采空区注浆参数的确定 采空区注浆效果检测
3.5.2.1 灌浆压力
灌浆压力主要用来克服浆液本身的黏聚力和克服浆液沿管道、钻孔和裂（孔）隙面的流动阻力。一般来说压力越大，浆液扩散距离越远，空隙中浆液充填程度越高，压密效果越好。但是，若压力过高，可能使岩体产生塑性变形，导致岩体不必要的破坏。因此，要为灌浆选定一个适宜的压力，此压力既要大到保证使地层空隙得到充分的灌注、又不致给地层带来不利影响。
灌浆压力的确定方法很多。在欧洲灌浆实践中，经常采用Lombardi（1985）公式见式3.31。
水及动力荷载作用下浅伏采空区围岩变形破坏研究
式中：Rmax——浆液的最大渗透半径，m；
Pmax——最大灌浆压力，MPa；
t——裂隙宽度的一半，m；
c——浆液的黏聚力，MPa。
式（3.31）表明浆液的渗透范围与最大灌浆压力和裂隙半宽的乘积成正比，与浆液黏度成反比。这表明细裂隙的弹性扩张和最大容许灌浆压力的采用，有助于相对稠的浆液渗透，取得更好的灌浆效果。
我国多采用下式来计算灌浆压力。
P=P0+mh （3.32）
式中：P——灌浆压力，MPa；
P0——基岩表层段允许灌浆压力，MPa；
m——基岩每加深1m可增加的压力，MPa；
h——灌浆段深度，m。
P0和m的值根据表3.4中不同情况下的取值确定。
表3.4 P0和m选用表
由于工程的需要和地质条件原因，有时需要了解灌浆区域岩体的最大灌浆压力，以避免造成岩体劈裂等结构性破坏。在工程实践中，目前一般是通过试验法（其中主要用常规压水试验和水力阶撑试验等）和理论分析法（水力劈裂理论和浆泡扩张理论等）等确定最大灌浆压力。
在实际灌浆中，灌浆压力通常是用装在孔口上的压力表来控制和调节的。而在压力表上所显示的只是孔口上的压力，而不是实际作用到灌浆段上的压力。灌浆段上的实际压力，即总压力PT主要由压力计所示压力P、浆液自重PS和浆液沿管路的压力损失PR等组成。根据灌浆工艺、环境和设备的不同，可分以下几种情况：
（1）非循环式灌浆：
PT=P+PS （3.33）
（2）循环式灌浆且压力表装在迸浆管上
PT=P+PS-PR （3.34）
（3）循环式灌浆且压力表装在回浆管上：
PT=P+PS+PR （3.35）
（4）灌浆孔口在地下水位以下（有承压水）时：
PT=P+PS±PR-PH （3.36）
式中：PT——作用到灌浆段中点上的总压力，MPa；
P——孔口处压力表上显示的压力，MPa；
PS——浆液自重产生的压力，MPa；
PR——浆液在流经自压力表至灌浆段中点的压力损失，MPa；
PH——压力表低于稳定地下水位的水头压力，即用压力表测得的承压力，MPa。
上述各式中的PS分3种情况确定（图3.12）。
图3.12 PS计算示意图
a.灌浆段在地下水位以上：
水及动力荷载作用下浅伏采空区围岩变形破坏研究
b.灌浆段在地下水位以下：
水及动力荷载作用下浅伏采空区围岩变形破坏研究
c.有承压水情况下：
水及动力荷载作用下浅伏采空区围岩变形破坏研究
式中：h1——孔口灌浆压力表至地表或廊道地面的高度差，m；
h2——地表或廊道地面孔内注浆塞的高度差，m；
h2-1——地表至地下水静水位高度差，m；
h2-2——地下静水位至注浆塞处的高度差，m；
L——灌浆孔段的高度，m；
γS——浆液容重，N/m3。
上述各式中的PR由两部分组成，即PR=Pμ+Pτ0。
对于宾汉流体，PR的计算公式为：
水及动力荷载作用下浅伏采空区围岩变形破坏研究
式中：μ——浆液塑性粘度，Pa·s；
l——灌浆管道的长度，m；
q——灌浆流量，m3/s；
r——灌浆管的半径，m；
τ0——浆液的初始动切力，Pa。
3.5.2.2 注浆量
注浆孔注浆量与采空区的高度、地层性质、采空区的冒落情况以及覆岩破坏情况有关，同一地区各孔相差也很大。原则上注浆结束后注浆形成的结石体应充满扩散半径范围。单孔注浆量可根据公式3.41迸行估算：
Q=πR2MλK/C （3.41）
式中：Q——单孔注浆量，m3；
M——煤层采厚，m；
R——扩散半径，m；
λ——采空区剩余空隙率；
K——浆液无效损耗系数，一般取1.2；
C——浆液结石率，对于水固比为0.6～1.0：1的水泥粉煤灰浆液，一般取C=0.8。
3.5.2.3 浆液扩散半径
确定扩散半径就是确定灌浆孔距，灌浆孔距设计的合理与否直接关系到灌浆的效果和费用。如果孔距设计得太大，最终达不到规定要求，以致不得不再迸行大量的补充灌浆。如果孔距设计得太小，将会使后来的一部分是不必要的重复灌浆，导致灌浆费用的提高。当灌浆压力和注浆量确定后，就可以根据注浆扩散理论公式求出浆液扩散半径。根据采空区注浆工程实践，在注浆压力为1.0 MPa时，采空区注浆扩散半径约为15m。
采空区注浆效果检测~
3.5.3.1 检测的必要性
采空区注浆治理工程属于隐蔽工程，由于采空区治理工程的隐蔽性和复杂性，在注浆工程结束后很难直观确定注浆效果，注浆效果没有达到设计要求将对地面设施的安全运行造成巨大的隐患，因此采空区注浆工程检测尤为重要。
3.5.3.2 检测内容及方法
