CN107461196A - 煤矿台阶状塌陷的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿台阶状塌陷的修复方法,包括对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆;对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充;对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶;在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡;自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水。本发明对台阶状塌陷根部裂缝扩口、回填、注浆:对台阶状塌陷平台边缘的台阶界限处根部裂缝进行扩口处理,保证裂缝真实暴露并有利于开展回填及注浆施工,确保密实回填及充分注浆。

Description

煤矿台阶状塌陷的修复方法
技术领域
本发明涉及采矿、土地与矿山地质环境的修复与利用等技术领域,特别是涉及一种煤矿台阶状塌陷的修复方法。
背景技术
我国煤炭资源消费总量居世界第一,对煤炭资源的需求量巨大。随着我国政府生态文明建设工作的开展,越来越多的管理者意识到煤炭开采带来的环境破坏严重性。自上世纪80年代末开始,我国政府在国有大型煤矿开始开展大量的矿山环境地质问题修复工作试点,至今已取得了显著的修复治理成效。
煤炭资源开采会诱发一些列复杂的矿山环境地质问题,因煤炭资源赋存的矿山地质环境背景复杂,不同背景下发生的矿山环境问题表现有所差异。开采沉陷问题是煤炭矿山最为常见的矿山环境地质问题之一,据不同的煤层埋藏角度、开采方式、顶板管理方式、开采强度、开采深度、上覆围岩强度等因素综合影响,开采问题可以表现为塌陷坑、台阶状塌陷、塌陷槽、台阶状塌陷、地裂缝等不同的地表表现形式。
多年来,我国在煤炭矿山开采沉陷问题治理方面已积累了大量的治理经验,但是在台阶状塌陷治理方面仍没有系统的修复方法,缺少详细的修复技术说明。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种煤矿台阶状塌陷的修复方法,以改善煤炭矿山地表塌陷坑的修复效果。
基于上述目的,本发明提供的煤矿台阶状塌陷的修复方法包括以下步骤:
对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆;
对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充;
对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶;
在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡;
自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水;
根据煤矿台阶状塌陷所在区域的地理、地质条件,以台阶状塌陷修复区域周边适宜种植的林、草植被为依据,建设人工草地和林地或者灌木林地。
在本发明的一些实施例中,所述对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆的步骤包括:
若根部裂缝的宽度大于等于10cm,则先对该根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,然后对裂缝扩口进行回填,再对回填后的裂缝进行注浆至扩口顶面,形成回填注浆部位,最后在固结的回填注浆部位表面覆盖土体;
若根部裂缝的宽度小于10cm,则就地利用塌陷平台的台阶壁土体对该根部裂缝进行掩埋。
在本发明的一些实施例中,所述先对该根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,然后对裂缝扩口进行回填,再对回填后的裂缝进行注浆至扩口顶面,形成回填注浆部位,最后在固结的回填注浆部位表面覆盖土体的步骤包括:
对根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,所述裂缝扩口的宽度为10~15cm,裂缝扩口的深度为20~30cm;
