一種建筑基礎(chǔ)下中深采空區(qū)注漿加固處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于礦山地質(zhì)災(zāi)害治理的一種方法，適用于建筑地基下超過30m埋深有煤 礦采空區(qū)需要加固處理。
【背景技術(shù)】
[0002] 地下礦產(chǎn)資源被開采后，對于形成的采空區(qū)處理方法主要有充填法、留設(shè)礦柱支 撐法、頂板跨落法等。為了能充分回收資源，充填法在貴重或稀有金屬礦產(chǎn)資源的開采中處 理采空區(qū)使用的比較多，但充填體強(qiáng)度越高充填成本相應(yīng)越高，即使采用充填法開采貴重 或稀有金屬礦產(chǎn)資源，充填體的圍巖仍有變形破壞；在采空區(qū)留設(shè)礦柱支撐頂板巖體破壞， 但隨著開采擾動、地下水或巖石流變，礦柱的強(qiáng)度會降低，甚至破壞；頂板跨落法在煤礦開 采中處理采空區(qū)比較普遍，即煤炭資源開采后，頂板巖層跨落，形成帶"：冒落帶、裂隙帶 和彎曲下沉帶，在水文條件、地質(zhì)條件、開采擾動、地形等多種因素綜合影響下引起巖層和 地表移動，造成道路開裂下沉，房屋倒塌等一系列巖±工程問題。
[0003] 目前對采空區(qū)處理主要有兩個方面：一方面是采用綠色開采理論指導(dǎo)生產(chǎn)，即在 開采設(shè)計(jì)及生成過程中對采空區(qū)進(jìn)行處理，但由于開采成本、綠色開采理論的認(rèn)識、環(huán)境觀 念等原因，該理論不能得到有效的推廣。另一方面是對局部采空區(qū)注漿減沉處理，即對影響 工程地基基礎(chǔ)的部分采空區(qū)進(jìn)行注漿加固，如專利（【申請?zhí)枴?015101306536)公開了一種 采空區(qū)注漿法施工工藝，專利（【申請?zhí)枴?015103374519)公開了一種采空區(qū)快速注漿系統(tǒng)； 專利（【申請?zhí)枴?015103369690)公開了一種采空區(qū)快速注漿系統(tǒng)的注漿工藝；專利（申請 號：2011102394042)公開了公路采空區(qū)注漿處治方法；專利（【申請?zhí)枴?010101381426)公 開了高速公路下伏采空區(qū)注漿投沙時漿液的制備方法。
[0004] 運(yùn)些專利技術(shù)在采空區(qū)注漿的工藝和設(shè)備均對采空區(qū)造成巖±工程問題提出了 各種解決方法，但采空區(qū)造成的巖層移動和覆巖破壞有其自身規(guī)律，對采空區(qū)注漿應(yīng)該利 用運(yùn)些巖層移動規(guī)律，提高注漿減沉效果。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于煤礦采空區(qū)上的建筑地基處理方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] 一種建筑基礎(chǔ)下中深采空區(qū)注漿加固處理方法由注漿鉆孔，注漿累、注漿桿，封孔 器組成，由理論計(jì)算確定注漿邊界和注漿深度的范圍，設(shè)計(jì)了注漿參數(shù)及工藝，注漿加固效 果質(zhì)量檢測及沉降監(jiān)測。
[0008] 注漿外排孔和基礎(chǔ)外側(cè)之間的水平距離計(jì)算公式：
[0009] Li= 1+1 1;L2= 1+12
[0010] 式中：Li-基礎(chǔ)外側(cè)到礦體淺部注漿孔的水平距離，m山一基礎(chǔ)外側(cè)到礦體深 部注漿孔的水平距離，m;l-基礎(chǔ)外側(cè)表±段水平距離，m;li-基礎(chǔ)外側(cè)基巖段礦體淺 部水平距離，
，m屯一基礎(chǔ)外側(cè)基巖段礦體深部水平距離，
m ;Ha-礦體淺部埋深，m 礦體深部埋深，m古一表上埋深， m;巧一表±段移動角，取45。； a-礦體平均傾角，。；丫一基巖段巖層移動角，取75。。
