复杂采空区地质灾害治理钻探施工技术-论文.pdf

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1、民营科技2014年第6期科技论坛复杂采空区地质灾害治理钻探施工技术付晶波闫闯’崔艳(1．辽宁省工程勘查研究，辽宁沈阳110031；2．辽宁地质工程勘察施工集团公司，辽宁沈阳110031)摘要：在矿石的大量开采中，我国很多采矿地区都形成了各种各样的采空区。这些采空区一般都具有形态复杂、结构极其不稳定等特点，极易出现坍塌、沉陷、滑坡、泥石流等地质灾害。有些采空区在结束采矿后会进行土方回填，但其在回填时并没有按照碾压要求分层压实，这就使得采空区的土质较为松软，同样存在着一定的地质灾害。摘要：采空区；地质灾害；治理工作；钻探施工

2、；注浆施工在实际的工程建设中，采空区的地基处理工程施T难度要远远板后，下入~108mm技术套管，换~91mm钻进至终孔。采用金刚石大于其他一般的软土地基处理，这是因为采空区存在较多的地质灾单管取心钻进T艺，低固相膨润土+CMC+NaCO泥浆护壁。害，必须要先对这些地质灾害进行治理，保证地质结构的稳定性，提注浆孑L采用空气潜孑L锤冲击钻进艺，设计钻孔结构：高其强度等级和承载能力，之后才能进行相应的地基工程施_T和整165ram开孔，钻至一125m采场底板，下人~127mm技术套管，换体工程建设。而采空区地质条件较为复杂，在

3、治理过程中常常存在中1

4、0ram钻至终孔孔深。施工进度慢、材料需求量大、工程造价较高、施丁安全性低等问题，2．3具体的钻探施T。在对T程施lT设计方案确定后，就开始进行为了解决这些问题，提出了一种钻探施工技术，通过实践证明，在复钻探施_丁来治理本采空区的地质灾害。基于当地的地形条件较为复杂采空区的地质灾害治理中，采用钻探施工技术配以一定的注浆施杂，施丁技术人员决定采用先进行勘察孔钻探再进行注浆孑L钻探，_【=就似乎，能够极大的提高采空区地质结构的稳定性，值得在同类以优化施丁方案，提高钻探的施T效率。工程中推广使用。首先在

5、勘察孔的钻进过程中，采用了XY一2型岩心钻机和金刚1工程概况石单管取心钻进行施工，并辅以一定的泥浆护壁措施。但是在钻进某矿区是一个在20世纪70年代期间开采的废弃铜铁矿，本文的过程中发现采空区存在厚约20多米的强高岭石化闪长岩地层，中所研究的采空区位于该矿区的北露天采坑东边坡坡角下，边坡高岩心的土质为砂土类，一旦遇水就会迅速膨胀崩解，钻进工作很难度70～80m，矿体沿闪长岩侵人体与大理岩接触带产出，构造发育，继续开展。另外，在充填了大量炉渣的采空区钻进时，也常常会现岩层破碎，其中，一65、一125和一185m中段矿体已经

6、采完，采矿后形垮孔事故，甚至在采取水泥封孔的措施下依然无法解决塌孑L问题，成多层采空区。人工井壁难以顺利施工完成，给勘察孔的钻进带来极大困难。为了一125m以上采场在闭坑时已采用松散的铜冶炼炉渣水冲法充解决这些问题，施工设计人员不断探索创新并改进施工技术方法，填，钻探施工过程中发现一125m以上有采空区2～3层，最多处达4最终决定采用扭力更大的xY-4型岩心钻机为主要钻进设备，并利层，采空区高度244．1m，均有炉渣充填，因炉渣已完成排水白重沉用由防塌剂、膨润土CMC和Na：CO，在一定配合比下配置而成的优降，呈稍密状，

7、在接近采空区顶板的部位形成接顶空区，空区高度质泥浆作为护壁泥浆，很好的解决了强高岭石化闪长岩地层的钻进0．4~4m为主，最大高度8m。高程一125m以上也是民间开采的主要困难问题；并利用及时下套管进行钻孔护壁的方式解决炉渣钻孔难部位，采空区情况复杂，顶板管理差，无保安矿柱，垮坍严重，无充的问题。填，有些地段已与矿山的一125m中段连通，且无开采资料，使地下采在勘察孔钻进完成后，开始进行注浆孑L钻进施工。在注浆孑L的空区形态更加复杂化。施工中，采用的钻进_丁艺是空气潜孑L锤冲击钻的施工技术方法。选2采空区的地质灾害治理钻探

8、施工技术应用用SIA00型多功能水井钻机，PDSJ830型高风压空压机，最大风量为了能够再次利用该采空区的地理空间，避免其发生地质灾害23．3m3／min，最大风压2．11mPa。施_丁时在松散的炉渣中无法成孑L，危及相关建筑的稳定或人员的生命安全，防止采空区地表突然塌陷随钻随垮，改用空气泡沫钻进l丁艺，当采空区充填的炉渣厚度达到或严重变形，从而提高采空区采坑边坡的稳定性。T程项目设计人8-10m时，空气泡沫钻进亦难成孑L，最后改为空气潜孔锤偏心跟管员在掌握了当地详细的地质隋况之后，决定利用注浆施工的技术方钻进工艺。法来

9、实现采空区的地基加固。即先在地面钻孔，形成一定的注浆通2_4施工效果分析。在采用上述钻孔注浆施T方案对采空区边坡道，再利用合理配比的浆液注入在地下，使浆液和采空区的岩土层进行加固处理后，取得了非常良好的地质灾害治理效果。经过几年紧紧融合在一起，形成良好性能的水泥砂浆结石体，从而提高采空的实地勘察，发现该采空区的地质结