山西省晋城市某接待中心采空区治理设计方案

PAGEPAGE28第一章概况第一节工程概况一工程概况XX有限公司XX期生产项目A区交通位置见图1.1。场地中部拟建建筑物主要为二层、三层框架结构厂房，场地西部拟建建筑物主要为六层宿舍楼，场地东部拟建建筑物主要为附属用房。项目区建设用地面积0.34km2（约合509.7亩）。XX有限公司二期生产项目主要从事光通讯产品、多媒体扬声器零组件、手机摄像头零组件、HDD轴承零组件等高科技产品的生产制造，其生产设备对场地稳定性和地基变形要求较高。图1.1交通位置图在前期勘察工作的基础上，受XX市经济开发区的委托，我单位承担了XX有限公司XX期生产项目A区采空区治理工程的设计任务。二气象条件项目区为大陆性季风气候，四季分明。年平均降水量590.8mm，多集中在7～9月；年平均蒸发量2200mm，无霜期6个月，年最大冻土深度58cm；年平均气温11.7℃本区属黄河流域丹河水系，项目区无常年性河流经过，在其西部、西南部发育数条黄土冲沟，平时无地表水流，雨季有时沿黄土冲沟有短暂洪流。三施工条件⒈交通：拟建场地位于XX镇候村匠群林煤矿矿区内，交通便利。⒉通讯：项目部配备多部手机，通讯方便。⒊居住条件：现场附近租用民房，亦可在场地内自建临设。⒋施工用电：与甲方协商解决。⒌施工用水：与甲方协商解决。第二节工程地质条件项目区位于新华夏隆起带的太行山背斜西翼，即晋获褶断带沁水煤田向斜东南边缘，中条山山字形构造的脊背部。区内地层总体走向呈北北东、倾向北西的单斜构造，地层倾角5～8°，构造简单。场地上部覆盖第四系杂填土及粉质粘土，基岩为石炭系太原组（C3t）的泥岩、砂岩、灰岩等。地层由下至上分述如下：1.石炭系中统本溪组（C2b）揭露最大厚度9.52.石炭系上统太原组（C3t）⑴下段本溪组顶～K2灰岩底，平均厚度16.0m。主要由深灰色泥质砂岩、煤层和灰岩组成，岩石断面多见黄铁矿结核。15#煤层为该段主要煤层，也是区域稳定的连续可采煤层，纯煤厚度3.0m。15#煤层顶板为8～12m的石灰岩，致密坚硬，一般直接与煤层接触，伪顶为0～0.2m的炭质泥岩，底板为砂质泥岩。⑵中段K2灰岩底～K4灰岩顶，平均厚度33m，岩性主要为灰、深灰、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩、煤层和数层石灰岩组成。泥岩、砂岩中含丰富的植物化石和黄铁矿结核。9#煤层为本段可采煤层，项目区内结构较复杂，厚度不稳定，局部地段尖灭为煤线，无开采意义，纯煤平均厚度0.8m。9#煤层顶板为1～2m的石灰岩，伪顶为0～0.15m的碳质泥岩，底板为灰质泥岩。⑶上段K4灰岩顶～北岔沟砂岩底，揭露厚度平均35.0m。岩性主要为灰、深灰色泥岩、薄煤层、石灰岩、砂岩等组成，富含植物化石。3.第四系中上更新统（Q2+3）岩性为浅棕～棕红色粉质粘土，局部相变为粘土，富含钙质结核，稍湿，坚硬，较致密，表层为耕植土，较疏松，植物根系发育。区域地下水属黄河流域丹河水系，丹河发源于北部丹珠岭，向南流经高平市、XX市，汇聚白水河等河流，于河南沁阳一带流入黄河，井田附近表现为季节性河流。第三节煤矿采空区的分布特征及其稳定性一采空区的分布特征经XX省XX开发局XX地质队外业实地调查，借助地质钻探、物探等多种手段，基本查明了场地范围内9#煤层、15#煤层采空区的分布范围、冒落带高度、形状、埋深及采煤高度等特征。本区9#煤层、15#煤层采空区主要为小窑开采，采空区分布无规律。经综合评价后，要求对建筑物下方的采空区块段进行治理。以垂直剖面法设计各保护建筑物的治理范围，场区内9#煤层采空区及影响范围异常区总面积108764.8m2，其中不治理面积2024.6m2，治理面积106740.2m2二煤矿采空区变形及其稳定性评价1.采空区地表变形据场地勘察资料，由于下伏采空区的影响，场地内地表出现一些地裂缝。场地内东、西两侧黄土梁塬上的地裂缝经耕作后被填埋或被回填土掩埋，而在场地北侧山梁上荒地里还留存一些地裂缝。