CN207177964U - 一种废弃矿井采空区注浆充填结构 - Google Patents

一种废弃矿井采空区注浆充填结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种废弃矿井采空区注浆充填结构，包括从地面垂直向下的多组注浆钻孔，每组注浆钻孔分为一个主注浆钻孔和一个辅注浆钻孔，每组注浆钻孔之间的距离为浆液的扩散半径，所述扩散半径为100～200m；还包括覆岩离层区和采空区，所述主注浆钻孔的上端连通地面，下端连通所述覆岩离层区的偏上部，所述辅注浆钻孔的上端连通地面，下端穿过所述覆岩离层区的中部连通所述采空区，超高水材料浆液分别经过主、辅注浆钻孔进入覆岩离层区和采空区，形成超高水材料充填体。应用本实用新型能够有效控制废弃煤矿采空区上方地表的残余沉降，保证此类区域内新建建筑物的安全。

Description

一种废弃矿井采空区注浆充填结构
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿注浆充填减沉技术领域，特别是一种废弃矿井采空区注浆充填结构。
背景技术
随着经济社会的不断发展，城镇化建设规模逐渐加大，越来越多的拟建建筑物位于废弃煤矿的老采空区上方。由于老采空区及其上方破断岩体仍存在残余空隙，随着时间的推移以及建筑物载荷作用下，老采空区内岩层可能再次压实，导致地表出现新的沉降，给上方拟建建筑物带来较大的安全风险。因此及时对老采空区进行治理是保证新建建筑物安全的重要措施。现有技术中公开了诸多采空区充填的方法，例如膏体充填、覆岩离层区注浆等技术，但废弃矿井老采空区几乎被破碎岩块和有毒有害气体所充满，人员和机械难以进入井下实施充填，同时单纯的覆岩离层注浆效果还不足以满足减沉要求。
传统的注浆材料为粉煤灰和矸石粉等与水混合搅拌成浆液注入覆岩离层区，由此大量可流动承压水注入上覆岩层，有潜在的突水危险，同时也会影响相邻采空区的注浆工作。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种废弃矿井采空区注浆充填结构，在开采区域达到充分采动的状态下，能够具有良好的减沉效果，且可以很好的克服传统注浆材料的不足。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种废弃矿井采空区注浆充填结构，包括从地面垂直向下的多组注浆钻孔，每组注浆钻孔分为一个主注浆钻孔和一个辅注浆钻孔，每组注浆钻孔之间的距离为浆液的扩散半径，所述扩散半径为100～200m。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括覆岩离层区和采空区，所述主注浆钻孔的上端连通地面，所述主注浆钻孔的下端连通所述覆岩离层区的偏上部，所述辅注浆钻孔的上端连通地面，所述辅注浆钻孔的下端穿过所述覆岩离层区的中部连通所述采空区，超高水材料浆液分别经过主、辅注浆钻孔进入覆岩离层区和采空区，形成超高水材料充填体，所述采空区内的充填体体积占采空区体积的1/3～1/2。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括相邻所述采空区之间留设的隔离煤柱，所述隔离煤柱宽度为20～30m。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
本实用新型所提供的一种废弃矿井采空区注浆充填结构，通过覆岩离层区注浆、采空区注浆和隔离煤柱支撑的联合作用来控制拟建建筑物区域内地表的残余沉降，同时无需对采空区进行全部注浆充填就可达到理想的减沉效果，节省了注浆成本；与常规留设煤柱不同之处在于，本实用新型对隔离煤柱的宽度设计要求较低，提高了煤炭采出率；本实用新型所采用的超高水材料浆液凝固后的固结体可控制上覆岩层的运动，水作为固结体的重要组成部分被固定，不会在覆岩离层区内积压大量流动水体，减少了井下突水危险。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型所述的一种废弃矿井采空区注浆充填结构的示意图。
图中：1.主注浆钻孔，2.辅注浆钻孔，3.覆岩离层区，4.采空区，5.超高水材料充填体，6.隔离煤柱。
具体实施方式
参照图1，图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
本实用新型提供一种废弃矿井采空区注浆充填结构，包括从地面垂直向下的多组注浆钻孔，每组注浆钻孔分为一个主注浆钻孔1和一个辅注浆钻孔2，每组注浆钻孔之间的距离为浆液的扩散半径，所述扩散半径为100～200m。进一步地，还包括覆岩离层区3和采空区4，所述主注浆钻孔1的上端连通地面，所述主注浆钻孔1的下端连通所述覆岩离层区3的偏上部，所述辅注浆钻孔2的上端连通地面，所述辅注浆钻孔2的下端穿过所述覆岩离层区3的中部连通所述采空区4，超高水材料浆液分别经过主注浆钻孔1、辅注浆钻孔2进入所述覆岩离层区3和所述采空区4，形成超高水材料充填体5，所述采空区4内的超高水材料充填体5体积仅占采空区4体积的1/3～1/2。。更进一步具体地，还包括相邻所述采空区4之间留设的隔离煤柱6，所述隔离煤柱6的宽度为20～30m。覆岩离层区3和采空区4内的超高水材料充填体5以及隔离煤柱6共同起到承载作用，以控制地表下沉。

Claims (3)

1.一种废弃矿井采空区注浆充填结构，其特征在于：包括从地面垂直向下的多组注浆钻孔，每组注浆钻孔分为一个主注浆钻孔和一个辅注浆钻孔，每组注浆钻孔之间的距离为浆液的扩散半径，所述扩散半径为100～200m。
2.根据权利要求1所述的一种废弃矿井采空区注浆充填结构，其特征在于：还包括覆岩离层区和采空区，所述主注浆钻孔的上端连通地面，所述主注浆钻孔的下端连通所述覆岩离层区的偏上部，所述辅注浆钻孔的上端连通地面，所述辅注浆钻孔的下端穿过所述覆岩离层区的中部连通所述采空区，超高水材料浆液分别经过主、辅注浆钻孔进入所述覆岩离层区和所述采空区，形成超高水材料充填体，所述采空区内的充填体体积仅占采空区体积的1/3～1/2。
3.根据权利要求1所述的一种废弃矿井采空区注浆充填结构，其特征在于：还包括相邻所述采空区之间留设的隔离煤柱，所述隔离煤柱宽度为20～30m。
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