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4。2 設(shè).計(jì)4。2 2.灌注孔可采用正三角形布設(shè)方式、其排距,間距按照條文規(guī)定取值.當(dāng)煤層回采率大,頂板堅(jiān)硬.冒落帶和裂隙帶的空隙.裂隙之間的連通性好.可取大值、反之應(yīng)取小值，當(dāng)采空區(qū)位于一般場(chǎng)地時(shí)、可取大值,當(dāng)采空區(qū)位于高填、深挖場(chǎng)地或重要建,構(gòu)，筑物地段時(shí)，則應(yīng)取小值。采空區(qū),三帶 是指煤礦采空區(qū)充分采動(dòng)條件下形成的垮落帶，斷裂帶和彎曲帶，其中垮落帶指由采煤引起的上覆巖層破裂并向采空區(qū)垮落的范圍,斷裂帶指垮落帶上方的巖層產(chǎn)生斷裂或裂縫.但仍保持其原有層狀的巖層范圍，彎曲帶指斷裂帶上方直至地表產(chǎn)生彎曲的巖層范圍 表4 2 2為具有明顯.三帶,特征的煤礦采空區(qū)灌注孔布設(shè)間距取值范圍 對(duì)于無(wú)明顯。三帶.特征的房柱式開(kāi)采形成的采空區(qū)、其灌注孔間距可按該表中覆巖類(lèi)型,回采率取值,對(duì)于巷道式開(kāi)采的小窯采空區(qū) 灌注孔間距取值應(yīng)根據(jù)采空區(qū)特征及灌注方法綜合確定。且不宜大于10m，對(duì)于采空區(qū)積水場(chǎng)地 注漿根據(jù)工況需要進(jìn)行擠壓排水設(shè)計(jì) 排水設(shè)計(jì)要求帷幕孔的布設(shè)能夠預(yù)留注漿漿液擠壓排水通道、進(jìn)行擠壓排水注漿漿液宜采用低水固比稠漿灌注.在灌注施工中取3,5、的鉆孔取芯 主要目的是通過(guò)對(duì)地層巖性、厚度 巖芯取芯率、采空區(qū)埋深及厚度等進(jìn)行鑒別.結(jié)合煤礦采空區(qū)巖土工程勘察報(bào)告對(duì)煤礦采空區(qū)特征進(jìn)行分析.驗(yàn)證 確保采空區(qū)處理方法及設(shè)計(jì)參數(shù)能對(duì)采空區(qū)地基進(jìn)行有效的治理、4.2、3，采空區(qū)灌注充填法以充填采空區(qū)及其覆巖中的空洞和裂隙為主，對(duì)材料的細(xì)度。強(qiáng)度要求相對(duì)較低.主要以充填式注漿為目的、水泥粉煤灰。水泥黏土類(lèi)漿液結(jié)石體具有一定的強(qiáng)度、且造價(jià)低廉 材料來(lái)源豐富，漿液配置方便、操作簡(jiǎn)單。目前在工程中得到廣泛的運(yùn)用。根據(jù)材料配比試驗(yàn)研究。水固比、質(zhì)量比 取1，1,0 1,1,3時(shí)、漿液的可注性良好、可在注漿施工中采用,漿液的濃度使用應(yīng)由稀到濃、并根據(jù)施工的具體情況.調(diào)整濃度比,在采空區(qū)存在地下水流動(dòng)的情況下 注漿漿液的水固比應(yīng)取高值,并應(yīng)根據(jù)地下水的流速添加適量的速凝劑,漿液中摻入的適量減水劑和注漿添加劑應(yīng)能使?jié){液流動(dòng)性滿(mǎn)足設(shè)備可注性要求.漿液擴(kuò)散性滿(mǎn)足治理范圍要求 采空區(qū)注漿可根據(jù)設(shè)計(jì)中對(duì)漿液凝結(jié)時(shí)間指標(biāo)，結(jié)石體強(qiáng)度等要求,確定水泥 粉煤灰或水泥.黏土的比例、為了提高采空區(qū)處治效果、在處治重要建、構(gòu).筑物下覆采空區(qū)時(shí)、可適當(dāng)增加水泥的用量,當(dāng)采空區(qū)空洞和裂隙發(fā)育、地下水流速大于200m。h時(shí)。為節(jié)省注漿材料.通常先灌注砂、礫石，石屑。礦渣等集料、以此充填大的空洞和裂隙,減少過(guò)水?dāng)嗝?，增加水流阻?為有效注漿創(chuàng)造條件、4.2,4、對(duì)于薄煤層采煤。煤層開(kāi)采高度可能大于煤層賦存厚度.即可能包含煤層頂?shù)装鍘r石,因此在計(jì)算薄煤層煤礦采空區(qū)注漿量時(shí).采空高度的取值應(yīng)選用煤礦實(shí)際開(kāi)采厚度。煤層的回采率應(yīng)區(qū)別于煤礦整個(gè)礦井的回采率、即式 4 2 4、中回采率的計(jì)算采用采空區(qū)治理場(chǎng)地開(kāi)采煤層的實(shí)際開(kāi)采體積與該煤層在治理范圍內(nèi)的總賦存量的比值。式。4,2。