场地东侧山梁上的蓄水池也受到下伏采空区影响，池壁上出现多条竖直向裂缝。2.采空区的地基稳定性分析场地内9#煤层采空区采深采厚比介于17.1～61.0（按钻孔实际揭露厚度计算，由于煤层厚度较小，实际生产过程采厚可能大于煤层厚度，深厚比应比计算结果偏小），大多数小于30；场地内15#煤层采空区采深采厚比介于19.9～29.5（按钻孔实际揭露厚度计算），均小于30。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）5.5.7条的规定，当采深采厚比小于30时，可根据建筑物的基底压力、采空区的埋深、范围和上覆岩层的性质等评价地基的稳定性，并根据矿区经验提出处理措施的建议。对于9#煤层采空区而言，由于9#煤层的采煤活动，改变了岩体的应力状态，整体上看场地内的岩体均受到煤层采动的影响，岩体的稳定性变差，尤其回采区域地层，垮落带内充填物碎块较为松散，空隙大小不一，当存在有上覆荷载时，将会产生压密过程，导致地面位移和变形，是工程建设的不稳定区域，要求对建筑物下方的采空区块段进行治理。对于15#煤层采空区而言，依据《铁路工程地质手册》（第二版）中小型采空区地基稳定性受力分析结果及处理原则，对照场地内地层、岩性、地形、地貌情况分析判断，需对场地内梁峁处下方巷道形态的地段进行治理，需对场地内沟谷处下方巷道形态的地段进行治理。而场地内采空区采仓跨度大多介于7-9m，巷道形态处于稳定-不稳定间的临界状态；部分大于9m，局部达15-16m，巷道形态处于不稳定状态。此外，上部9#煤层的开采使得岩体裂隙增多，整体性降低，岩体自拱能力降低。由于小窑开采资料匮乏，特别是缺乏精准的测绘资料，野外地质调查对巷道、采仓的规模形态和准确位置难以确定，这种情况下要求对建筑物下方的采空区块段进行治理。需要说明的是，以上稳定性验算是在采空区现有充水状态情况下的结果，勘察期间场地内地下水位在731.29～753.07m之间。若今后由于人为或自然因素改变采空区现有充水状态，特别是地下水位有大的降深，将导致采空区原有应力状态的改变，造成采空区重新活动。鉴于此类情况，也要求对建筑物下方的采空区块段进行治理。经过对9#、15#煤层采空区治理，本场地成为适宜进行工程建筑的场地。第二章煤矿采空区治理工程设计第一节设计目的及依据一设计目的本场地采空区治理工程设计的目的就是要对《XX有限公司XX期生产项目A区采空区勘查报告》（XX省XX局XX地质队，XX.XX）中所圈定的采空区治理范围进行治理工程设计，指导治理工程的实施，使治理后的场地成为适宜进行工程建筑的场地，满足上部建筑的场地稳定性要求。本设计对治理范围、治理方案、工艺流程（包括成孔工艺、制浆工艺、注浆工艺）、治理工程质量检测及费用预算都作了科学合理的论述，对施工过程中有关参数提出量化标准。为确保工程质量，在施工过程中，应严格执行设计规定以达到设计目的。二设计依据根据勘察确定的方案和以往的治理经验，本地区采空区采用胶结注浆法治理，即在地表打孔，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆注入采空区及其上覆岩体裂隙中，浆液固化后胶结岩层裂隙带，同时采空区内的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落，防止地面因冒落而引起的沉陷变形，保证拟建建筑物的稳定。本设计文件所依据和参考的主要技术文件有：1.《XX县XX镇XX群林煤矿2003年度资源储量检测报告》，XX省XX地质队，XX2.《XX有限公司XX期生产项目A区采空区勘查报告》，XX省XX局XX地质队，XX.XX3.《XX有限公司XX期生产项目A区采空区勘查报告》，XX省XX勘察院，XX.XX4.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）5.《水工建筑物水泥注浆施工技术规范》（DL/T5148-2001），XX部，XX.XX6.《公路采空区勘察、设计与施工规范》，XX省XX厅，XX7.