山西机械化建设集团有限公司 山西 太原 030031
摘要：随着我国建筑工程的不断发展，压力注浆技术也获得了较大的发展，尤其是在道路桥梁和矿井上得到了广泛的应用。本文主要介绍了我国采空区的研究现状，采空区形态，采空区所引起的问题的分析，采空区处理的质量控制主要方法。
关键词：采空区现状注浆质量施工技术
一、我国采空区现状
按采煤技术和方法大致分类。
1目前我国采用的采煤技术，按其明显的特征可分为旱采和水采两大类。水采在上个世纪五十年代到八十年代有一些矿井大规模采用过，从现有采空区总量来看，相对量较少；旱采有20种左右采煤方法，按技术上的不同特点，主要分为壁式采煤方法和柱式采煤方法两大类。
2壁式采煤方法的工作面较长，少则30～40m，多则200m以上，甚至更长；柱式采煤方法的工作面较短，一般均在30～40m以下，有的只有5～10m。
二、采空区所引起的问题
目前，地下空区已经成为制约矿山发展及采空区上部城市化发展的一个重要难题，随着煤矿山向深部开采，容易发生坍塌事故，而且受到采空区的影响，很多建筑物无法进行建设，给人们的生活生产带来不便；地下开采残留大量的采场、硐室、巷道没有进行及时处理，对露天开采带来了严重的隐患，同时给矿山工作人员和设备带来严重的威胁。
三、注浆加固质量控制
注浆浆液配制：
1浆液配制应按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标。
2制浆材料必须称量，称量误差应小于2%，水泥等固相材料应采用重量称量法及标定的容器计量。水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按量容器（散装水泥）计量；粉煤灰用定量容器计量，并要求用磅称抽查水泥、粉煤灰的数量。
3在施工前，应对所选用的注浆材料进行检测，确定所选取的注浆材料是否满足要求，并对注浆工程所选用的注浆浆液配合比进行试验，确定其密度、粘度、结石率、初凝和终凝时间、结石体的无侧限抗压强度等各项参数。
4制浆工艺如下：
5在施工过程中，应对每个孔搅拌池内浆液做密度、粘度的测试；同时应对一定量的浆液做现场室内测试，主要测试密度、粘度、结石率、初凝和终凝时间、结石体的无侧限抗压强度等参数
6搅拌过程
6.1现场配浆时，要求加料准确，顺序正确，即先在搅拌池内放入规定水量后，再加入水泥、粉煤灰等，待搅拌均匀后，最后加入外加剂。
6.2制浆分两级搅拌。制浆材料投入一级搅拌池的顺序：水、水泥和粉煤灰。一般是水量加到一级搅拌池容积的1/2时，开动搅拌机，之后按顺序加入制浆材料。投料完成后的搅拌时间不少于3min。经充分搅拌后放入二级搅拌池（机）。二级搅拌池，既是储浆池、搅拌池，又是注浆泵的吸浆池。浆液进入二级搅拌池后的停留时间应小于4h。
6.3一级搅拌池的装液，流入二级搅拌池前，必须用筛网过滤；
6.4先在两个一级搅拌池内按注浆时的配合比进行水泥浆液的搅拌；然后使浆液流入二级搅拌池进行二次搅拌，结合注浆速度严格控制水玻璃的投放时间，浆液搅拌时间控制以分散、拌匀注浆材料，获得流动性与稳定性合格的稳定浆液为原则。
6.5浆液从开始制备至用完时间一般不超过2h。
注浆工序施工：
1.注浆系统构成
注浆系统由：料场、一级搅拌池（机）、二级搅拌（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置、注浆管道和投砂漏斗等组成。
2.注浆系统配置要求
2.1料场：存放材料的料场场地要平整，运料车辆能正常通行，且紧邻搅拌机，使材料便于运输、搬运、要求设有防潮、防雨措施。
2.2搅拌机：要求能满足正常施工需求，搅拌后的浆液应均匀，符合设计要求，一次搅拌量应≥1.5m³。
2.3搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工需求，采用砖砌而成，池为圆柱体，中间设置搅拌系统，使得搅拌后的浆液均匀，符合要求，一次搅拌量应≥1.5m³。