4、中充填系數(shù)應(yīng)按照灌注充填設(shè)計(jì)選用，對(duì)于采用全灌注充填法處理的采空區(qū)，其充填系數(shù)要達(dá)到0。85以上 采空區(qū)剩余空隙率的取值是采用 1.q 計(jì)算得到的,并根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整 其中q為采空區(qū)場(chǎng)地下沉系數(shù)、該值按照.建筑物。水體 鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程,采用 計(jì)算公式如下、q，0 5 0，9。P.1 其中P為覆巖綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，其取值通過(guò)地質(zhì)，開(kāi)采技術(shù)條件來(lái)確定 取決于覆巖巖性及其厚度。可用下式計(jì)算，式中 mi.覆巖第i分層的法向垂直厚度,m,Qi.覆巖第i分層的巖性評(píng)價(jià)系數(shù)，其取值可按表1的規(guī)定確定 由于選用下沉系數(shù)表示地表最大下沉值與開(kāi)采厚度之比、故建議在場(chǎng)地中間區(qū)剩余空隙率取低值，在場(chǎng)地邊緣區(qū)取高值.對(duì)于采空區(qū)類(lèi)型為巷道式小窯開(kāi)采。采空區(qū)剩余空隙率應(yīng)結(jié)合采空區(qū)勘察鉆孔鉆進(jìn)情況確定,4，2.5,單層采空區(qū) 采用全孔一次性注漿法施工時(shí).選用似法蘭盤(pán)簡(jiǎn)易止?jié){法止?jié){，圖3,圖4、簡(jiǎn)單易行 經(jīng)濟(jì)適用 其具體的操作方式為采用直徑不小于50mm的鋼管作為注漿管、將一端焊接一個(gè)大小與開(kāi)孔孔徑相接近的法蘭盤(pán)到設(shè)計(jì)止?jié){位置，用少量碎石。黏土將法蘭盤(pán)與孔壁之間的孔隙封堵、然后采用水固比，質(zhì)量比 為1，2的水泥漿或P O，42,5級(jí)快凝水泥稠漿將注漿管與孔壁膠結(jié)在一起，水泥漿灌注高度不應(yīng)小于5.0m,采取分段注漿時(shí)，可采用上述止?jié){法或在孔內(nèi)采用止?jié){塞止?jié){.充水采空區(qū)注漿管深度宜深入注漿段.中.深層采空區(qū)宜在注漿段采空區(qū)垮落裂隙帶上方較完整巖體段設(shè)置孔內(nèi)止?jié){塞，4。2。6，注漿壓力宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)確定 一般灌注壓力不宜超過(guò)有效止?jié){段上覆巖土體自重的1、0倍、終孔壓力不宜超過(guò)1,2倍、1，5倍 4、2 7、灌注充填法帷幕孔的布設(shè)主要針對(duì)灌注施工過(guò)程中防治灌注漿液的擴(kuò)散流失或需要隔離注漿區(qū)域時(shí)使用，通常情況下，采空區(qū)灌注充填法帷幕孔主要是為了防止灌注漿液擴(kuò)散而布設(shè),對(duì)于煤層傾角小且積水的采空區(qū) 灌注注漿管應(yīng)置于采空區(qū)積水底部、帷幕孔配合布設(shè)排水通道、灌注次序應(yīng)由采空區(qū)中部向外依次灌注、通過(guò)注入適當(dāng)濃度的漿液 起到外排積水的作用,采空區(qū)灌注充填法鉆孔施工過(guò)程中?？筛鶕?jù)前序次的注漿孔揭露的采空區(qū)埋深.厚度情況調(diào)整后序次成孔數(shù)量及成孔深度。對(duì)于前序次鉆孔出現(xiàn)煤柱孔較多的位置可適當(dāng)減少布孔,對(duì)前序次鉆孔揭露采空區(qū)埋深與原設(shè)計(jì)孔深有較大出入的情況、后序次鉆孔需在分析驗(yàn)證后、調(diào)整鉆孔深度，避免因采空巷道、復(fù)采及多煤層開(kāi)采等影響對(duì)處治采空區(qū)埋深的判別，處治多層采空區(qū),當(dāng)各礦層間冒落帶、裂隙帶相互貫通時(shí).宜采用上行式注漿法.即灌注過(guò)程自下而上一次完成、當(dāng)各礦層冒落帶.裂隙帶沒(méi)有相互貫通時(shí)、礦層間隔大.宜采用下行式分段注漿，即自上而下分段完成、并用套管止?jié){、4，2，8,對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜，有多層采空區(qū)分布。采空區(qū)勘察精度較低 注漿施工經(jīng)驗(yàn)較少的地區(qū)?