《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》8.《工程勘察设计收费标准》（2002）第二节治理方案依据《矿山开采沉陷学》理论及煤矿“三下”采煤经验，结合国内多个采空区治理工程实践，通常采用条带式注浆法和全胶结注浆法。条带式注浆法是在采空区影响范围内，在采空区形成类似煤炭系统的“保安煤柱”，起着支撑采空区及上覆岩层的作用，该方法材料用量较小，但施工相对复杂。全胶结注浆法是在采空区影响范围内，按一定孔距和排列方式，布设足量的注浆孔，用钻机成孔，通过注浆泵、注浆管，将水泥粉煤灰浆注入采空区及上覆岩体裂隙中，浆液经过固化，胶结岩层裂隙带，同时采空区的浆液形成的结石体对其上覆岩层形成支撑作用，阻止上覆岩层的进一步冒落塌陷。全胶结注浆法已在国内多个采空区治理工程中取得了成功的经验，该方法施工相对简单，安全性高，施工工艺成熟，施工易于管理，但缺点是材料用量较大。两种方法比较，本次注浆采用全胶结法。对于9#煤层采空区，由于其顶板灰岩较薄，煤层采出后顶板岩层变形严重，采空区大多呈冒落状态，故在注浆过程中可依据岩体的连通程度选用不同配合比的浆液进行灌注，以求完全充填岩体裂隙，提高岩体的整体强度。对于15#煤层采空区，由于其顶板灰岩较厚，煤层采出后顶板岩层变形轻微，形成悬顶，采空区大多呈空洞状态，故在注浆过程中应选用较为粘稠的浆液进行灌注，同时加入细粒石子，以此减小浆液的流动性能，在钻孔预设的影响半径范围内形成结石体，充分利用煤层顶板灰岩的强度，形成稳定的岩体支撑结构。由于治理对象为场地内的上下两层采空区，且在较多地段存在重叠，在治理顺序上采用先治理上层9#煤层采空区，后治理下层15#煤层采空区的施工顺序。这种治理顺序的选择，主要是基于9#煤层采空区冒落带对下层15#煤层采空区钻进施工的难度和安全性影响的考虑。当在9#煤层采空区孔段钻进时遇较完整岩层时，可继续钻进直达15#煤层采空区，成孔后进行注浆，一并完成对9#、15#煤层采空区的注浆充填治理。在同一煤层采空区的注浆施工顺序上采用先施工帷幕孔，后施工注浆孔的二次序施工顺序。第三节采空区治理范围及深度一采空区治理范围根据XX省XX局XX地质队《XX有限公司XX期生产项目A区采空区勘查报告》中勘察资料，结合场地内建筑规划布置情况，依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中建筑物保护煤柱留设的计算原理，对场地内采空区的治理块段进行圈划。9#煤层采空区治理区划如下表所示：9#煤层采空区治理区划表2.1治理区划采空区块段采空区面积（m2）不治理面积（m2）治理面积（m2）Ⅰ8043.88043.8Ⅱ18644.118644.1Ⅲ29996.229996.2Ⅳ13010.513010.5Ⅴ3594.93594.9Ⅵ6307.36307.3Ⅶ17354.12024.615329.5Ⅷ11813.911813.9合计108764.82024.6106740.2场区面积343692.5占场区面积百分比31.631.115#煤层采空区治理区划如下表所示：15#煤层采空区治理区划表2.2治理区划采空区块段采空区面积（m2）不治理面积（m2）治理面积（m2）①6477.46477.4②20308.220308.2③18429.218429.2④10994.110994.1合计56208.956208.9场区面积343692.5占场区面积百分比16.416.4对于9#煤层采空区，依据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中建筑物保护煤柱留设的计算原理，其采空区的治理范围在上述9#煤层采空区治理块段的基础上外延30～35m，考虑到场地为小窑开采，采空区分布无规律，同时参考地区治理经验，确定采空区的治理范围在9#煤层采空区治理块段的基础上外延35m对于15#煤层采空区，由于其采空区块段顶板基本保持悬空状态，上部岩体变形轻微，可直接注浆填充采空区块段，以此消除岩体的剩余变形，保证治理后岩体的整体稳定性。