在裂缝扩口的底部虚铺厚度为15~20cm的矸石,夯实裂缝内回填的矸石;
选用水泥-粉煤灰混合砂浆作为注浆材料,对回填后的扩口裂缝进行注浆充填,并注浆至扩口顶面有稳定液面,形成回填注浆部位;
待浆液产生强度后,将扩口取出的土体覆盖至回填注浆部位。
在本发明的一些实施例中,所述对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充的步骤包括:
利用“矸石+粉煤灰+砂土”的混合材料或“矸石+砂土”的混合材料进行密实填充;
填充完成后,夯实所述混合材料,再在混合材料上进行洒水处理。
在本发明的一些实施例中,所述对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整的步骤包括:
先对塌陷平台和台阶界限进行逆坡向上切坡推土,再进行顺坡向下剥离表土、碾压铺土。
在本发明的一些实施例中,所述先对塌陷平台和台阶界限进行逆坡向上切坡推土,再进行顺坡向下剥离表土、碾压铺土的步骤包括:
如果塌陷平台的地形坡度大于等于30°,则先对塌陷平台进行逆坡向上剥离表土,然后从台阶界限处开始逆坡向上切坡推土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶。
如果塌陷平台1的地形坡度小于30°,先对塌陷平台进行逆坡向上剥离表土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶。
在本发明的一些实施例中,所述在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡的步骤包括:
采用“矸石+粉煤灰+水泥浆”混合材料堆填经修整处理的位置,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡,所述堆填坡的堆填高度为台阶高度的70~80%,堆填角度为45°~60°;
待堆填材料产生强度后,将土体堆填于堆填坡的上表面,并夯实堆填土体。
在本发明的一些实施例中,在所述在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡的步骤之后,还包括:
在堆填坡附近的上层台阶边缘处修建边坎。
在本发明的一些实施例中,所述在堆填坡附近的上层台阶边缘处修建边坎的步骤包括:
先在修建处向下挖土,形成5~10cm凹槽,用于设定筑坎位置,再选用生土在该位置处修筑边坎,所述边坎与台阶界限的距离为20~30cm。
在本发明的一些实施例中,所述自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水的步骤包括:
将地表表土自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处均匀重覆,表土重覆厚度为15~20cm;
表土重覆完成后在重覆区域进行喷水工作,每平米喷水5~7L,喷水工作进行3次,每次间隔2~3天。
如上所述,本发明具有如下有益效果:
1)煤矿台阶状塌陷规模类型划分:对煤矿矿产开采沉陷问题待修复区域内的台阶状塌陷进行类型确定,掌握台阶状塌陷的发生规模,以确定治理对象与使用方法之间的针对性;
2)台阶状塌陷根部裂缝扩口、回填、注浆:对台阶状塌陷平台边缘的台阶界限处根部裂缝进行扩口处理,保证裂缝真实暴露并有利于开展回填及注浆施工,确保密实回填及充分注浆;
3)台阶状塌陷台阶界限内地形及坡度修整:对台阶状塌陷的台阶界限内进行地形及坡度修整,调整台阶界限内地形坡度至设计角度值,为后期修复区域覆土和生态修复提供条件;
4)经角度处理的位置进行堆填处理:通过对经角度处理的位置进行固废混合材料堆填处理,以实现对台阶界限处有效覆盖、堆填,衔接相邻两级台阶并消除台阶界限处的垂直变形。
附图说明
图1为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷的剖视图;
图2为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷台阶裂缝扩口充填及注浆的剖视图;
图3为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷平台界限内地裂缝的剖视图;
图4为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷台阶界限内角度调整的剖视图;
