[发明专利]一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺

说明书

本发明公开了一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺。将废弃混凝土破碎筛分为粒径小于1mm的粉体、1～2.5mm的细骨料和2.5～10mm的中粗骨料。筛分机各层筛网均设计有快速出料口，在出料口安装螺旋送料机将筛分后的颗粒直接送到搅拌机，根据采空区规模大小将废弃混凝土粉体、细骨料和中粗骨料分别制成充填浆液、充填砂浆和充填膏体以充填不同规模的采空区。本发明能将废弃混凝土高效回收利用，并设计出了一套能够提高筛分、注浆效率的装置，在节约资源的同时也降低了充填成本，显著地突显出了经济效益、社会效益和生态效益。

技术领域

本发明属于胶结充填材料和地质灾害治理领域，具体涉及一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺。

背景技术

我国矿产资源丰富且开采范围较广，矿层开采过后采空区原始应力发生变化，若未及时支护或支护处理不到位有可能造成地表塌陷、地裂缝甚至山体崩滑等地质灾害，不仅破坏了自然环境，也给周围建筑及住户造成了极大的生命财产威胁。采空区地基的处理方法一般有注浆充填法、堆载预压法、砌筑法、强夯法等，其中最常用的是注浆充填法。注浆充填法处理采空区已经是一项成熟的技术，其特点在于适用范围很广，可处理各种类型的采空区空洞，并且能通过检测和二次注浆来进一步加固，以达到相关质量要求。除此之外，注浆充填法还有工艺简单、取材容易、设备易操作等优点。

近年来由于城镇化和工业化脚步加快，许多住房、路桥和城市基础设施需拆除重建，由此产生了大量的废弃混凝土，这些废弃物如若处置不当必会造成新的污染。目前已经有许多国内外专家将废弃混凝土回收利用生成再生混凝土，这些再生混凝土多用于工程结构中，因此对力学性能要求较高使得废弃混凝土利用率低。而采空区地基充填主要是对采矿过后的空洞进行充填处理，对充填物的力学性能要求相对较低，并且不同规模的采空区使用不同粒径的废弃料进行充填可将破碎筛分后的废弃混凝土从超细粉体、细骨料到粗骨料进行充分利用。大大地提高了废弃混凝土的利用率，节约了充填成本，保护了生态环境。

发明专利“一种采空区快速注浆系统”（申请号：201510337451.9）公开了一种包括制浆装置、洗孔装置、初注装置、复注装置和浆液面控制装置的采空区快速注浆系统。该系统将传统骨料添加工艺的添加地点由孔口改为制浆站，通过管道输送至采空区，大大减少了“搬家”次数，且不受地形起伏变化的影响；但骨料和胶凝材料全都需要人工运去制浆站，大大耗费了人力财力。

发明专利“一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法”（申请号：201410178455.2）公开了一种废弃混凝土与煤矸石结合制备煤矿充填膏体的方法，该方法将废弃混凝土在无需锻烧的情况下，完全回收利用，从而解决了占用土地及破坏生态环境的问题，同时为煤矿充填开采提供了较充足的廉价原料，降低了充填成本，为充填开采技术的全面实施奠定了基础。不过该法配制出的充填膏体由于流动性较低、接顶性差等原因只能适用于单个空洞体积较大或边采边充填的采空区，使用范围不够广泛。

综上所述，目前采空区的注浆处理或多或少存在充填材料成本高、充填效率低、适用范围窄等问题。因此设计一种充填成本低、注浆效率高、适用范围广的注浆方法十分有必要。

发明内容

为了克服现有的技术存在的不足, 本发明提供一种利用废弃混凝土充填不同规模采空区的施工系统及施工工艺，本发明将废弃混凝土回收破碎后，与水泥、粉煤灰等混合制成采空区场地的充填浆料，并设计出一种高效率的筛分、注浆工艺，不仅使废弃物得以回收利用节约了资源、修复了生态环境，同时筛分与注浆系统一体化使得注浆效率大大提高，节省了人力物力财力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：