基于这种考虑，15#煤层采空区的治理范围即为其采空区治理块段的范围。二采空区治理深度对于9#煤层采空区的治理，要求治理深度深达9#煤层底板。根据XX省地勘局XX地质队《XX有限公司XX期生产项目A区采空区勘查报告》中地层资料，9#煤层各采空区治理块段的平均治理深度如下表所示：9#煤层各采空区治理块段平均治理深度表2.3治理区划采空区块段平均治理深度（m）Ⅰ53.5Ⅱ55.5Ⅲ58.5Ⅳ60.5Ⅴ40.0Ⅵ41.5Ⅶ48.5Ⅷ56.5注：这里的采空区治理块段平均治理深度取勘察阶段9#煤层各采空区治理块段内的底板深度。对于15#煤层采空区的治理，同样要求治理深度深达15#煤层底板。15#煤层各采空区治理块段的平均治理深度如下表所示：15#煤层各采空区治理块段平均治理深度表2.4治理区划采空区块段平均治理深度（m）Ⅰ80.5Ⅱ88.5Ⅲ82.5Ⅳ91.0注：这里的采空区治理块段平均治理深度取勘察阶段15#煤层各采空区治理块段内的底板深度。第四节采空区空隙体积与注浆量采空区空隙体积为拟处理采空区范围内的矿层体积乘以回采率，并扣除采空区因顶板冒落已经产生的变形。全胶结注浆治理的实质就是以水泥粉煤灰浆液对采空区空隙体积进行充填和固结。总注浆量可按下式估算：式中：-采空区总注浆量（m3）；-采空区治理面积（m2）；-采空区煤层厚度（m）；-采空区剩余空隙体积率，即煤层被采出后，原空间经塌陷冒落岩块充填后剩余的空隙率，其取值在0.2～1之间；据地区经验，这里取0.5～0.6；-煤层采出率，经矿山调查，这里取0.3～0.35；-浆液损耗系数，据地区经验，这里取1.8；-注浆充填率，据地区经验，这里取0.85；-浆液结石率，取0.8；经计算，场地内9#煤层采空区治理注浆量如下表所示：场地内9#煤层采空区治理注浆量表2.5采空区块段治理面积（m2）采空区高度(m)煤层采出率剩余空隙率浆液损耗系数注浆充填率浆液结石率注浆量估算(m3)Ⅰ8043.81.20.300.501.800.850.802769.1Ⅱ18644.11.10.300.501.800.850.805883.4Ⅲ29996.21.20.350.501.800.850.8012047.2Ⅳ13010.51.30.350.501.800.850.805660.8Ⅴ3594.91.00.350.501.800.850.801203.2Ⅵ6307.31.30.300.501.800.850.802352.2Ⅶ15329.51.20.300.501.800.850.805277.2Ⅷ11813.91.20.350.501.800.850.804744.8合计106740.239937.8计算方法同上，场地内15#煤层采空区治理注浆量如下表所示：场地内15#煤层采空区治理注浆量表2.6采空区块段治理面积（m2）采空区高度(m)煤层采出率剩余空隙率浆液损耗系数注浆充填率浆液结石率注浆量估算(m3)=1\*GB3①6477.43.10.300.601.400.850.805376.4=2\*GB3②20308.23.00.300.601.400.850.8016312.6=3\*GB3③18429.23.20.300.601.400.850.8015790.1=4\*GB3④10994.13.20.350.601.400.850.8010989.7合计56208.948468.8上述计算过程已考虑了在注浆过程中，液浆向注浆孔孔壁周围、采空区下伏、上覆岩层裂隙的渗透损失以及向空洞上部岩层冒落坍塌后堆积而成的空隙渗透填充的浆液损失等。第五节钻孔布设场地采空区治理所设注浆孔和帷幕孔布置于前述采空区治理范围内，结合由岩体裂隙程度设定的浆液扩散半径，本工程设计帷幕孔孔距10～20m，注浆孔孔距20～25m，排距20m。其中9#煤层采空区边缘的注浆钻孔沿采空区范围外缘布设（由于9#煤层采空区范围较大，且块段较多，如此布孔，在多数块段边缘处注浆孔的浆液扩散半径已相互搭接）；15#煤层采空区边缘的注浆钻孔沿采空区范围内缘布设。