长壁开采老采空区带状注浆设计方法

在分析老采空区残余沉降机理的基础上,结合开采沉陷理论,对控制老采空区残余沉降的注浆充填的技术方法进行了研究.得到如下结论：控制老采空区残余移动变形的关键是控制垮落带和断裂带内岩体的变形.在一定开采深度下,老采空区注浆充填可采用带状注浆充填.当开采深度小于导水断裂带高度和地面建筑载荷作用深度时,注浆孔间距为2倍的浆液扩散半径;当开采深度大于导水断裂带高度和地面建筑载荷作用深度时,给出了带状注浆充填注浆孔间距计算公式及注浆孔布设原则.注浆孔首先应布置在距离工作面边缘内20 m范围内、急倾斜煤层上山方向和断层发育区域,以充填采空区边缘的空洞和欠压密区.     

基于关键层理论的长壁垮落法开采老采空区地基稳定性评价

基于关键层理论,对长壁垮落法开采老采空区的可能"活化"空间、因素和机理进行了分析和探讨,得出了老采空区的可能"活化"空间主要为"O"形圈离层、空洞、破碎岩体的残余碎胀空间和各类裂隙;在排除断层影响的情况下,老采空区地基的"活化"因素主要为地震、机械振动、临近的采掘活动、地面荷载、水化和风化作用以及应力松弛;"活化"机理主要为破碎岩体的压实和砌体梁结构的失稳,并且砌体梁结构的失稳是地基产生严重不均匀沉降的主要机制.鉴于长壁垮落法开采的老采空区"活化"机制和拟推的上覆破碎岩体的结构形态,提出了局部注浆的思想,对于一般工程地基,只对采空区边界注浆,注浆区域为空洞、欠压密区和"O"形圈离层,注浆机理主要为结构补强和消除采空区边界上方的可能"活化"空间.并通过实例验证了局部注浆的可行性.     

长壁开采老采空区注浆充填范围确定方法

浅部老采空区注浆充填是保证老采空区建筑物地基稳定的有效措施,在确定充填治理范围时,目前大多采用正在开采的地表移动角确定注浆充填范围,这将导致充填范围过大,造成不必要的浪费,为此,基于国内开采沉陷资料,首先建立了正在开采的地表移动角与深厚比的关系,然后在分析老采空区变形机理基础上,提出了残余移动角的思想,根据残余移动与正在开采的地表移动相似性,建立了残余移动角与老采空区开采深度、等效开采厚度之间的关系,给出了老采空区充填注浆范围的确定方法,为老采空区充填治理范围的确定,提供了可靠的理论和方法.     

采空区带状注浆加固机理及其数值分析

 对采空区进行注浆加固处理目前已成为解决采空区上方建筑物地基稳定性问题的重要途径,结合注浆加固机理和条带开采理论对控制采空区残余沉降的带状注浆方法的注浆适用范围、模型、机理以及相关参数进行了较深入的研究,运用数值模拟的方法对带状注浆前后以及施加建筑荷载后的地基沉降变形、垂直应力进行了对比分析,结果表明,在合理布置注浆条带宽度、钻孔间距和注浆工艺的前提下,带状注浆可以有效的控制采空区的残余变形,从而保证上方建（构）筑物的安全使用。     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区"活化"的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型.机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基"活化"、地表沉降变形的主要原因;并在此基础上提出了"覆岩结构加固补强法"等四种长壁老采空区地基处理措施.某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用"覆岩结构加固补强法"处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的.     

浅埋房柱式采空区煤柱稳定性及控制研究

老采空区受矿区早期采煤方法的限制,具有较强的隐匿性,很难得到有效治理,为其地表构筑物建设带来巨大挑战。以昌盛煤矿房柱式老采空区治理为工程背景,采用理论分析、钻孔勘探、数值模拟以及现场瞬变电磁勘查等方法,分析了房柱式采空区覆岩裂隙特征;判别了房柱式采空区上地表的稳定性,数值模拟进一步分析得出,在新的单位载荷作用下,采场中央遗留煤柱将发生活化失稳,引起采场所有煤柱发生多米诺骨牌式破坏,进而导致房柱式采空区地表发生失稳。基于对房柱式采空区稳定特征及浆液在房柱式采空区流动的特性提出了散点式注浆充填方案,给出了浆液配比及注浆工艺。现场瞬变电磁勘查结果表明,散点式注浆充填法能有效实现老采空区的充分均匀充填,注浆效果整体良好,同时该方法可为对类似老采空区地表治理提供参考。     

采空区上方地基失稳机理和处理措施研究

废弃老采空区及其覆岩的结构形态对老采空区“活化”的形式和程度起控制作用,长壁老采空区及其覆岩结构可分为散体结构、碎裂结构、块裂层状结构和较完整层状结构,提出了其相对平衡岩体结构模型。机理研究表明,岩体结构的失稳和采动裂缝、空隙压密是造成长壁老采空区地基“活化”、地表沉降变形的主要原因。并在此基础上提出了“覆岩结构加固补强法”等四种长壁老采空区地基处理措施。某选煤厂主厂房下局部采动破裂地基处理实例研究表明,采用“覆岩结构加固补强法”处理长壁老采空区边界附近破裂岩体地基是可行和可靠的。     

老采空区破碎地基注浆方案设计与实施

结合某工程实例,对老采空区破碎地基注浆的相关技术进行了研究和实施.确定了老采空区地基充填注浆的范围.根据破碎地基特点和浆液扩散规律,设计了注浆的孔位,确定了注浆材料的配比和施工工艺.检验孔的钻探结果表明,实际的注浆效果达到了设计目的,地基强度达到了保证地面建(构)筑物安全的要求.     

注浆充填控制巨厚火成岩下动力灾害的试验研究

为实现海孜煤矿Ⅱ102 采区巨厚火成岩下安全开采，结合采区地质开采条件提出了老采空区注浆充填控制巨厚火成岩下动力灾害的技术方案。采用UDEC数值软件分析了老采空区注浆充填对火成岩运动及采动应力集中的控制作用。结果表明，注浆充填可以使火成岩受到有效支撑并降低实体煤侧的应力集中状态，同时能够控制火成岩运动并防止其突然破断。在模拟研究基础上设计了注浆充填方案。在19个月的施工中，共对6个钻孔进行了注浆充填，总注灰量267 320 m 3 ，老采空区充填率达到51.3%，采空区70%的区域已完全承载。注浆工程实施后Ⅱ1026 机巷掘进过程中没有再次发生动力现象，证明该措施取得了较好的效果，可以保证后续工作面安全回采。     

全充填式注浆法在铜陵某采空区治理中的应用

铜陵市某住宅建设用地位于采空区上部。在分析采空区塌陷形成原因、危害、稳定状态的基础上,提出采空区的治理方案,采用全充填压力注浆充填法处理采空区,并对全充填式注浆工艺及位移监测进行设计。位移监测数据表明,该采空区治理达到了预期目的。