图5为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷台阶处堆填、覆盖及修建边坎的剖视图;
图6为本发明的实施例的煤矿小型台阶状塌陷地表重覆表土的剖视图。
图中标号表述如下:1-塌陷平台,2-台阶界限,3-根部裂缝,4-裂缝扩口;5-回填注浆部位,6-地裂缝,7-充填部位,8-台阶,9-堆填坡,10-堆填土体,11-边坎,12-表土。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一个实施例,以内蒙东胜矿区巴隆图煤矿小型台阶状塌陷的修复为例,巴隆图煤矿(以下简称“巴矿”)位于内蒙古鄂尔多斯东胜铜川镇,年产量120万吨/年,属温带大陆性干旱气候,地貌形态为低山丘陵。目前开采4-1煤层,采煤方法为一次采全高综合机械化采煤法,顶板管理方式为全陷落法。据统计资料,目前巴矿范围内形成了5处采空区,均为4-1煤层采空区,该矿主要含煤地层为侏罗系中下统延安组,含煤地层平均厚度159.02m,主采煤层埋深70~290m,顶板岩性为细砂岩、粉砂岩。
巴矿于2006年开始开采,主要存在的矿山环境地质问题为台阶状塌陷、条带状塌陷坑、排矸场堆放占地。巴矿台阶状塌陷发育,台阶高度为0.5~1.8m,在台阶状塌陷上缘发育有大量地裂缝,地裂缝走向与台阶状塌陷发育走向基本垂直。
根据巴矿矿山地质环境背景、矿产资源种类、开采方式及顶底板管理方式及开采沉陷类型,考虑到巴矿内小型台阶状塌陷已趋于稳沉状态,原有地表形态为低山丘陵,可采用本发明提供的煤矿台阶状塌陷的修复方法进行修复,具体地,所述煤矿台阶状塌陷的修复方法包括以下步骤:
1)对煤矿地面塌陷规模及类型进行区分,确定塌陷类型为台阶状塌陷,以台阶状塌陷为本发明的修复对象。
具体地,在本发明的一个较佳实施例中,该步骤可以具体包括:开展煤矿区内台阶状塌陷修复区域测绘勘测工作,掌握台阶状塌陷的发生规模、变形情况、分布数量等基本情况,选取斜坡型台阶状塌陷作为修复对象,从而认定适宜的修复范围,确保方法应用合理、得体。
利用GPS、全站仪等测绘仪器勘测待修复的台阶状塌陷的范围、台阶变形高度、台阶宽度、台阶形状等台阶状塌陷的基本参数,结合现场调查实地查明煤矿台阶状塌陷的发生规模、地裂缝发育程度、治理复杂程度等基本情况。根据测得的台阶状塌陷区域台阶的变形高度划分煤矿台阶状塌陷的发育类型,具体发育类型分类见下表。
表1煤矿台阶状塌陷发育类型分类
根据现场实地勘测的成果以及地形图等测绘资料,根据台阶状塌陷的台阶变形高度确定台阶状塌陷类型,本发明以小型台阶状塌陷(即台阶变形高差<1m)作为修复对象。较佳地,若待修复区域内发生有多种类型的台阶状塌陷,则根据勘测资料及测绘资料,划分施工段以此区分不同的施工方法。
2)对台阶状塌陷的地表杂物进行清理。
在该步骤中,清理台阶状塌陷修复区域内因矿山生产或生活区堆存的固体废弃物、生活垃圾等,以便于台阶状塌陷修复区域顺利施工。清理修复区域内堆存的固体废弃物如矸石堆、粉煤灰堆、碎石堆等,生活垃圾在清理中最好与固废分开堆放于矿山设置的指定堆放区域,并对固废、生活垃圾进行表面覆盖处理。清运过程中以及堆积场地需防止环境二次破坏。清运过程需提前规划、明确清运路线,防止对修复区地表土壤造成破坏。
优选地,清理过程中使用“人工+机械”施工的清理方案,对于台阶中地裂缝发育或变形强烈的区域建议不使用大型机械进行清理工作,人员进入该区域内需采取安全保护措施。
3)对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆。
如图1所示,台阶状塌陷内形成有塌陷平台1、塌陷平台1边缘的台阶界限2,相邻的台阶界限2之间在台阶界限2的根部形成有根部裂缝3,所述塌陷平台1上还会出现地裂缝6。在本发明的一个较佳实施例中,根据裂缝宽度的不同,分为两种处理方式:第一种,若根部裂缝3的宽度大于等于10cm,则对该根部裂缝3进行扩口、回填和注浆;第二种,若根部裂缝3的宽度小于10cm,则无需进行扩口、回填和注浆处理,就地利用塌陷平台1的台阶壁土体对该根部裂缝3进行掩埋,以提高修复效率。需要说明的是,宽度方向即台阶状塌陷的发育走向。
