论文部分内容阅读
摘 要：浙江省湖州市敢山煤矿位于湖州市经济开发区内，为充分利用该地块的土地及消除地质灾害隐患，采空区采用注浆进行治理。治理后，采用物探、钻探、压水试验等多种手段，对治理效果进行检验，经分析达到了治理效果。
关键词：采空区、治理、注浆、检验
1、项目概况
浙江省湖州市敢山煤矿位于浙江省湖州市经济技术开发区西塞山分區杨家埠9#区块内，1970年1月投产，于1992年关闭。敢山煤矿采空区面积为1014亩，局部采空区埋深较浅，存在塌陷隐患，故未经治理不能作为建设用地。治理区内东部采空区埋藏较浅，于上世纪80年代曾经发生过地面塌陷并伴随沉陷。为了集约、节约利用土地，拟将敢山煤矿采空区进行治理，在治理后作为工业建设用地进行开发利用。本矿区采空区面积共计1014亩，结合《岩土工程勘察规范》的相关规定要求，对场地东部的采深采厚比低于30的区域进行注浆治理，治理面积约304亩。
2、采空区治理
因敢山煤矿已停采，各采煤井筒已封闭，进人到巷道内进行填埋已经不可能；即使能打开各个井筒进行填埋工作，但因为巷道内有积水，且部分地段已经坍塌，同时可能存在有瓦斯等有毒有害气体，进入巷道施工无法保证人员的安全，故本次治理工作采用注浆的手段。
注浆孔按均匀布孔方式布设，注浆孔距及排距均为15米，注浆孔平面布置呈"梅花形"，在注浆范围周边布置帷幕孔，孔距为10米。水泥粉煤灰注浆材料为水、水泥粉煤灰及速凝剂，水泥粉煤灰的水固比为1：1～0.6：1，具体的配比根据现场试验确定，水泥采用32.5号普通硅酸盐水泥，其含量占固相的18%，帷幕孔须在浆液中掺加水泥重量的2%的速凝剂。
单孔注浆结束标准：在注浆孔灌浆末期，泵压逐渐升高，当孔口管压力在1.0～1.5MPa，泵量小于70L/min，稳定在50～70Lmin，稳定10～15min以上，即可结束该孔的注浆施工。
治理区注浆施工完成的主要工程量，见表1。
表1 治理区注浆施工完成的主要工程量
3、治理效果评价
3.1注浆量评价
根据原敢山煤矿地质勘探详查报告，煤层厚b为1.0米计，根据《浙江省湖州市敢山煤矿矿区压覆矿产资源储量核实报告》回采率为€%`1为46%，本项目实施方案中考虑坍塌及膨胀影响，冒落带内的空洞率€%`2按40%考虑，治理区布置面积S为203990平方米，计算空隙体积为△V=S·b·€%`1·€%`2=37534立方米，由于部分钻孔未钻，实际钻孔占总布置孔数的82.3%，故实际注浆计算空隙为37534€？2.3%=30890立方米。治理区实际注浆量为27359 立方米，与计算量相近。
3.2物探测试评价
治理区域内注浆孔完成后，布置了瞬变电磁物探测试。本次瞬变电磁资料的解释，主要是依据各测线的视电阻率断面图，结合注浆钻孔资料，对视电阻率断面图进行标定，从而验证钻孔注浆后的效果。根据治理前后的地层物探测试数据进行比对，基本达到治理效果。
以23测线的A级注浆效果区域为例，见图1。注浆前260～300号测点90～120米埋深视电阻率较低，等值线向大号测点方向急剧下降，视电阻率值小于70€%R·m；注浆后该异常区视电阻率值明显变大，与围岩视电阻率值相差不大，等值线较为平直，视电阻率值大于160€%R·m；表明注浆后采空区填充程度较高，注浆效果较好。
图1 注浆前后23测线视电阻率断面对比图（附后）
3.3检查孔评价
根据注浆成果资料分析，按监理工程师指定共布置了36个取芯钻孔（占完成总注浆孔的3.7%）作为检查孔，试点区检查孔已在2011年7月完成，检查孔施钻时间距注浆孔施工一般在90天以上，部分检查孔距注浆时间较短，并在检查孔内进行了压水试验。
从检查孔取芯芯样及其相应部位作原位测试分析，采空区和其它空隙、裂隙内浆液充填良好，无空洞；N63.5>5，N=19（动探值、标贯值未经修正）。注浆后结石体芯样灰白色，多呈粉土、粉细砂状碎块状，局部呈砂浆体短柱状，手捏易碎。作为地基土工程力学性质尚可，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002估算，经处理后的地基土承载力特征值大于130KPa。裂隙带中见少量灰白色浆体碎屑，胶结松散。
经对检查孔钻孔完成后压水试验测试，在孔口管压力在1.0～1.5MPa时，无明显漏水现象。在压水试验后及时进行注浆，通过单孔的验证压浆量来判断其注浆效果，确定检测孔中有无未充填的冒落裂隙区间，同时可间接检测注浆的充填率。对检查孔重新注浆后，注浆量占未治理前该区块平均注浆量的10%以内，说明注浆治理后采空区充填效果明显。
4、结束语
对敢山煤矿采空区进行治理，对于集约、节约利用土地有重要作用。选择注浆的方式进行采空区的治理，并介绍了治理工程概况。治理后，采用注浆量计算、瞬变电磁物探测试、检查孔钻探、压水试验等多种手段，对治理效果进行检验，经分析，治理工程达到了预期的效果。
