浅谈治理采空区的方法

２ＯＯ２年第１期（总第４８期）　煤矿开采　２ＯＯ２年３月　浅谈治理采空区的方法　刘常荣　，夏海龙　，　郭玉龙　，牛焕军。　（Ｉ＾同市卉儿淘煤矿，山西大同０３７０３１；２　太同市堞炭设计研究所，山西丈同０３７０４４）　［摘要］　煤矿开采势必要造成大面积采空区，由于采空匹塌陷引起的地质灾害是显而易见的。　杏几沟煤矿采用打孔注浆　ｃ　砼、砌筑石墩等方法成功地进行丁呆空区治理，避免了凤井婿界地基　下瞄、开裂等地质灾害　［关键词］　采空区：地质灾害；浩理方浩　【中囤分类号】ＴＤ３２７　【文献标识码］Ｂ　【文章编号】１１）０６－６２Ｚ５（２００２）０１－￣０６１－０２　＝Ｓｉｍｐｌｅ　ｄｊｓｃｕｓ　嘶ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｉ，－，，－ｇｅｍｅｍ　ｏｆｍｉｌｌｅ　ｇ０　在煤矿生产的过程中，随着大量的煤被采出，　地下会形成越来越多的采空区。由于小窑的乱采滥　掘，采空区面积也呈逐年增大的趋势。由于采空区　垮塌，造成地面裂缝，毁坏耕地、建筑物等设施，　空区。治理方法是：对垮塌区采取从地面打孔注　浆，孔径￣１５０ｒｍ＇ｎ，充填　砼；对大面积悬顶区采　取每隔一定距离砌筑石墩，来支撵顶板。　２具体实施方法　２．１测图　引起当地生态环境的恶化，为此及时有效地治理采　空区，避免地质灾害的发生是煤矿安全生产中的一　项重要工作。　首先由地测部门现场测量，测出井下采空区及　塌陷区与风井场界相对应的准确位置，见图ｌ。根　１地质概况　杏儿沟煤矿地处大同煤田的南部．可采煤层有　３　，７　，ｌ０　，ｌ１　，ｌ２　，ｌ４　和ｌ５　共７层．均　据所实测的图件，设计布置注浆孔，支撑石墩的位　置　编翩工程预算书。　２．２石墩施工　为侏罗纪煤层，３　层煤厚２．６～３．０ｍ，直接顶为砂　质页岩，厚１．５～２ｍ，老顶为５—８ｍ的细砂岩、中　砂岩互层；３　层为近水平煤层，距地表２０　１００ｍ，　平均为７０ｍ。该矿通风方式为中央边界抽出式，风　施工前要编制切实可行的安全技术措施，搞好　井下通风，选择好材料输送线路。　２．２．１安全应急临时支护　由于保安煤柱被采挖，顶板大面积悬空，矿压　大，故先采用木堆柱加强临时支护，以利施工。首　先在风井场界下部采空区范围内由外向里逐渐支设　井场界位于井田的东部。由于附近小窑偷采乱挖．　把杏儿沟矿风井场界下部的３　层采挖一空．该处　３　层距地表２０ｍ左右。该场界３　层保护煤柱在８０　堆柱，一般排、柱距都为２ｍ，每根柱子直径要大　于２０ｅｒａ，每３根柱子为ｌ堆，堆柱不带帽，要用　楔子与顶板挤实。永久支护后不要求回柱．如遇砌　石墩处可拆掉临时支护。　２．２．２永久支护　年代曾被部分采挖，当时进行了一定的处理措施　近几年又遭小窑大面积采挖，经实地勘查．原留煤　柱全部被采挖，有的地段顶板弯曲下陷，波及地　表，造成地表裂缝；有的地段．直接顶垮溻，面积　约ｌ　９００ｒｔｌ２，大酃分是悬空状态，时时存在大面积　全部垮塌的潜在危险，一旦发生．杏儿沟矿东风井　将遭受毁灭性破坏，后果不堪设想。为了不使该风　井遭受灭顶之灾，经考查论证．