西北地区煤矿采空区注浆法治理注浆材料应用探讨.doc

西北地区煤矿采空区注浆法治理注浆材料应用探讨 摘要随着我国城市建设不断的快速发展，城镇化进程的不断推进，城镇建设用地日趋紧张。城镇内或周边原煤矿等采空区地块也凸显出利用价值。本文结合一些采空区治理工程实例，本着质量第一、节约成本的原则，就采空区注浆法注浆材料用黄（粉）土代替部分粉煤灰的工艺应用进行探讨。 关键词煤矿采空区；注浆法治理；注浆材料；黄（粉）土；粉煤灰 Abstract With the rapid development of Chinas city construction constantly, urbanization, urban construction land increasingly nervous. Town or surrounding the original coal mine goaf plots also highlights the value in use. In this paper, combined with some goaf management engineering examples, the spirit of quality first, cost saving principle, on the goaf grouting grouting material with yellow powder technical study on the application of soil substitute partial fly ash. Key words coal mine goaf; grouting management; grouting materials; yellow powder soil; fly ash 中图分类号TD82文献标识码A 文章编号2095-2104（2013） 我国地域辽阔，成煤时代多且环境多种多样，后期保存条件较好，故全国有规模大小不等数百个煤田分布。除上海外，各省（区）、直辖市都分布有煤田，90以上的煤炭储量集中于长江以北和西北地区。随着近百年的开采，各地区形成了大量的煤矿采空区，对公路、工程建设等造成了较大危害。近十几年来国内在公路或工程建设场地进行了一些采空区的治理，但积累的工程经验还不是很多。本文就西北地区煤矿采空区注浆法治理注浆材料的应用进行阐述，可供同行借鉴参考。 1 治理工程概况 某煤矿采空区治理工程位于乌鲁木齐市水磨沟区，治理工程用地面积约25万m，用地范围内分布3个小煤矿，区内煤层为急倾斜煤层，开采深度60-170m，回采率约30。三个小煤矿均停采多年。治理后拟进行多层建筑的开发。注浆治理设计方案注浆材料为水9705m、水泥3849吨、粉煤灰8852吨。注浆方量共计16733m。 经变更注浆材料后，实际完成工作量为注浆实际方量18617m，材料用量水11930m，水泥4884吨，粉煤灰3940吨，粉土6630吨。 2 注浆材料的选择应用分析 2.1变更注浆材料的原因 目前，国内对电厂初排品粉煤灰的利用程度高，市场上往往供不应求，无法满足采空区治理项目须使用大量粉煤灰的要求。而西北地区黄土（粉土）分布广泛，可就地取材。故考虑用部分黄土（粉土）代替粉煤灰的工艺。 2.2浆液配比试验 注浆浆液性能指标主要有流动度、泌水率、结石率、凝结时间、抗压强度等。本工程对采用的浆液进行了配比试验，实验结果如下表。 配比试验结果统计表 说明上述表格中水固比均为11.3。 由试验结果可知，用部分黄（粉）土代替粉煤灰后，浆液凝结时间、抗压强度、结石率稍有降低，但均能满足设计要求（抗压强度≥0.6Mpa，结石率≥80）。 2.3浆液结石体试块试验 本工程按照注浆浆液每500m/组，制作了浆液结石体试块，测试其同条件养护下28d抗压强度。根据实验结果，所有浆液结石体试块28d无侧限单轴抗压强度均大于设计及规范要求的0.6Mpa。 浆液结石体试块28d抗压强度统计表 说明上述表格试块尺寸均为70.7mm70.7mm70.7mm。 2.4治理后浆液结石体抽芯检测 本工程治理完3个月后进行了钻孔抽芯检测，在5个抽芯检测孔中采取了15块浆液结石体岩芯试块，试块抗压试验结果如下表。在钻探所取岩芯中采空区裂隙带基岩的裂隙中均被浆液填充形成结石体。 试验结果和钻探岩芯表明，用黄（粉）土代替部分粉煤灰的浆液流动度和抗压强度均能满足设计和规范要求。 浆液结石体岩芯无侧限抗压试验统计表 2.5孔内波速测试结果 本工程还采用了孔内波速测试检测方法。通过对比采空区注浆治理前及治理后的声波波速（纵波）来评价注浆质量。通过对比注浆前和注浆后的6组孔结果来看，注浆前孔内空体位置波速（纵波）值一般为1500m/s左右，低于2000m/s；注浆治理后浆液结石体位置波速一般为2400m/s-3000m/s之间。注浆治理后波速提高率约50，与一般较软基岩波速值相当，治理效果明显。 由上述结果可知，采空区注浆浆液用黄（粉）土代替部分粉煤灰后，浆液各性能指标均能满足要求，治理后工程质量满足要求。并且节约了工程成本，缩短了施工工期，在经济效益和社会效益上效果显著。 3 结语 通过改变注浆材料，采用部分黄（粉）土代替粉煤灰的工艺在施工操作和治理效果上均能满足要求，大量减少了粉煤灰的用量，节约了工程成本。在我国今后采空区的治理上，该工艺值得推广应用，它的应用必将产生较大的经济效益和社会效益。 参考文献 ［1］采空区公路设计与施工技术细则 （JTG/TD31-03-2011）2011年交通部； ［2］高速公路采空区（空洞）勘察设计与施工治理手册，2005年，山西省交通厅、中交通力公路勘察设计工程有限公司； ［3］建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程，2000年，国家煤炭工业局。