2.4水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，建立水池，以保证正常施工，水池容量不小于30t，以保证正常施工。蓄水池高出地面不小于30cm。
2.5注浆泵：宜采用变档定量泵，最大排浆量应满足采空区注浆施工需要，最大泵压不小于4.0Mpa，采用BW 250/50注浆泵，其额定排浆量不小于200L/min，注浆泵压力应大于注浆最大设计压力的1.5倍。
2.6压力表：注浆用压力表最大标值不小于注浆压力的1.5倍，应进行标定，压力表与管路之间应设有隔浆装置。
2.7注浆管：采用114mm钢管注浆，在管子前端20～30cm处焊接一圆形法兰托盘（托盘直径120～130mm之间），下入孔内变径处。
3.注浆孔注浆结束标准
在灌浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0～3.0MPa，稳定10～15分钟，可结束该孔的注浆施工。路基下伏采空区处治孔口结束压力宜控制在1.0-1.5MPa，桥梁下伏采空区处治孔口结束压力宜控制在2.0～3.0MPa。
注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。
4.结束压水：
结束压水是在注浆段已达结束标准，准备起拔套管前，防止堵管和提管后的喷浆而进行的工序，一般以压入注浆管路容积1～2倍的水量为宜，若出现压不进水的情况，则应尽快打开孔口阀门，排除管路浆液。
注浆孔因压力注浆而有压缩空气存在于浆液中，停泵后，产生弹性释放，往往会出现孔口返水喷浆现象。因此，注浆结束后压水，必须先关闭孔口阀门，待孔内压力消失后方可打开。
5.封孔：
钻孔终孔经验收合格后，有专人负责按要求进行封孔，具体要求如下：
在上段成孔结束后，在套管外浇筑水泥浆，以封闭套管外段空隙，然后安装注压封孔装置进行封孔。在下段成孔结束后，采用下入法兰盘的封孔方式。
四、控制措施
1.预防注浆管堵塞：加强注浆管的安装及保护，注重过程监督，定人定岗。
2.改善控制浆液搅拌时间（1）加强现场搅拌过程监督、检查（2）派专人进行全程监督，注重技术交底的贯彻落实。
3.改善水灰比不稳定（1）采用科学的计量，确保浆液的水固比稳定。（2）每盘浆液水泥及粉煤灰用量进行过磅，用水量进行科学的计量，加强过程检查、监督，每拌浆液使用完后再重新投料搅拌。
4.改善水泥结块：针对材料以及环保，现场采用水泥罐进行存储，避免水泥结块。
结束语
随着城市化进程的发展，城市面积越来越大，在不良场地上的建筑也会越来越多，尤其在资源充分利用和高度开采的今天，会有越来越多的多层、高层、甚至超高层建设在下部或周边存在采空区的区域，对采空区处理的研究也会越来越深入。本文旨在归纳总结前人对采空区的理解及对采空区处理方式方法的总结，希望通过本文让不太了解采空区现状及采空区处理方法的人，对采空区有一个系统的了解。希望越来越多的人参与到采空区处理技术的研究及采空区处理施工的工作中来。
参考文献
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[2]刘洪占.综合应用管桩、旋喷桩、压力注浆加固涵洞软土地基[J].科技创新导报,2007(12):38-38.
[3]朱兆斌,杨玫.采用高压旋喷桩加固铁路箱涵的基底应力与沉降计算[J].铁道勘察,2008,34(1):66-67.
论文作者:赵丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/18
标签：采空区论文; 浆液论文; 注浆论文; 水泥论文; 压力论文; 材料论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第26期论文;