目前用于工程质量检验的技术和方法主要有注浆前后物探资料对比分析、钻探取心及室内试验确定充填体强度、钻孔电视查看孔内裂隙充填状况、地表变形观测等。采空区注浆施工结束后的质量检验主要包括注浆后采空区充填率分析、充填体强度检验、充填范围检验等内容。物探检测技术是采空区治理工程施工完成后对工程质量检验的重要方法，常用的方法有大地电磁法、孔内波速测井法、瑞雷波（面波）法、瞬变电磁法、高密度电法等。常用的检测内容和方法如表3.5所示。
表3.5 采空区注桨工程质量检验内容及方法
1、保护未采完的自然资源，不致使其因风化而性能下降，将资源留给后人。
2、维持地质结构，不因人工地穴而导致地下水走向改变、以及地磁发生偏转。
3、避免因人工地穴而引起下陷而导致地表缺陷，以至祸及地表建筑，如：楼房的倾斜和倒塌。
4、人工地穴因会导致煤气管网（包括自来水管网）下沉变形从而使得煤气泄漏从而引发次生灾难。
5、最大限度的保持原有地脉不至有大的改变，以避免因此而引起更深远的生态链改变。
相关要点总结：
14727755805：矿山采空区上还可以建房子吗
景郝答：利用打眼技术，查看是否凝固，如有有掉落，则继续灌浆，直到不再掉落，确定没有孔洞后，才可进行建设。但也不是所有的采空区都可以进行治理建设的，这个需要具体的勘测才可以断定；重度采空区是不允许修建建筑物的，只可以进行园林景观的绿化。所以从理论上讲，可以轻中度可以治理的采空区，只要开发商...
14727755805：采用分层垮落法开采时,为什么必须向采空区注水或注浆?
景郝答：【答案】：采用分层垮落法开采时，向采空区注水或注浆的原因：(1)注水或灌浆，有利于形成再生顶板;(2)注水或灌浆灭火除尘。
14727755805：采空区注浆施工中出现串浆怎么办?
景郝答：【高压旋喷桩不返浆】有种以下几种情况： 1、地下有承压水，且压力较大； 2、地下有溶洞或采空区； 3、有较大裂隙或废弃项道。处理办法：在施工前期进行钻孔的同时，应尽量进行地层的复勘，复核原有地勘报告，并对所施工的地层情况有一个详细了解。如果地质情况不允许，就不要采取高压旋喷桩。如果...
14727755805：什么是采矿陷落区
景郝答：此外，地表裂缝会为地下自然煤层提供充足氧气，地下煤火会使采空区顶板承压减弱，冒落加剧，地裂缝加宽、加长，最终形成“地裂—火区—地表裂陷”的恶性循环。探测方法 一、重力勘探方法 重力勘探方法是利用地下地质体质量亏损或盈余，在地表观测他们引起的重力异常，从而确定地下地质体的分布、大小、边界等...
14727755805：矿井防治水方法研究
景郝答：煤层顶板采动三带的探测采用水文地质钻孔观测法和物探方法结合的探测方法。 (1)水文地质钻孔观测法 水文地质钻孔观测法的实质是在采空区地面布置一定数量的观测钻孔,在钻进过程中测定钻孔冲洗液的漏失量、钻孔水位变化,并记录各种异常现象,经综合分析确定垮落带和断裂带的最大高度及破坏特征。 1)观测内容和方法:①...
14727755805：采空区注浆后做物探试验多少钱一个点?
景郝答：我估计您说的是采用的高密度电法，200一个点价格算是合理的了，主要跟工作量大大小，深度要求以及设计的具体要求，需不需要报告盖章发票等等都有很大关系的！
14727755805：大青灰岩水的防治
景郝答：3)对主要底板导水通道出水点进行注浆封堵,截断下部灰岩水(奥灰水)向矿井充水的途径。 4)根据三维地震资料划出的上部采空区和浅部边界导水范围,有针对性地预留防水煤柱,并对浅部导水通道进行充填,截断老空水向矿井充水的途径。 (4)疏水孔的布置 从东翼区大青灰岩含水层单孔涌水量来看,一般为0.1～0.3 m3/...
14727755805：绿色开采的概念与技术体系
景郝答：确定覆岩中的关键层位置,掌握其离层与破断特征参数,是注浆减沉技术应用可行性分析、钻孔布置与注浆工艺设计及减沉效果评价的基础。 从理论上来说,充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径。为了降低充填成本,基于岩层控制的关键层理论,提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区,只要保证未充填采...
14727755805：为什么:采用分层垮落法开采时,必须向采空区注水或注浆
景郝答：防火 采空区破裂煤解除空气自燃 注水一面 封闭裂隙 防止空气进去 一面降温 还能胶结岩石 形成再生顶板 提供方便 总结：防火 防瓦斯
14727755805：煤矿防治水管理规定(2)
景郝答：(四)有大量积水的老窑和采空区; (五)导水、充水的陷落柱、岩溶洞穴或地下暗河; (六)分区隔离开采边界; (七)受保护的观测孔、注浆孔和电缆孔等。 第五十三条 矿井应当根据矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩物理力学性质、开采方法及岩层移动规律等因素确定相应的防隔水煤(岩)柱的尺寸。防隔水...