决定治理其下部采　［收稿日期】２００２—０ｓ—ｌ４　在临时支护作业后要进行保护范围内的补砌片　石墩永久支护，砌筑石墩采用由里向外的作业顺　序　石墩要砌筑在坚硬实底上，支撑石墩要与顶板　严密结合，不留空隙，规格为２ｍ×２ｍ×采高的方　形，在风井场界所对应的采空区内柱与柱间距为　［作者筒舟】蹦常荣ｆ［ｇ６５一）．山西朔州人．高级工程师，大学本科，现任犬同市杏溺矿总工程师。　６ｌ　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００２年第１期（皂第４８期）　煤矿开采　２００２年３月　４ｍ，根据岩层垮落角（７５。）支护范围向外延１０　在四周外延１０ｍ的区域内柱间距为５ｍ。　成一体。注浆采用的设备为注浆泵，砂浆经延深到　垮落带的带有网眼的花钻杆。通过注浆泵加压后喷　射到垮落岩石的裂缝中，注浆完毕后，拔出钻杆，　移走钻机打下一个孔。　砼充填即可开始，注ｃ　／．，　。　、　、　＊驱　＿一一，＼　、　砼过程中人工要攉砼直到充满为止，进行下个孔充　，●　１　填工作。ｃ∞混凝土配比见表ｌ。为了加快支护采空　区的进度，注浆、　砼与砌筑石墩平行作业。　表１每立方米　砼配合比例　３治理效果　＾，　、・－・－。　、　口　－＿该项工程历时２个月，大同市煤炭工业局对该　工程进行竣工验收，验收结果为工程质量完全符合　设计要求，起到治理采空区的目的。直至现在没有　发生风井场界地基下陷、开裂等地质灾害，保证了　该矿正常、有序地安全生产。　／　。　口　图１杏儿沟束风井上　下对照及钻孔，石墩布置　２．３打孔注浆ｃ∞砼充填　４结束语　，对采空塌陷区，无法砌筑石墩来支撑顶板月ｊ从地面打孔注浆、　采　砼充填的办法来治理采空　防治采空区引起的灾害最重要的是从源头上抓　起，各矿山企业一定要严格遵守煤矿开采的有关技　术规定，合理的留设保护煤柱，杜绝乱采滥挖状态ｃ同时在采空区打孔注浆加　强日常工作的监督、管理，把事故隐患消灭在萌牙　，区。具体方法是：根据测图设计的钻孔位置、进行　打孔，孔径１５０ｒａｍ。钻孔打到采空塌陷区即可注　浆，注浆前先将采空塌陷区四周每隔２　４ｍ打木　支柱，然后钉上木板将塌陷区围住，注ｌ：３的水泥　，ｃ∞砼、砌筑石墩　的方法，电可用于建筑物、铁路下采空区的治理。　，砂浆，目的是将塌陷区垮落的岩石最大限度地固化　［责任簟辑：　正立］　（上接４４页）　２．５【ｌ】，Ｌ　＝２．０ｍ代人式（１１）中解得：　Ｄ　＝Ｏ．５６ｍ，取Ｄ　：Ｏ．５ｍ．ｂ：Ｌｒ—Ｄ，：　度，井底泵房组合拱支护能力：　一　！　墨＝Ｄ）　．１．５ｍ，因此新硐室的支护设计为：　Ｌ　：２．０ｍ，Ｄ　＝０．５ｍ，Ｑ　ｂ＝５０ｋＮ　…Ｄ　（　＋Ｌ—Ｄ）　将Ｑｂ：３５ｋＮ，Ｌ：３．０，Ｄ＝０．５ｍ，　：２９ｍ．　：３７。代人式中得：　＝４．０２，ｑ～＝２３５ｋＮ／ｒｎ２　，新、旧硐室组合拱支护能力完全相同。　［参考文献】　［ｔ车世半．岩石简明教程［Ｍ　江苏摇州：中国矿业大学出版　社　１９８６　通过调整Ｄ　为新硐室设计同样支护能力的组合拱　。　一＝ｔＩ￣１１ｔ：，以现有施工条件为基础黄　．…　：　将ｑ　～＝２３５ｋＮ／ｍｚ，Ｑ　ｂ＝５０ｋＮ，　，　：４０２，　［责任编辑：　正立］