[0011] 采空區(qū)的治理長度、厚度及治理寬度等是W《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱 留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》為驗(yàn)算依據(jù)。
[0012] 注漿深度計(jì)算公式：
[0013] h+化巖-H裂-H胃）《H注《h+化巖-H冒）
[0014] 式中：h-表上厚度，m;H巖一巖層總厚度，m;H裂一裂隙帶高度，m;H胃一冒落帶高 度，m ;其中，裂隙帶高度和冒落帶高度依據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》計(jì)算確定。
[0015] 注水試驗(yàn)使用注漿累、注漿管路和封孔器式注漿管分段注水確定注漿鉆孔深度， 注水壓力為常壓，根據(jù)鉆孔注水量的失水速度判斷采空區(qū)頂板裂隙帶高度。
[0016] 采空區(qū)埋深小于50m的壓力可控制在2. OMPa,采空區(qū)埋深大于50m的控制在 IMPa ;②注漿施工：漿液的稠度為先稀后稠，注漿孔采用連續(xù)注漿和間歇注漿相結(jié)合的方 法，采空區(qū)注漿采用孔底注漿法和分層注漿，從外圍鉆孔向建筑物基礎(chǔ)方向依次注漿；③設(shè) 計(jì)采用似法蘭盤止?jié){法進(jìn)行止?jié){；④注漿孔間距為30-50m ;⑥注漿材料選用水泥和粉煤灰 材料；⑧設(shè)計(jì)要求漿液結(jié)實(shí)體單軸抗壓強(qiáng)度大于3MPa ;
[0017] 注漿范圍一設(shè)計(jì)注漿參數(shù)一施工注漿孔一建立注漿站一注漿系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)一鉆 孔沖洗及壓水試驗(yàn)一制漿注漿一觀測孔注漿工藝一觀測與記錄一注漿結(jié)束后的壓水試 驗(yàn)一關(guān)閉注漿系統(tǒng)一提取注漿塞一封孔一分析注漿效果。
[0018] 注漿施工結(jié)束1個月后對注漿質(zhì)量檢測，鉆探取忍與室內(nèi)試驗(yàn)，要求漿液結(jié)實(shí)體 單軸抗壓強(qiáng)度大于3MPa ;地表變形監(jiān)測周期應(yīng)從施工前一個月持續(xù)到完工后1~2年。
[0019] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：（1)結(jié)合資源開采覆巖運(yùn)動理論確定了注漿范圍和 注漿工藝；（2)漿液充填了采空區(qū)冒落桿石空隙及覆巖離層空間，防治了資源開采造成破 壞地層的進(jìn)一步下沉；（3)提高建筑物地基的整體穩(wěn)定性和抗變形能力。
[0020] 本發(fā)明使用于W下類型采空區(qū)上建筑物地基加固處理：
[0021] (1)穿過有采空區(qū)地表沉降的公路、鐵路；似采空區(qū)上不能搬遷的建筑物；(3)受 采空區(qū)影響的水利工程設(shè)施。
【附圖說明】
[0022] 圖1采空區(qū)注漿設(shè)備布置及注漿工藝示意圖。
[0023] 圖2注漿鉆孔平面布置示意圖。
[0024] 圖3采空區(qū)注漿效果示意圖。 陽0巧]圖4注漿效果地表沉降監(jiān)測示意圖。 陽0%] 圖5注漿管示意圖。
[0027] 圖中：1-注漿累站2-注漿管路3-建筑地基范圍4-注漿管路5-注漿累站 6-表±層及基巖層7-彎曲下沉帶8-裂隙帶9-冒落帶10-煤層底板巖層11-注漿加 固體12-沉降監(jiān)測儀13-沉降監(jiān)測粧2-la-注漿鉆孔2-2a-輸漿管2-3a-上封孔器 2-4a-封孔器注液管2-5a-封孔器封閉段鉆孔2-6a-注漿管2-7a-下封孔器2-8a-導(dǎo)向 桿2-lb-注漿鉆孔2-2b-輸漿管2-3b-注漿花管
【具體實(shí)施方式】
[0028] 資料收集和調(diào)查：對礦山的水文地質(zhì)資料、資源賦存條件，開采設(shè)計(jì)、開采方法、開 采