吳兆軍，吳 婧

（1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)（山東省地礦工程勘察院），山東 濟(jì)南 250014）

1 壓力注漿技術(shù)概述

1.1 壓力注漿技術(shù)工作原理

壓力注漿技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，其主要利用高壓設(shè)備將人工配比的漿液材料通過(guò)注漿孔壓入地層中的砰石顆粒及其他堆積物之間的孔隙、巖石裂隙、巖石空洞中，使其擴(kuò)散、膨脹、膠凝和固化，以提高地層的強(qiáng)度和模量，減少地層變形的一類(lèi)地基加固處理技術(shù)[1]。

1.2 施工工藝及技術(shù)要求

1.2.1 鉆孔施工及技術(shù)要求

（1）成孔工藝：

①在對(duì)注漿區(qū)進(jìn)行鉆孔工作時(shí)，首先采用Φ130mm頭開(kāi)孔，在鉆至基巖5m后下入Φ127mm套管護(hù)壁；

②用Φ89mm鉆頭鉆至采空塌陷區(qū)或煤層底板以下0.5m處終孔。

（2）施工技術(shù)要求：

①根據(jù)施工規(guī)范要求，為了更好判斷采空區(qū)底板位置，在打鉆工程中需要進(jìn)行鉆探取芯工作，因此，在采空區(qū)上覆巖石部位取芯率要＞50%；

②對(duì)已經(jīng)完成的注漿孔進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)需要將一端帶有Φ1 20 ? Φ130mm注漿管插入注漿孔中，在注漿管于巖壁之間的間隙注漿砂漿，并將水：水泥=1.0∶2.0的水泥漿液注入其間，使注漿管與巖壁緊密結(jié)合。

1.2.2 注漿施工技術(shù)要求

①在注漿過(guò)程中及注漿完成后需要注漿區(qū)域進(jìn)行多次振搗，并且每次振搗時(shí)間不少于15min，振搗間隔不大于30min；

②在注漿過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照應(yīng)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在注漿10?15min后及時(shí)注意注漿管上的壓力值≥51MPa，當(dāng)注漿壓力，泵量＜70L/min時(shí)即可停止注漿；

③在注漿時(shí)及注漿完成后需要對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，在注漿2小時(shí)內(nèi)對(duì)漿液比重和漿液結(jié)石情況進(jìn)行抽樣檢測(cè)，在注漿完成7d及28d時(shí)對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3 注漿效果檢查

（1）注漿效果檢測(cè)方法：

根據(jù)國(guó)家規(guī)定的礦山采空區(qū)注漿效果檢查條例，在對(duì)采空區(qū)注漿完成三個(gè)月后對(duì)實(shí)際注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法如下：

①根據(jù)注漿時(shí)布設(shè)的觀測(cè)樁沉降情況，對(duì)樁的沉降量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

②采用地球物理方法在注漿前后相同位置進(jìn)行物探檢測(cè)；

根據(jù)觀測(cè)樁沉降量以及物探檢測(cè)成果圖對(duì)注漿效果進(jìn)行分析總結(jié)，判斷注漿效果是否達(dá)到國(guó)家規(guī)定的礦山采空區(qū)注漿效果要求[2]。

（2）注漿效果檢測(cè)位置及工作量：

①在對(duì)注漿效果進(jìn)行檢測(cè)時(shí)每隔50m設(shè)置1根測(cè)樁；

②運(yùn)用地球物理方法對(duì)注漿區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，檢測(cè)面積應(yīng)大于實(shí)際注漿面積的20%，在測(cè)線布置上保證與勘測(cè)時(shí)測(cè)線布置方式相同，以便對(duì)注漿效果進(jìn)行比較。

2 礦山采空區(qū)治理應(yīng)用與效果

礦山采空區(qū)位于四川省綿陽(yáng)市李家鎮(zhèn)寮里村，踩空區(qū)域面積較大，主要分布在SK4 1+ 5 00SK4 1+ 9 00,SK4 2 + 200 ?SK42 + 600兩段區(qū) 域[3]，由于礦山開(kāi)采方式為豎井開(kāi)采，在采空區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)地表沉降現(xiàn)象，周?chē)ㄖ飪A斜嚴(yán)重，墻壁出現(xiàn)較大裂縫，裂縫寬度達(dá)到1?70cm，在采空區(qū)中心地段地表裂縫較大，延伸最大長(zhǎng)度100m；地表沉陷最大深度達(dá)到1. 5m。

2.1 壓力注漿施工應(yīng)用

2.1.1 鉆探施工

鉆探儀器選擇國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的CM351型高壓露天潛孔鉆機(jī)和型鉆探設(shè)備。在鉆探工程中，嚴(yán)格按照鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鉆探施工。

2.1.2 注漿施工

注漿設(shè)備選擇BW? 3 20,BW?250變量注漿泵，80m3/h? 100m3/h、25m3/h? 50m3/h揚(yáng)程潛水泵，漿液攪拌機(jī)等；

2.1.3 注漿材料參數(shù)

（1）水泥材料。水泥材料選擇425#礦渣硅酸鹽水泥，為了保證原材料質(zhì)量，對(duì)選用的425#礦渣硅酸鹽水泥進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與配比試驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果為：425#礦渣硅酸鹽水泥細(xì)度 為3.0% ? 3.1%，初凝 時(shí) 間3h3 3min? 4h5 8min，終 凝時(shí)間4h5 4min? 7h0 6min，7d抗 壓 強(qiáng) 度21.9MPa? 29.0MPa，28d抗折強(qiáng)度43.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度8.7MPa，符合施工規(guī)范要求。

（2）漿液配比。漿液配合比例選擇為水：水泥：粉煤灰=1.0 ∶0.18∶1.02，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果為 ：初凝時(shí)間3h2 1min，終凝時(shí)間7h0 7min，結(jié)石率82.5% ? 92.7%，7d抗壓強(qiáng)度0.2MPa，7d抗折強(qiáng)度，符合施工規(guī)范要求。

2.2 注漿效果檢驗(yàn)

在注漿完成后，運(yùn)用地球物理中的激電測(cè)深法檢測(cè)采空區(qū)注漿效果，供電電極AB間距為600m，測(cè)量電極NM間距為12m，每個(gè)測(cè)點(diǎn)距為10m，在斷電后75ms? 3000ms分M1 ?M8進(jìn)行采樣，為了保證注漿效果，在測(cè)量完成后將測(cè)量結(jié)果導(dǎo)入處理軟件中進(jìn)行正反演成圖，根據(jù)反演結(jié)果對(duì)注漿效果進(jìn)行判定，如果反演圖中出現(xiàn)低阻異常區(qū)則表明注漿效果不佳，反之則表明注漿效果良好。

3 結(jié)語(yǔ)

礦山采空區(qū)的存在對(duì)礦山開(kāi)采有著重要影響，將注漿技術(shù)運(yùn)用于礦山采空區(qū)的治理可以有效減小采空區(qū)影響，治理效果顯著。本文結(jié)合實(shí)際工程案例對(duì)注漿技術(shù)在礦山采空區(qū)中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討，結(jié)果表明壓力注漿技術(shù)在礦山采空區(qū)治理中注漿效果良好，可在以后的類(lèi)似治理工程中推廣應(yīng)用。