注浆孔设计的深度为地面至采空区煤层底板，注浆孔的灌注长度为采空区最上部岩层顶面以下5m至采空区底板，孔口管长度为地面上0.5m至基岩下5m变径处的深度。图2.1注浆孔结构示意图按照上述原则进行孔位布置，场地内9#煤层采空区治理钻探工作量如下表所示：场地内9#煤层采空区治理钻探工作量表2.7采空区块段治理面积（m2）平均孔深(m)帷幕孔数量（个）帷幕孔钻探工作量(m)注浆孔数量（个）注浆孔钻探工作量(m)钻探工作量(m)Ⅰ8043.853.5241284.01284.0Ⅱ18644.155.5522886.02886.0Ⅲ29996.258.512702.0754387.55089.5Ⅳ13010.560.5301815.0231391.53206.5Ⅴ3594.940.010400.0400.0Ⅵ6307.341.519788.5788.5Ⅶ15329.548.512582.0411988.52570.5Ⅷ11813.956.5362034.02034.0合计106740.2543099.028015160.018259.0按照同样方法，场地内15#煤层采空区治理钻探工作量如下表所示：场地内15#煤层采空区治理钻探工作量表2.8采空区块段治理面积（m2）平均孔深(m)帷幕孔数量（个）帷幕孔钻探工作量(m)注浆孔数量（个）注浆孔钻探工作量(m)钻探工作量(m)=1\*GB3①6477.480.5181449.01449.0=2\*GB3②20308.288.59796.5575044.55841.0=3\*GB3③18429.282.56495.0514207.54702.5=4\*GB3④10994.191.010910.0262366.03276.0合计56208.9252201.515213067.015268.5为检查施工质量，通常按注浆孔的2～5％设置检查孔数量，考虑到本工程按区进行治理，因此每区设置一个检查孔。检查孔可随机布置。检查孔长度应为原地面至采孔区底板的深度。第三章采空区治理工艺流程及质量控制第一节采空区治理工艺流程概述采空区治理工艺流程是采空区治理工程的核心内容，是关系到采空区治理工程质量和效益的关键环节，包括成孔工艺、制浆工艺、注浆工艺等一系列前后连续、配合紧密的工艺流程。采空区治理工艺流程内各环节的相互关系如下图所示：定点定点成孔及下套管tontaoguan下注浆管、浇注孔口管注浆终止注浆tontaoguan备料拌制浆液tontaoguan观察注浆情况，抽样试验图3.1采空区治理工艺流程图第二节成孔工艺一定点鉴于小煤窑开采和塌陷变形的复杂性，通过有限的勘探钻孔尚难以精确查明地下的全部情况，如出现与设计不符的情况，应及时与设计单位联系以便对原设计进行适当的修正。注浆孔应用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则上不应超过设计位置0.5m，当因地面影响，钻机不能就于设计位置时，可视具体情况进行调整。二成孔工艺及技术要求1.成孔工艺钻进初始阶段，各采空区治理区域内分别布设2～3个取芯钻孔，对地层情况进行勘测和验证，确定和指示周边钻孔的钻进层位，其余钻孔可参照取芯钻孔的钻进情况实施不取芯钻进。为保证按时完成治理施工任务，须采用相应的施工工艺和施工设备。在施工工艺方面，土层及强风化基岩选用合金钻头钻进，泥浆或套管护壁；中等及微风化基岩选用复合体钻头钻进。施工设备需采用10台以上的工程地质钻机，并配备大功率空气压缩机实施潜孔锤钻进。成孔工艺简述如下：①用Φ130mm钻头开孔，钻进至基岩面下5m后，下入127mm②用Φ89mm钻头，钻进至采空区中的塌陷冒落或煤层底板0.3～0.5m终孔。=3\*GB3③钻孔经钻探技术员及现场监理验收同意后，浇铸注浆管。2.技术要求=1\*GB3①钻孔位置要与测量所定孔位一致，偏差不应超过0.5m，如因地形影响钻机不能就位时，报技术部视具体情况，请示监理工程师变更孔位，不得擅自改变孔位。