优选地,对于裂缝宽度大于等于10cm的根部裂缝,先对根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口4,然后对裂缝扩口4进行回填,再对回填后的裂缝进行注浆至扩口顶面,形成回填注浆部位5,最后在固结的回填注浆部位5表面覆盖土体。更为优选地,裂缝扩口4的宽度为10~15cm,裂缝扩口4的深度为20~30cm,以便后期开展裂缝充填工作,如图2所示。
优选地,扩口施工过程中使用小型挖土机械进行扩口施工,施工中机械前轮位置距裂缝距离至少2m。扩口挖土的土体可分段摆放至距扩口区域1.5~2m范围内,方便后续的覆土工程使用。完成扩口后,在裂缝扩口4的底部虚铺厚度为15~20cm的矸石。优选地,可以选用粒径小于5cm的矸石进行虚铺。虚铺矸石步骤完成后,夯实裂缝内回填的矸石,如有矸石下漏至裂缝内,则需要夯实后再继续虚铺矸石并夯实。待裂缝扩口4内矸石夯实完成后,选用水泥-粉煤灰混合砂浆作为注浆材料,对回填后的裂缝扩口4进行注浆充填,并注浆至扩口顶面有稳定液面,形成回填注浆部位5,如图2所示。
可选地,所述水泥与粉煤灰的质量比为1:1~1:3。注浆完成后,要避免对扩口区内的土体或浆液扰动,待浆液产生强度后再进行下一步施工。一般地,注浆完成后3~5天后即可将扩口取出的土体利用推土机械覆盖扩口区域(即回填注浆部位5)。
4)对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充。
因小型台阶状塌陷台阶在地表变形后受到不同程度的剪破坏和拉破坏,各塌陷平台1内可能不同程度的发育有张拉裂缝和剪切裂缝。塌陷平台1内存在的地裂缝6多发育深度较浅,一般在距离地表0.2~3.0m处尖灭,如图2所示。优选地,对于塌陷平台1内的地裂缝6可利用“矸石+粉煤灰+砂土”的混合材料或“矸石+砂土”的混合材料进行密实填充,形成充填部位7,如图3所示。填充完成后,用铁锨、夯杵等工具夯实所述混合材料,再在混合材料上进行洒水处理,使混合材料的填充更加密实。更为优选地,可以在2~3日后,对裂缝充填有下沉的区域可以再进行补充填平。
优选地,所述矸石、粉煤灰、砂土的质量比为1~3:1~3:1~3。较佳地,所述矸石、砂土的质量比为1~3:1~3。作为本发明的一个实施例,所述“矸石+粉煤灰+砂土”可以采用3:1:1的质量比混合。作为本发明的一个实施例,所述“矸石+粉煤灰+砂土”可以采用3:2:1的质量比混合。作为本发明的一个实施例,所述“矸石+粉煤灰+砂土”可以采用2:1:3的质量比混合。作为本发明的一个实施例,所述“矸石+粉煤灰+砂土”可以采用1:3:2的质量比混合。作为本发明的又一个实施例,“矸石+砂土”可以采用3:1的质量比混合。作为本发明的又一个实施例,“矸石+砂土”可以采用2:1的质量比混合。作为本发明的又一个实施例,“矸石+砂土”可以采用2:3的质量比混合。这些组合都可以提高混合材料的充填密实度。
5)对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶。
处于斜坡上的小型台阶状塌陷,因台阶变形产生位移,但台阶界限内坡度仍存在,对后期生态修复治理工程开展仍有不利影响,需要对其基本形态做一定修整。该步骤可以为后续的覆土步骤和生态修复步骤提供条件。
在该步骤中,如图4所示,如果塌陷平台1的地形坡度小于30°,可以是先对塌陷平台1进行逆坡向上剥离表土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台1和台阶界限2调整至地形坡度≤25°的台阶8。如果塌陷平台1的地形坡度大于等于30°,可以先对塌陷平台1进行逆坡向上剥离表土,然后从台阶界限2处开始逆坡向上切坡推土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台1和台阶界限2调整至地形坡度≤25°的台阶8。
根据台阶界限2内坡度的陡倾情况,可以多次重复调整台阶基本地形坡度,直至其符合下表推荐的坡度值。矿山可以根据后期土地综合利用目标按照下表推荐的坡度值进行施工设计。
表2台阶状塌陷地形坡度施工推荐角度值
土地综合利用目标 推荐角度值
修复治理为草地 ≤15°~20°
修复治理为林地 ≤5°~15°
修复治理为农业用地 ≤5°~15°
6)在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡。
