高速公路下采空区充填注浆治理技术研究

文章编号：1005－6033（2012）24－0138-02

SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2012年第22卷第24期

收稿日期：2012－09－10

高速公路下采空区充填注浆治理技术研究

王晓峰

（太原市市政公用工程质量监督站，山西太原，030012）

摘要：介绍了高速公路下采空区充填注浆治理技术，详细阐述了注浆参数设计、注浆工艺及在注浆过程中出现突发情况时的处理措施，对采空区注浆技术具有一定的借鉴价值。

关键词：采空区治理；充填注浆技术；注浆参数；注浆工艺中图分类号：U412.36+6

文献标识码：A

1工程概况

岢岚至临县高速公路K57＋046～K57＋260段属原山西兴县

为85％，在注浆施工过程中，考虑到浆液肯定会向非治理区流失及帷幕孔注浆效果等影响因素，取浆液损耗系数A＝1.1。注浆量按Q＝A×△V×η/C计算，该段采空区的注浆浆液体积为46715m3。

兴杭隆煤业有限公司形成的采空区，该矿采用斜井开拓，炮采落煤，顶板管理方式为煤柱支撑式，生产能力5万t/a，13号煤平均采高7m，回采率约为40％，该段采空区长度为214m，开采方式为短壁式开采。煤层底板标高：在K57＋046处为841m，在K56＋210处为816m，平均埋深135m，经勘察采空区内有积水。区域内年平均气温为6.3℃～11℃，冻土深度100cm～130cm。

该段采空区经评估其沉降尚未结束，随着时间的推移，变形还将持续，未处于安全状态。为了防止该沉降变形影响高速公路路基，故须进行治理。根据该段采空区的埋深和采空区上覆岩层情况，决定采用充填注浆方法治理。

3注浆孔布置

沿线共布置7排注浆孔。高速公路轴线布置1排，孔间距20m，两侧各布置3排，排间距由内向外依次为20m、30m、30m，孔间距20m，线路左右最外侧一排注浆孔为帷幕孔。

注浆孔深度为地面采空区底板以下0.5m，注浆范围一般指从采空区的地板算起，至采空区上覆岩层中完整基岩面间的距离，所以孔口管的长度为地表松散层的厚度加上5.5m～6.5m。因小煤矿开采无规律，也没有可靠记录，而勘察工作难以精确查明采空区位置，有一部分注浆孔可能不会正好打到采空区内，所以在施工中应根据实际情况随时调整钻孔位置。

2注浆量计算

煤炭采出后会在地层中形成大面积采空区，但采空区的剩余体积并不等于采出煤炭的体积，而是小于该体积，该段采空区的剩余空洞体积△V＝42468m3。

浆液结石率（C）是一个非常重要的数据，而且不同的材料、不同的配比、不同的外界环境都会影响该值的大小，所以此值必须根据现场的实际情况通过试验方法确定，浆液充填率η要求

4配比设计

浆液是由水泥、水、粉煤灰按照一定比率混合而成的浆状体，一般浆液中水与固体的质量比为1∶1.0～1∶1.4。在固体成分中，考虑到该段采空区的治理方式是充填注浆，注浆的目的主要是起充填的作用，并不需要浆液凝固后有较高的强度，所以确定水泥用量占固体成分总质量的25％，粉煤灰占总固体成分总质量

TheMeasuresforEliminatingtheLeakageofVacuumSystemofSteamTurbineUnit

SONGShou-zeng

ABSTRACT:Throughanalyzingthereasonsandharmsofthepoorerleakproofnessofthevacuumsystemsoftwo600MWsteamturbineunits（No.3andNo.4steamturbineunits）ofTianjinDatangPanshanPowergenerationco.,LTD.,thispaperputsforwardsomemeasuresforeliminatingtheleakageofvacuumsystemofsteamturbineunitsandensuringthesafe,stableandeconomicoperationoftheunits.