=2\*GB3②钻孔测斜频率：在终孔前测量一次孔斜（顶角、方位角），要求终孔孔斜≤2=3\*GB3③钻进时必须采用一定的导向措施，以保证成孔质量。基岩面5m以下必须采取清水钻进，回水池岩粉要及时清理干净。采空区底板岩芯必须取芯并拍照。=4\*GB3④钻孔施工过程中，要做好钻探原始记录，尤其是采空区塌陷冒落带。钻探记录要使用蓝、黑色钢笔填写，记录要整齐、清晰、真实、规范，地层分界、岩性鉴定要准确，并有施钻和记录人员签字。=5\*GB3⑤钻孔施工过程中，如发现漏水、漏风、掉钻、埋钻、卡钻等异常现象要详细记录其深度、层位和耗水量、耗风量，并通知技术部。=6\*GB3⑥钻孔施工过程中和终孔后，要进行水位观测，并记录。=7\*GB3⑦钻进过程中要及时观察并记录钻孔耗水量。=8\*GB3⑧终孔后经技术人员检查钻探原始记录和岩芯编录后，报监理验收并签发终孔通知书后，方可转入下一道工序。三浇铸孔口管钻孔结束后，采用φ50mm钢管，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，松动原φ127mm护壁管，再灌入水灰比为1∶1.5-1∶1.2的稠水泥浆，浇铸长度为4～6m，然后起拔护壁管。浇铸质量要求达到注浆过程中将液不会从孔口管外溢出。水泥浆液中应加入水泥重量2%的速凝剂，快速将注浆管与孔壁固结。φ50mm钢管要高出地面0.5第三节制浆工艺一浆液材料及配合比1.注浆材料本设计文件中所规定的注浆材料主要由水、水泥、粉煤灰、速凝剂等组成，水为甲方提供，参照《混凝土拌合用水标准》（JTJ-89），其SO4-2含量<1.0%，PH>5；水泥采用质量符合国家标准的标号为P·O32.5的普通硅酸盐水泥；粉煤灰质量等级为二级～三级，SIO2、AL2O3和Fe2O3的总含量大于70%，SO3含量不大于3%，其它方面应符合注浆工程的要求；速凝剂可选用水玻璃，水玻璃模数2.4～3.0，浓度30ºBe～40ºBe；砂、碎石可就近取材。2.浆液配合比参照以往采空区治理工程的经验和当地材料供应情况，通过配比试验，浆液为水泥粉煤灰浆，水固比一般取为1:1.0～1:1.4，本次以1:1.1为主，浆液稠稀随注浆情况进行调整。水泥占固相30％，粉煤灰占固相70％。帷幕孔的浆液中掺加水泥重量2～5％速凝剂，使灌入采空区内的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。正式施工前，应按施工时使用的水泥、粉煤灰，在试验室作浆液配合比试验，试验内容应包括每立方米浆液干料含量、浆液浓度、初、终凝时间，结石率、抗压强度等。二注浆材料的配制1.浆液配制应按设计配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标。2.原材料：水用水表或定量容器计量；水泥按袋计量；粉煤灰用容器计量，并要求用磅称抽查水泥、粉煤灰的数量;3.浆液拌制过程如下图所示：水泥水泥一级搅拌机（池）（池）tontaoguan二级搅拌机（池）混合搅拌注浆泵钻孔tontaoguan清水粉煤灰一级搅拌机（池）（池）tontaoguan清水速凝剂图3.2浆液拌制过程4.搅拌过程配制浆液时，水泥与粉煤灰准确计量后混入一级搅拌池中搅拌，然后经过滤网注入二级搅拌池搅拌。每次搅拌时间不得低于10分钟，待浆液搅拌均匀后，通过注浆泵注入采空区。注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，及时记录灌浆过程中发生的各种现象，完成现场测试和原始数据采集，并根据实际情况及时调整浆液配比和注浆方法。第四节注浆工艺一注浆系统配置1.注浆系统构成注浆系统由：料场、一级搅拌池（机）、二级搅拌池（机）、供水系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置等组成。注浆系统的平面布置如下图所示:图4.1注浆系统平面布置示意图图4.2注浆系统结构示意图2.