[发明专利]一种处理复杂采空区的充填加固方法

权利要求书

1.一种处理复杂采空区的充填加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）场地平整：根据现场环境及场地要求对场地进行清理、平整；

    （2）确定采空区地面范围：根据矿山的地质资料和矿区的开采情况，结合物探手段确定出采空区的地面范围及埋藏深度；

    （3）拟定注浆孔位置：在采空区划出的地面范围内，拟定注浆孔，拟定注浆孔的布置采用边长R为8～10m的平面正三角形，即相邻三个拟定注浆孔为平面正三角形的顶点；

    （4）实际注浆孔位置：以第一排拟定注浆孔所在的平面为基准面，设每个拟定注浆孔到采空区下侧的垂直高度为h，以拟定注浆孔的最低端为基点，在基准面的垂直面内，从基点向采空区的外侧发出偏移基准面的射线，且偏移角度α为45°～60°，相交于地面的点即为实际注浆孔的位置，注浆孔管路位于射线所在位置，则注浆孔的深度，即注浆孔管路的长度为1.414h～2h；

    （5）放线定位：采用全站仪和皮尺在场地内测量出实际注浆孔的位置，钻孔的实际位置为步骤（4）设计的实际注浆孔方圆1m内；

    （6）在钻孔位置确定后，即可安排钻机入场，就位第一排钻孔；

    （7）钻机进行钻孔，并且对钻孔的地质情况进行取样、记录，终孔条件为钻至采空区顶部或下侧矿体岩层1m以内；

    （8）钻孔成形后安放铁管或PVC管，确保钻孔畅通，为下一步注浆做准备；

    （9）在第一排实际注浆孔钻孔完成后，将注浆管下入孔内，封口安装球阀，连接管路准备充填加固；

    （10）充填加固分为两部分：对于塌陷区，高压喷射水泥砂浆，浆液的浓度采用先稀后稠的方法；对于采空区，填充碎石尾矿粉水泥混合料；

    （11）第一排所有的实际注浆孔充填完成并达到设计要求；

    （12）在第一排实际注浆孔施工完成2～4天后，将设备往采空区方向推移，继续对第二排实际注浆孔放线定位，逐步充填加固整个采空区。

2.根据权利要求1所述的处理复杂采空区的充填加固方法，其特征在于，钻进过程中未到采空区深度如遇突然漏水或抱钻时，立即提钻停止钻进，提钻后并进行灌浆或压浆填充；漏水或塌孔区域灌浆或压浆量较大时采用双液浆进行灌注，待浆液初凝后再进行钻进。

3.根据权利要求1或2所述的处理复杂采空区的充填加固方法，其特征在于，步骤（10）中对于塌陷区，连接注浆孔管路，然后进行注浆；每次搅拌量为0.5～0.7立方米，制浆完成后，放入浆液池内，由注浆机吸入注入孔内；注浆时应先注水1～2分钟后，打通注浆通道后，再进行注浆，注浆时采用先稀后稠的方法；注浆量较大时采取间歇注浆，并调整注浆的浓度，待初凝后再进行补充注浆；掺合料为水泥和尾矿粉或粗砂，且水泥与水的质量比为1：1，水泥与其他掺合料的质量比为1：6；注浆压力达到5～6MPa时终止注浆。

4.根据权利要求3所述的处理复杂采空区的充填加固方法，其特征在于，步骤（10）中对于采空区，采取填充碎石、细骨料、水泥混合料的处理方式；碎石粒径为10mm～30mm，细骨料为尾矿粉或粗砂，水泥含量为80～100kg/m³，水泥与水的质量比为1：1，填充量为充满采空区，压力达到3～6MPa，填充量和填充压力均达到设计要求方能终孔。