如图5所示,所述经修整处理的位置就是经过裂缝回填、注浆、修整处理的根部裂缝4处,在该步骤中,可以采用“矸石+粉煤灰+水泥浆”堆填材料堆填经修整处理的位置,所述矸石、粉煤灰、水泥浆的质量比为1:3:3。优选地,所述堆填坡9的堆填高度可以为台阶高度的70~80%,堆填角度可以为45°~60°,以实现对台阶界限2处有效覆盖、堆填,衔接相邻两级台阶并消除台阶界限2处的垂直变形。
优选地,该步骤还包括:待堆填材料产生强度后,将土体堆填于堆填坡9的上表面,并夯实该堆填土体10,如图5所示。较佳地,该堆填坡9的最大坡度小于等于45°。需要说明的是,所述堆填土体10可以是在扩口处理或者修整处理过程中预留的土体。
更为优选地,该步骤还包括:在堆填坡9附近的上层台阶边缘处修建边坎11。具体地,可以是:先在修建处向下挖土,形成5~10cm凹槽,用于设定筑坎位置,再选用生土在该位置处修筑边坎11。优选地,边坎11与台阶界限2的距离约为20~30cm,以保护边坎11免受后期覆土施工破坏。可选地,所述边坎11的形态可以为等腰梯形或等腰三角形,边坎11底部宽度20~30cm,高度不大于15cm。修建边坎11后,利用铁锨拍实并整平边坎侧边,施工完成后进行洒水工作,每延米喷水2~3L,喷水可进行2次,喷水时间间隔1天,以增强边坎的牢固性。
7)自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水。
如图6所示,将专门保留的地表表土自台阶状塌陷两台阶界限2内最高处向低处均匀重覆,表土12的重覆厚度为15~20cm,边坎11处可以不覆表土。表土重覆工作可以用小型推土机械在平台内推覆表土,台阶堆填处最好是人工覆表土并保证表土均匀重覆。表土重覆完成后在重覆区域进行喷水工作,每平米喷水5~7L,喷水工作进行3次,每次间隔2~3天。
8)根据煤矿台阶状塌陷所在区域的地理、地质条件,以台阶状塌陷修复区域周边适宜种植的林、草植被为依据,建设人工草地和林地或者灌木林地。
植被修复要符合当地生态规律,以内蒙中西部地区为例,随着经度变化,可以选择性种植紫花苜蓿、白花草木樨、黄花草木樨、沙打旺、红豆草等适宜在黄土地区生长的牧草,以及刺槐、榆树、山杏、合作杨、油松、旱柳、樟子松、苹果、枣、紫穗槐、柠条、沙蒿、沙地柏、海红子、杜松等耐旱能力较强的植被。
9)对土壤肥力缺乏或对土壤肥力缺乏或存有局部污染的修复区域,如风积沙或者地下水严重破坏且降雨量小于50mm地区,可利用生物修复技术改良土壤。通过向遭受污染的土壤投入污染物降解菌(主要选用AM真菌)或接种丛枝菌根促进台阶状塌陷修复区域植被的修复。
如上所述,本发明具有如下有益效果:
1)煤矿台阶状塌陷规模类型划分:对煤矿矿产开采沉陷问题待修复区域内的台阶状塌陷进行类型确定,掌握台阶状塌陷的发生规模,以确定治理对象与使用方法之间的针对性;
2)台阶状塌陷根部裂缝扩口、回填、注浆:对台阶状塌陷平台边缘的台阶界限处根部裂缝进行扩口处理,保证裂缝真实暴露并有利于开展回填及注浆施工,确保密实回填及充分注浆;
3)台阶状塌陷台阶界限内地形及坡度修整:对台阶状塌陷的台阶界限内进行地形及坡度修整,调整台阶界限内地形坡度至设计角度值,为后期修复区域覆土和生态修复提供条件;
4)经角度处理的位置进行堆填处理:通过对经角度处理的位置进行固废混合材料堆填处理,以实现对台阶界限处有效覆盖、堆填,衔接相邻两级台阶并消除台阶界限处的垂直变形。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,包括以下骤:
对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆;
对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充;
对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶;
在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡;
自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水;
根据煤矿台阶状塌陷所在区域的地理、地质条件,以台阶状塌陷修复区域周边适宜种植的林、草植被为依据,建设人工草地和林地或者灌木林地。
2.根据权利要求1所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述对台阶状塌陷的根部裂缝进行扩口,然后对扩口进行回填和注浆的步骤包括:
若根部裂缝的宽度大于等于10cm,则先对该根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,然后对裂缝扩口进行回填,再对回填后的裂缝进行注浆至扩口顶面,形成回填注浆部位,最后在固结的回填注浆部位表面覆盖土体;
若根部裂缝的宽度小于10cm,则就地利用塌陷平台的台阶壁土体对该根部裂缝进行掩埋。
3.根据权利要求2所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述先对该根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,然后对裂缝扩口进行回填,再对回填后的裂缝进行注浆至扩口顶面,形成回填注浆部位,最后在固结的回填注浆部位表面覆盖土体的步骤包括:
对根部裂缝进行扩口,形成裂缝扩口,所述裂缝扩口的宽度为10~15cm,裂缝扩口的深度为20~30cm;
在裂缝扩口的底部虚铺厚度为15~20cm的矸石,夯实裂缝内回填的矸石;
选用水泥-粉煤灰混合砂浆作为注浆材料,对回填后的扩口裂缝进行注浆充填,并注浆至扩口顶面有稳定液面,形成回填注浆部位;
待浆液产生强度后,将扩口取出的土体覆盖至回填注浆部位。
4.根据权利要求1所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述对台阶状塌陷内的地裂缝进行填充的步骤包括:
利用“矸石+粉煤灰+砂土”的混合材料或“矸石+砂土”的混合材料进行密实填充;
填充完成后,夯实所述混合材料,再在混合材料上进行洒水处理。
5.根据权利要求1所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述对台阶状塌陷的塌陷平台和台阶界限进行地形修整以及坡度修整的步骤包括:
先对塌陷平台和台阶界限进行逆坡向上切坡推土,再进行顺坡向下剥离表土、碾压铺土。
6.根据权利要求5所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述先对塌陷平台和台阶界限进行逆坡向上切坡推土,再进行顺坡向下剥离表土、碾压铺土的步骤包括:
如果塌陷平台的地形坡度大于等于30°,则先对塌陷平台进行逆坡向上剥离表土,然后从台阶界限处开始逆坡向上切坡推土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶。
如果塌陷平台1的地形坡度小于30°,先对塌陷平台进行逆坡向上剥离表土,再顺坡向下推土、铺土以及碾压,从而将塌陷平台和台阶界限调整至地形坡度≤25°的台阶。
7.根据权利要求1所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡的步骤包括:
采用“矸石+粉煤灰+水泥浆”混合材料堆填经修整处理的位置,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡,所述堆填坡的堆填高度为台阶高度的70~80%,堆填角度为45°~60°;
待堆填材料产生强度后,将土体堆填于堆填坡的上表面,并夯实堆填土体。
8.根据权利要求7所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,在所述在经修整处理的位置处进行堆填处理,在相邻的塌陷平台之间形成堆填坡的步骤之后,还包括:
在堆填坡附近的上层台阶边缘处修建边坎。
9.根据权利要求8所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述在堆填坡附近的上层台阶边缘处修建边坎的步骤包括:
先在修建处向下挖土,形成5~10cm凹槽,用于设定筑坎位置,再选用生土在该位置处修筑边坎,所述边坎与台阶界限的距离为20~30cm。
10.根据权利要求9所述的煤矿台阶状塌陷的修复方法,其特征在于,所述自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处重覆表土并喷水的步骤包括:
将地表表土自台阶状塌陷两台阶界限内最高处向低处均匀重覆,表土重覆厚度为15~20cm;
表土重覆完成后在重覆区域进行喷水工作,每平米喷水5~7L,喷水工作进行3次,每次间隔2~3天。
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