注浆系统技术要求=1\*GB3①料场：堆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\*GB3②搅拌机：要求能满足正常施工要求，搅拌后的浆液应均匀，符合设计要求，一次搅拌量应≥1.5m3。=3\*GB3③搅拌池：修建的搅拌池应满足正常施工要求，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。=4\*GB3④蓄水池：制浆站应根据施工注浆总量需要，建立数个蓄水池，以保证正常施工，蓄水池建筑规模及要求视工地具体情况而定。=5\*GB3⑤注浆泵：宜采用变量泵，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。=6\*GB3⑥压力表：注浆孔压力表最大指数应大于2.0MPa。帷幕孔压力表最大指数应大于5.0MPa。=7\*GB3⑦封孔装置：注浆孔采用Φ50mm钢管，在管子前端20～30cm处焊接一圆形法兰托盘（托盘直径Φ120～125mm之间），下入孔内变径处。封孔装置也可采用球形止浆塞，封孔位置在基岩内5～10m处，或采空区上方10～20m处。该封孔装置具体封孔位置由现场试验来定。=8\*GB3⑧注浆管：采用Φ50mm钢管，丝扣连接。二注浆工艺及其有关参数1.施工顺序：先施工帷幕孔，再施工注浆孔，注浆分二序次进行。2.注浆在注浆施工的开始阶段，注意搜集整理各地段各种配比浆液的灌注充填情况，获取更为合理的注浆施工参数。注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。注浆设备宜采用灰浆泵。当地下采空区空隙较小时，可采用水灰比1:1.0～1:1.2的水泥粉煤灰浆，水泥为固体总重的30%，粉煤灰为固体总重的70%。制浆材料中增添水泥重量2～5%的速凝剂。当地下采空区空洞体积较大或向场区外侧渗漏浆液时，可于孔口处增设一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石粉带入孔内。防止浆液向场区外侧渗漏是实现本期采空区治理工程经济性的个关键环节，需密切观测场区边缘帷幕孔及接近边缘注浆孔的灌注情况，必要时及时增加浆液中砂或石粉的投送数量。3.单孔注浆孔结束标准在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，孔口管压力在1.0MPa以上稳定10～15分钟后，或注浆孔周围有冒浆等现象出现时，可报监理工程师同意后结束该孔的注浆施工。第五节施工设施及工期一临时设施1.施工用水：与甲方协商解决。2.施工用电：与甲方协商解决。3.平整场地124.搅拌站6个，每个搅拌站包括：搅拌池3个，其中一级搅拌池2个，每个5m3，二级搅拌池1个，每个10m3。5.临时占地18亩。6.蓄水池每个注浆站至少一个，蓄水池的蓄水总量大于60m3二施工工期采空区治理工程预计工期四个月。第六节设计变更考虑到后期由XX省第XX勘察院提交的《XX工业A区工程物探勘查报告》（XX.XX）中的物探圈划范围在局部地段存在偏离，建议于治理过程中调整部分钻孔于偏离区域中，进行试探性的钻探和注浆，视钻探和注浆情况对治理范围进行适当调整。注意做好施工中注浆情况的分析整理和及时反馈，对浆液的配制和灌注进行适当的调整，最终实现治理工程的经济、合理、优质、高效。第四章注浆质量检测第一节注浆质量检测方法采空区治理工程结束后，可委托第三方进行注浆质量检测。根据以往经验，建议采用下列方法进行注浆质量检测：1.钻探：注浆施工结束6个月后，进行钻孔检验。通过孔内取芯直接观察采空区的浆液充填情况，岩芯无侧限抗压强度＞0.3MPa，并结合钻探过程中循环液的漏失情况及孔壁的稳定性等评价注浆质量。2.波速测井：在检查孔内进行波速测试，采空塌陷冒落带经治理后，横波波速应大于160m/s。3.结合钻探和物探资料，做出综合评价。在全面分析研究这些资料的基础上，最终确定注浆质量是否合格；是否需补充注浆。第二节注浆质量检测位置及工作量