第一作者简介：严红生（l974-），男，汉族，浙江兰溪市人；安徽理工大学地球与环境学院工程硕士研究生，供职于浙江煤炭地质局勘探一队，主要从事资源勘查、地质灾害防治方面的工作。
关键词：采空区、治理、注浆、检验
1、项目概况
浙江省湖州市敢山煤矿位于浙江省湖州市经济技术开发区西塞山分區杨家埠9#区块内，1970年1月投产，于1992年关闭。敢山煤矿采空区面积为1014亩，局部采空区埋深较浅，存在塌陷隐患，故未经治理不能作为建设用地。治理区内东部采空区埋藏较浅，于上世纪80年代曾经发生过地面塌陷并伴随沉陷。为了集约、节约利用土地，拟将敢山煤矿采空区进行治理，在治理后作为工业建设用地进行开发利用。本矿区采空区面积共计1014亩，结合《岩土工程勘察规范》的相关规定要求，对场地东部的采深采厚比低于30的区域进行注浆治理，治理面积约304亩。
2、采空区治理
因敢山煤矿已停采，各采煤井筒已封闭，进人到巷道内进行填埋已经不可能；即使能打开各个井筒进行填埋工作，但因为巷道内有积水，且部分地段已经坍塌，同时可能存在有瓦斯等有毒有害气体，进入巷道施工无法保证人员的安全，故本次治理工作采用注浆的手段。
注浆孔按均匀布孔方式布设，注浆孔距及排距均为15米，注浆孔平面布置呈"梅花形"，在注浆范围周边布置帷幕孔，孔距为10米。水泥粉煤灰注浆材料为水、水泥粉煤灰及速凝剂，水泥粉煤灰的水固比为1：1～0.6：1，具体的配比根据现场试验确定，水泥采用32.5号普通硅酸盐水泥，其含量占固相的18%，帷幕孔须在浆液中掺加水泥重量的2%的速凝剂。
单孔注浆结束标准：在注浆孔灌浆末期，泵压逐渐升高，当孔口管压力在1.0～1.5MPa，泵量小于70L/min，稳定在50～70Lmin，稳定10～15min以上，即可结束该孔的注浆施工。
治理区注浆施工完成的主要工程量，见表1。
表1 治理区注浆施工完成的主要工程量
3、治理效果评价
3.1注浆量评价
根据原敢山煤矿地质勘探详查报告，煤层厚b为1.0米计，根据《浙江省湖州市敢山煤矿矿区压覆矿产资源储量核实报告》回采率为€%`1为46%，本项目实施方案中考虑坍塌及膨胀影响，冒落带内的空洞率€%`2按40%考虑，治理区布置面积S为203990平方米，计算空隙体积为△V=S·b·€%`1·€%`2=37534立方米，由于部分钻孔未钻，实际钻孔占总布置孔数的82.3%，故实际注浆计算空隙为37534€？2.3%=30890立方米。治理区实际注浆量为27359 立方米，与计算量相近。
3.2物探测试评价
治理区域内注浆孔完成后，布置了瞬变电磁物探测试。本次瞬变电磁资料的解释，主要是依据各测线的视电阻率断面图，结合注浆钻孔资料，对视电阻率断面图进行标定，从而验证钻孔注浆后的效果。根据治理前后的地层物探测试数据进行比对，基本达到治理效果。
以23测线的A级注浆效果区域为例，见图1。注浆前260～300号测点90～120米埋深视电阻率较低，等值线向大号测点方向急剧下降，视电阻率值小于70€%R·m；注浆后该异常区视电阻率值明显变大，与围岩视电阻率值相差不大，等值线较为平直，视电阻率值大于160€%R·m；表明注浆后采空区填充程度较高，注浆效果较好。
图1 注浆前后23测线视电阻率断面对比图（附后）
3.3检查孔评价
根据注浆成果资料分析，按监理工程师指定共布置了36个取芯钻孔（占完成总注浆孔的3.7%）作为检查孔，试点区检查孔已在2011年7月完成，检查孔施钻时间距注浆孔施工一般在90天以上，部分检查孔距注浆时间较短，并在检查孔内进行了压水试验。
从检查孔取芯芯样及其相应部位作原位测试分析，采空区和其它空隙、裂隙内浆液充填良好，无空洞；N63.5>5，N=19（动探值、标贯值未经修正）。注浆后结石体芯样灰白色，多呈粉土、粉细砂状碎块状，局部呈砂浆体短柱状，手捏易碎。作为地基土工程力学性质尚可，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002估算，经处理后的地基土承载力特征值大于130KPa。裂隙带中见少量灰白色浆体碎屑，胶结松散。
经对检查孔钻孔完成后压水试验测试，在孔口管压力在1.0～1.5MPa时，无明显漏水现象。在压水试验后及时进行注浆，通过单孔的验证压浆量来判断其注浆效果，确定检测孔中有无未充填的冒落裂隙区间，同时可间接检测注浆的充填率。对检查孔重新注浆后，注浆量占未治理前该区块平均注浆量的10%以内，说明注浆治理后采空区充填效果明显。
4、结束语
对敢山煤矿采空区进行治理，对于集约、节约利用土地有重要作用。选择注浆的方式进行采空区的治理，并介绍了治理工程概况。治理后，采用注浆量计算、瞬变电磁物探测试、检查孔钻探、压水试验等多种手段，对治理效果进行检验，经分析，治理工程达到了预期的效果。
第一作者简介：严红生（l974-），男，汉族，浙江兰溪市人；安徽理工大学地球与环境学院工程硕士研究生，供职于浙江煤炭地质局勘探一队，主要从事资源勘查、地质灾害防治方面的工作。