；虿捎眯碌淖{工藝或新的注漿材料時(shí),在注漿施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn).4、2、9 本條所列檢測(cè)方法均為成熟可靠的質(zhì)量檢驗(yàn)方法，隨著科技發(fā)展。許多新的技術(shù)可以在采空區(qū)灌注充填法檢測(cè)中更好 更為直接地反映采空區(qū)處理效果、因此本條規(guī)定對(duì)檢測(cè)方法不做限制、實(shí)際工作中可根據(jù)檢測(cè)方法的可靠度及適用性擇優(yōu)選用.本條所列孔內(nèi)電視,成像，紅外視頻探測(cè)等技術(shù)措施。均為在采空區(qū)勘察、注漿效果檢測(cè)等實(shí)際工作中有較多應(yīng)用的技術(shù)手段.可直觀判別采空區(qū)灌注后空洞充填、裂隙離層膠結(jié)情況,是較為先進(jìn)可靠的注漿效果檢測(cè)手段。本條規(guī)定主要針對(duì)采空區(qū)灌注充填法質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)于采空區(qū)灌注充填法、其主要目的是為了對(duì)采空空洞，裂隙離層進(jìn)行充填,因此對(duì)于不在建筑地基主要受力層范圍的采空空洞,采空區(qū)地基處理設(shè)計(jì)等級(jí)甲，乙類(lèi)建筑物注漿結(jié)石體強(qiáng)度不小于2,0MPa,丙類(lèi)建筑物不小于0.6MPa即可 對(duì)于處于建筑地基主要受力層范圍的采空空洞.其充填結(jié)石體強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)建筑荷載影響結(jié)合充填位置計(jì)算確定、對(duì)于在采空區(qū)灌注充填法注漿設(shè)計(jì)階段、進(jìn)行注漿漿液配比試驗(yàn)時(shí)、要求配置漿液室內(nèi)測(cè)試的28d強(qiáng)度不小于0.3MPa，3個(gè)月強(qiáng)度不小于1MPa,室內(nèi)養(yǎng)護(hù)試塊單軸抗壓強(qiáng)度不宜小于2MPa.孔內(nèi)波速測(cè)試橫波波速的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,GB。50011、對(duì)于中密、稍密的碎石土,密實(shí),中密的礫，粗，中砂.fak.150的黏性土和粉土、堅(jiān)硬黃土其剪切波速范圍500m。s，Vs,250m,s，結(jié)合實(shí)際工作中.對(duì)于灌注充填法工后剪切波速檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì).在施工滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的條件下、統(tǒng)計(jì)的受注層剪切波速值均可達(dá)到300m，s以上 故綜合考慮取剪切波速檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為300m，s.充填系數(shù)檢測(cè)除可通過(guò)鉆探驗(yàn)證主觀評(píng)價(jià)外,還可以根據(jù)壓漿試驗(yàn)成果與原注漿量進(jìn)行比較。分析確定,壓漿試驗(yàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)稱(chēng)為壓漿試驗(yàn)比、其計(jì)算方法為同一評(píng)價(jià)范圍內(nèi)壓漿量與壓漿量和注漿量之和的比值，壓漿試驗(yàn)比小于0、1 視為其充填達(dá)到90.以上,煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院對(duì)山西省晉城市北巖地塊限價(jià)商品住房項(xiàng)目灌注充填法采空區(qū)地基處理進(jìn)行了檢測(cè)，該項(xiàng)目一期擬建29層住宅樓7座。3層幼兒園一座,二期擬建住宅樓2座.采空區(qū)地基處理等級(jí)為甲級(jí) 建筑分布如圖5所示、場(chǎng)地主要可采煤層為3 煤層,煤層埋深距離建筑基礎(chǔ)下20m 30m不等.該場(chǎng)地煤層在20世紀(jì)90年代進(jìn)行過(guò)開(kāi)采.并于2002年前后關(guān)閉,采煤方式以房柱式開(kāi)采為主,采煤厚2m。4m。在擬建建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)形成了埋深較淺、分布不規(guī)律的淺層采空、根據(jù)采空區(qū)勘察結(jié)論,該煤層采空區(qū)頂板均為煤系地層泥巖、泥質(zhì)砂巖.