广东省大宝山矿业有限公司 广东韶关 512128
摘要：随着我国科学技术不断的发展，人民生活水平的提高，对住房的要求越来越高，但是很多地方由于进行了矿山开采，出现了大面积的采空区，如果不加以处理进行建筑工程施工，地面很容易出现塌陷，严重时建筑出现变形，而且还会造成水资源的枯竭，直接影响人们的生活安全。下面就分析注浆法在采空区治理中的应用，希望给有关人士一些借鉴。
关键词：注浆法；采空区；治理应用
引言
在对采空区进行治理的时候，要先到现场进行一系列的勘察工作，掌握采空区的面积，测量采空区的厚度和深度，在此基础上，还应该准确测量出矿体底板的标高等，通过这些方面的准备，为以后对采空区进行治理设计时，提供准确的数据依据，除此之外，还应该派人到附近居民区进行调研，了解采空区的时间，开采方式和开采量等，下面就做进一步分析。
1分析工程的概况
某工程在整个建设场地中出现了采空区，通过对其的现场勘查，发现采空区底板埋深达到了32.6 m，空区高度0.8 m到1.8m，平均高度为1.2m。除此之外，在调查中还得知，这些采空区是矿山地下开采所形成的，为了最大限度的保证建筑物的安全，设计人员对采空区进行了治理。
2分析对采空区的治理措施
2.1治理中遵循的原理分析
对于该工程而言，在治理过程中使用全充填压力注浆法，具体分析其操作步骤，先要在地表进行打孔，然后合理使用注浆泵、注浆管等设备，把水泥浆液注入到采空区当中，在此基础上，还应该覆盖到地层的裂隙当中，避免出现缝隙和孔洞，在一段时间之后，浆液就会发生固化，与此同时，当这些浆液形成结石体之后，其可以起到很好的支撑作用，进而保证建筑的整体安全。
2.2分析钻孔技术
在设计钻孔的时候，其分为检查孔和钻孔分注浆孔，因此在进行操作时，要和施工人员进行沟通，避免出现错误。第一步，进行注浆孔的钻孔操作，之后进行灌注浆液，要求各个孔的间距在10m到12m范围，整体呈现出梅花形状，在进行注浆操作时，要求注浆深度在采空区最上部岩层顶面以下5.0m到采空区底板以下0.5m。在钻孔的时候，可以使用127 mm的钻头，在基岩上钻入5m之后，还需要继续向下入127mm管护壁，然后将钻头直径变为89mm，然后继续进行钻进操作，直到钻到采空区底板下的0.5 m为止。在选择注浆管的时候，该工程应用了50 mm的钢管，采用丝扣的连接方式，焊接点在钢管前端200 mm 处，在钻孔壁和注浆管之间，需要灌入水灰比为1∶1.5到1∶20 的水泥浆，这种浆液在孔内的高度达到了4 m～6m。筑孔口管结构示意图见图1。
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图1：注浆孔浇筑孔口管结构示意图
2.3分析检查孔技术
检查孔的作用就是进行施工质量的检查，设置完检查孔之后，应该在注浆量较大，或者注浆时出现问题的地方进行设置，检查孔的深度是原地面至采空区底板的深度，这样可以对浆液结石体的强度等进行检测。
3对注浆技术的分析
3.1科学计算采空区剩余空隙的体积情况
对于采空区剩余空隙体积而言，主要是指在企业计划治理范围内，将采出率乘以矿层体积，在此基础上，将采空区中由于顶板塌陷而形成的变形去除掉，经过调查得知其是矿山地下开采导致的，使用的开采方式为房柱法，结合我国的相关规定，设计巷道宽度在1．5 m到6．0 m范围，同时要求顶板是自由垮落的。在该矿层上所覆的砂岩岩芯采取率为60%～80%，而石灰岩的在85%-90%[1]，结合该矿山的实际情况，最后制定出剩余的空隙率为60%。得知这些数据之后，就可以进行采空区剩余空隙体积的计算，其计算公式为：V = s·m·k·ΔV。在该算式中，V表示采空区剩余空隙的体积，单位为m3，而s表示采空区的治理面积，单位为m2，m表示采空区矿层的厚度，单位为m，k 表示矿层中的回采率。ΔV 表示剩余空隙率。
通过相关的计算得到，该工程中剩余空隙体积在5699．26m3。
3.2分析有关注浆量的计算情况
对于注浆浆液的结石率，可以按照95%进行计算，在计算上覆岩层的裂隙充填系数时，要求按照85%进行计算[2]，在进行浆液的注射室，会出现一定的损失，浆液损失数值取1．3，得知上述的数据之后，计算注浆量时，计算公式为：Q总 = V·N·η/C。在该算式中，Q表示总的浆液量，数值单位为m3，N是一个常数，也就是浆液损失的系数，η代表注浆的充填系数，而C表示浆液的结石率。通过计算得到，总浆液量达到了6629．14 m3。
3.3计算帷幕孔的平均注浆量
计算公式为Q单= A·π·R 2 ·m·ΔV·η/C。在该算式中，Q单表示帷幕孔单孔的平均注浆量，单位为m3，A 则表示单孔的注浆量，其是一个常数，在该工程中为1．2[3]，而其中的R表示浆液的有效扩散半径，通常情况下会按照孔距的一半进行计算，单位为m。通过工作人员的准确计算，得知帷幕孔单孔的平均注浆量为66.40m3。完成这些工作之后，还应该进行质量检查，对各个环节都进行严格检查，不能有任何疏忽，当发现问题后，要及时和设计人员沟通，设计人员和施工人员进行商讨，达成处理意见一致后，就可以进行弥补施工。保证工程的质量，避免出现塌陷和裂缝等问题。
4总结
通过以上对注浆法在采空区治理中的应用分析，发现在采空区进行建筑施工，必须做好对采空区的实地勘察工作，了解采空区的具体数据，例如其深度、宽度和长度，掌握其土层情况，同时要到附近和居民交流，详细了解矿山的生产时间，在此基础上，派选业务骨干制定防治措施，使用注浆法时要根据实际情况，计算好剩余空隙的体积、注浆量、帷幕孔的平均注浆量，提高其精确性，只有这样，才能保证工程竣工后的质量。
参考文献：
[1]仝刚太，齐从军.注浆法在徐州绕城高速公路采空区治理中的应用[J].公路交通科技：应用技术版，2013（10）.421-422.
[2]程新涛，李利彬，赵翩翩.注浆法治理公路下伏采空区的注浆范围分析[J].路基工程，2010，2010（3）：134-136.
[3]李亚君.水泥粉煤灰浆液注浆法在万家寨北干线1#隧洞出口段煤矿采空区治理工程中的应用[J].科学之友，2013（9）：19-21.
论文作者:滕春章
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/16
标签：采空区论文; 浆液论文; 注浆论文; 空隙论文; 钻孔论文; 矿层论文; 剩余论文; 《基层建设》2016年15期论文;