KEYWORDS:steamturbineunit;vacuumsystem;leakageeliminating

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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!王晓峰高速公路下采空区充填注浆治理技术研究本刊E-mail:bjb＠sxinfo．net实践与创新

的75％。因为该段采空区经勘查有充水，所以在设计浆液配比时，要充分考虑采空区充水量对浆液的影响，防止浆液被过度稀释，影响注浆效果。浆液的各种物理力学参数均应在试验室测试确定，最终确定符合注浆要求的配比。另外需要注意的是帷幕孔速凝剂可选用水玻须在浆液中掺加水泥质量2％～5％的速凝剂，

璃等，使浆液注入后能尽快凝固，防止浆液大量流失造成浪费。

根据采空区的倾向，先注底板标高较低位置的注浆孔和构造物（如涵洞、桥梁基础等）处的注浆孔，再由低向高、由两边向中心依次注浆。

注浆前应用清水洗孔，浆开始时浆液浓度先稀后稠，同时密切注意注浆泵的吸浆量变化和压力变化，并做好记录，注浆过程中若出现地表大量跑浆应采用间歇式注浆，效果不明显时可减小泵量并充填裂隙。正常注浆时要防止短时间内注入大量的水泥粉煤灰浆，若发现注浆量快速增加，可在孔口加投砂器，向孔内投砂并在注浆浆液中加入适量速凝剂。

在注浆即将结束时，泵压会逐渐升高，当注浆量小于70L/min、注浆泵压力为1.0MPa～1.5MPa，并持续稳定15min以上时，可12h停止注浆。如果出现地表裂隙大量冒浆，可暂时停止注浆，后再进行注浆，这样反复注浆3次以上，若地表冒浆情况没有得到缓解也可结束该孔注浆。

5注浆系统构成

系统由料场、一级搅拌池、二级搅拌池、供水系统、注浆泵、

注浆管道、封孔装置等组成。

为保证施工用水，必须根据现场地形设置一个或者多个水池，水池的容量应能满足2天注浆用水量，若当地水源充足，可适当减小水池容量。料场位置选择要以便于材料运输、搬运为标准，并要有防潮、防雨措施。搅拌机搅拌量应大于2m3。搅拌池最好为圆柱体，中间设置搅拌系统。注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.2～1.5倍为宜。为了准确控制注浆压力，压力表最大指数应小于10MPa。

7结语

在该段采空区充填注浆治理结束6个月后，为了检验注浆

6注浆工艺

注浆工艺流程见图1。

成孔验收下套管

观察注浆情况、抽样试验

质量和治理效果，在该区典型位置处进行了钻孔取芯，并对充填体的力学性能在实验室进行了测试，各项指标均达到了设计要求，后续地表沉降观测数据也表明，治理效果优良。

参考文献

［1］罗平平，何山，张玮，等.岩体注浆理论研究现状及展望［J］.山东科技大学学报：自然科学版，2005，24（1）:46－48.

［2］冯志强，康红普，杨景贺.裂隙岩体注浆技术探讨［J］.煤炭科学技术，2005，33（4）:63－66.

［3］张霄，李术才，张庆松，等.关键孔注浆方法在高压裂隙水封.岩石力学与工程学报，2011，30（7）:1414－堵中的应用研究［J］1421.

（责任编辑：白尚平）

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第一作者简介：王晓峰，女，1977年4月生，2004年毕业于太原理工大学环境工程专业，工程师，太原市市政公用工程质量监督站，山西省太原市，030012.

下注浆管、浇铸孔口管注浆终止注浆

备料拌制浆液达到结束标准

图1注浆施工工艺流程

6.1

成孔

开孔孔径为127mm，进入基岩5m后变径为91mm，钻至冒落带或采空区底板0.5m，成孔后，将一端带有d120mm法兰托盘的d50mm注浆管下放至变径处，并向注浆管与钻孔壁之间的间隙中投入少量砾石填塞缝隙，再投入黏土以防止浆液渗漏，最好再灌入1∶1.5水泥浆实现封孔，封孔高度为5m。6.2

注浆质量控制措施

StudyontheFilling＆GroutingTechnologyfortheTreatment

ofMinedoutAreaunderSuperhighway

WANGXiao-feng

ABSTRACT:Thispaperintroducesthefilling＆groutingtechnologyforthetreatmentofminedoutareaundersuperhighway,andexpoundsindetailthedesignofgroutingparameter,thegroutingprocessandthetreatmentmeasuresadoptedinurgentcasesoccurringintheprocessofgrouting,whichhavecertainreferencevalueforthegroutingtechnologyinminedoutarea.

KEYWORDS:treatmentofminedoutarea;filling＆groutingtechnology;groutingparameter;groutingprocess

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