頂板垮落帶、彎曲帶離層裂隙發(fā)育,在場(chǎng)地地面形成了一處塌落洞,除此之外未在場(chǎng)地地表發(fā)現(xiàn)明顯的變形、建設(shè)單位于2013年11月、2014年3月組織注漿施工單位對(duì)場(chǎng)地采用灌注充填法進(jìn)行采空區(qū)地基處理、處理范圍以建筑物投影外邊線(xiàn)外擴(kuò)30m，帷幕孔布設(shè)沿處理外邊界線(xiàn)按照孔間距10m布設(shè),共布設(shè)帷幕孔115個(gè)。在處理范圍內(nèi)按照孔距15m,排距15m梅花形滿(mǎn)堂布設(shè)注漿孔300個(gè).注入漿液采用水泥、粉煤灰漿液,漿液水固比帷幕孔取1.1 2,1,1，3，注漿孔取1、1.1.水泥占固相總質(zhì)量的30，總注漿量19。8萬(wàn)m3 工后檢測(cè)工作結(jié)束后.由于采空區(qū)埋深較淺 鉆探工作在基礎(chǔ)直接持力層范圍內(nèi)檢查到存在離層空洞,圖5檢測(cè)鉆孔于基礎(chǔ)下4、0m處掉鉆2,0m.檢測(cè)報(bào)告建議在建筑基礎(chǔ)下沿建筑外圍輪廓線(xiàn)布設(shè)二次注漿孔.二次注漿孔共布設(shè)施工148個(gè),如圖5所示 注漿漿液配比與原注漿施工相同。二次注漿共注入漿液5949，8m3,二次注漿施工過(guò)程中。有一處注漿孔在基礎(chǔ)下6 0m又出現(xiàn)掉鉆。也驗(yàn)證了鉆探驗(yàn)證孔揭露的基礎(chǔ)直接持力層下存在離層空洞。場(chǎng)地灌注充填法采空區(qū)地基處理工后檢測(cè)分別采用鉆探 波速測(cè)試 壓漿檢測(cè)等進(jìn)行 檢測(cè)結(jié)果分述如下,1、鉆探結(jié)果 該項(xiàng)目工后檢測(cè)評(píng)價(jià)鉆探工作共布設(shè)鉆孔25個(gè)，主要目的是為了采取注漿結(jié)石體樣本進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試。并可對(duì)采空區(qū)充填效果進(jìn)行直觀判別,鉆孔工作采取結(jié)石體樣本11個(gè).統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)石體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度2，2MPa、12,4MPa不等,平均無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為7,64MPa.選用值為5、90MPa 根據(jù)鉆探結(jié)果。在布設(shè)的25個(gè)鉆孔中共有兩個(gè)鉆孔發(fā)生掉鉆、其中位于7，樓附近鉆孔基礎(chǔ)下4，0m掉鉆2,0m，說(shuō)明在采空區(qū)地基處理后 仍小范圍存在采空區(qū)垮落離層空洞、2,波速測(cè)試結(jié)果。該項(xiàng)目共對(duì)3.煤采空區(qū)地基處理段進(jìn)行了15個(gè)鉆孔單孔剪切波速測(cè)試 測(cè)試結(jié)果顯示結(jié)石體剪切波速最大值為343、5m.s。最小值為302.0m.s、平均值為322，9m。s,3.壓漿檢測(cè)結(jié)果.由于二次注漿施工類(lèi)似于壓漿檢測(cè)、因此可用二次注漿數(shù)據(jù)作為壓漿檢測(cè)進(jìn)行采空區(qū)注漿效果檢測(cè).各樓座下單孔平均注漿量與壓漿試驗(yàn)注漿量對(duì)比如圖6所示.綜合統(tǒng)計(jì)。場(chǎng)地壓漿試驗(yàn)單孔平均注漿量為41 09m3 場(chǎng)地注漿施工單孔平均注漿量為442 63m3。壓漿試驗(yàn)比為0、0856，可以說(shuō)明整個(gè)場(chǎng)地注漿實(shí)際充填系數(shù)滿(mǎn)足要求，注漿結(jié)束后的場(chǎng)地采空區(qū)及其頂板垮落帶剩余空隙率小于0.1.見(jiàn)表2、通過(guò)工后檢測(cè).評(píng)價(jià)該項(xiàng)目采空區(qū)經(jīng)灌注充填法地基處理后、各項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目均符合要求.對(duì)于可能存在的離層空洞進(jìn)行了補(bǔ)充注漿,注漿效果滿(mǎn)足建設(shè)使用要求