方面,存在特殊情况,这就需要在注浆孔方面做出良好的调整。在大部分情况下,工程的帷幕孔操作,会受到煤矿采空区治理工程的较大影响,因此在灰岩顶板的稳定性方面要进行充分的利用,这样就能够促使浆液流动效率得到提升,在排距方面应控制在20m的标准,对于孔距而言,同样保持在20m的标准上。从这一点来看,钻孔布置工作必须按照精细化原则来开展。

2.2优化成孔操作

以目前所掌握的情况来看,煤矿采空区治理工程的施工过程中,为了对注浆法进行更好的应用,还需要在成孔操作的过程中,努力按照针对性的模式来完善,这样才能在后续工作的建设、落实上,不断的做出较多的保障。成孔操作需要结合煤矿采空区治理工程的特点来完成,不能总是按照简单的模式来落实。例如,钻机阶段的操作过程中,需要先做出2个取芯钻孔,这样操作的好处在于,能够针对地层情况做出一个有效的验证分析,由此来做出针对性的操作。针对土层以及强风化的基岩,主要是选择应用合金钻孔来操作;针对中等以及微风化的基岩,选择应用复合体钻头来钻进处理。在成孔工作的进行过程中,需要采用一定的导向措施来进行匹配,尤其是在钻探的原始记录上,必须进行有效的完善,从而在成孔质量上,能够做出良好的提升。

2.3加强制浆工艺的把控

就煤矿采空区治理工程本身而言,对于注浆法的应用,还需要在制浆工艺上做出有效的落实。根据以往采空区治理工程的经验和当地材料供应情况,通过配比试验,浆液为水泥粉煤灰浆,水固比一般为1:0.9一1:1.3,本次取水泥、粉煤灰浆液比为1:1.0为主,其中水泥占固体的30%,粉煤灰占固体的70%。注浆设备使用灰浆泵,采用浆液浓度先稀后稠的方法。灌浆开始时,要定时观测泵的吸浆量和泵压,记录注浆过程中发生的各种现象,收集原始数据,并根据实际情况及时调整灌浆量和浆液浓度。

2.4注浆工艺

(1)注浆顺序:按煤层倾斜方向,先施工采空区低的钻孔,后施工采空区高的钻孔。同一区域内先施工帷幕孔,后施工注浆孔。注浆分二序次进行。

(2)注浆设备使用灰浆泵,采用浆液浓度先稀后稠的方法。灌浆开始时,要定时观测泵的吸浆量和泵压,记录注浆过程中发生的各种现象,收集原始数据,并根据实际情况及时调整灌浆量和浆液浓度。

单孔注浆孔结束标准:在注浆孔的注浆末期,泵压逐渐升高,当泵量小于70L/min时,孔口压力应在1.0~1.5MPa,稳定时间应为10~15min,或注浆孔周围有冒浆等现象出现时。

3注浆质量控制

煤矿采空区治理施工过程中钻孔、材料及配制、注浆与检测等关键环节应制定可靠的控制方法,保证工程质量及提高经济效益。

(1)钻孔质量:严格按照设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔。

(2)注浆材料及配制:注浆材料应满足设计要求,浆液配比应符合设计要求,配浆时最大误差为:水泥、水±5%,水玻璃±1%。用定量容器计量材料用量。

(3)注浆:当注浆量较大或出现地表裂隙大量跑浆时,应采用间歇式注浆法施工,或减小泵量以及采取地表充填裂隙等措施,阻止浆液从地面大量流失。若发生串浆时,可采取两孔同时注浆措施。

(4)注浆质量检测。①检查孔钻探:位置应布置在可能存在问题的地段,注浆施工结束6个月后,进行钻孔检验。按注浆孔的2%设置检查孔数量,检查孔深度为原始地面至采空区底板的深度。通过孔内取芯直接观察采空区的浆液充填情况,并结合钻探过程中循环液的漏失情况及孔壁的稳定性等评价注浆质量;②物探检测法,对每个检验孔进行波速测试:若波速大于160m/s,则注浆质量符合要求;③结合钻探和物探资料,做出综合评价。在全面分析研究这些资料的基础上,最终确定注浆质量是否合格,是否需补充注浆。

结束语

新时代的工程建设中,不仅要努力的开发,更加要在治理手段上获得良好的提升,这样才能对今后的工作体系完善提供更多的支持和保障。从客观的角度来分析,煤矿采空区治理工程的施工,不能按照传统的手段来操作,应坚持对新时代的工作要求积极的满足,这样不仅能够在未来的发展中创造出较高的价值,更加可以对后续的煤矿事业进步,提供较多的保障。文章针对注浆法在煤矿采空区治理工程中的运用展开讨论,并提出合理化建议。

参考文献

[1]高支付,刘海波,付仕江,韩雨恒,杜春杰.煤矿采空区场地的注浆治理工艺研究[J].科学技术创新,2021

[2]施发剑,刘廷,陈海军.注浆法在煤矿采空区治理工程中的应用[J].建材与装饰,2020

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