静志会 王牧宇

1.唐山市规划建筑设计研究院 河北 唐山 063000；

2.开滦（集团）有限责任公司东环坨矿业分公司 河北 唐山 063000

引言

由于对水资源煤炭资源等的过度开发，土地建设的规模扩大，对采空区处理的不到位，许多地面都已出现沉降的情况，而且沉降的程度也较大。另外一些自然原因和人为原因，也加剧了地面沉降的程度，这就会导致有些居民房主的房屋倒塌，墙体开裂。另外地面沉降也可能会引发较为严重的交通事故，这是由于地面沉降后，交通道路也会随之发生塌陷，这样就会影响人们的日常生活和日常出行。由此对采空区要进行严格的勘探和处理，提高采空区地基处理范围的合理性和准确性。

1 采空区的概念

采空区是人类在采矿时，对采矿区域过度挖掘，将那片区域挖空，导致地表或地下出现空洞。采空区存在着较大的危险，因为没有了土质的支撑，会导致周围的山体出现崩塌。如果在采空区进行建筑施工，会导致建筑的地基受到危险，一般采矿完成之后，都会对采矿区进行回填。采空区分为露天采空区和地下采空区，露天采空区可以直观看到，而地下采空区无法直观看到，所以在进行建筑施工时，需要进行详细的调查，了解地下的情况[1]。

2 采空区的危害

采空区会对人类的地面活动造成较大的影响，如果在采矿完成之后，没有对采空区进行处理，可能会导致采空区周围的建筑物出现下沉，倾斜倒塌等严重情况。因为矿物质分布不均，所以在采矿完成之后会出现分布不均的采空区，而且有些采空区是地下采空区隐秘性较强，如果在施工过程中或者地面活动时不了解周围的地质情况，很有可能会导致安全事故发生。如何正确判断地下采空区的危险情况，这需要由工程技术人员对采空区进行空间形态以及局部范围分析，对采空区存在的危害进行专业的分析和评价，并针对相对应的问题，制定相应的解决措施，避免采空区影响后续该区域的发展。而且如果需要在采空区进行建筑施工，在进行施工前，一定要对建筑地基进行专业处理，保证地基的稳定性，避免踩空区对地基造成破坏。矿山是不断向下挖掘，在挖掘之后土质疏松，虽然经过回填，但是在长时间的积累之下，很有可能会出现土地下陷的情况，如果在上面进行建筑施工，很有可能导致建筑物倒塌。采空区一定要做好危险分析了解，在工区存在的安全隐患，才能够对周围的人民群众以及周围的项目工程进行更加详细，全面的保障。

采空区如果处理不当，有可能会因为不均匀沉降作用，对采空区之上建筑物的结构带来损害.严重地会造成筑物的局部发生开裂、倾斜、甚至倒塌。由于地下采空区的空间分布没有明显的规律特征.隐伏性较强，而且采空区顶板处容易发生冒落塌陷等情况。因此，如何正确判断地下采空区的分布范围.掌握采空区的空间形态特征和采空区的冒落状况等.一直是工程技术人员对采空区进行潜在危害性评价的难题.对如何合理制定采空区治理对策造成困扰。而且，工程建设会引发或加剧采空塌陷，所以在含有采空区的地区进行建筑施工前.一定要确保地基处理的可靠性。地基处理稍有不当，将会给建筑物带来严重的危害。同时，随着矿山向内不断挖掘，地球对其压力不断增大，采空区在强大的地压下。容易造成崩塌。如果不及时做好处理工作，在这种地基上建造房屋会有极大的安全隐患，也会给这些地区广大人民群众的生命财产带来严重的威胁[2]。

3 在煤矿采空区地基处理中注浆法的原理及意义

采空区是指低价固体矿床被开采后留下的空间区域。如不及时处理就会造成矿井坍塌等危险，这就严重威胁着人们的生命财产安全，是社会中存在的较大的安全隐患。注浆法也常称为灌浆法，是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将各种能固化的浆液注入地基土当中，这样使得浆体能够进入孔洞和缝隙，起到充实作用。如此就可以增大地基的承受能力，为采空区上方的建筑，房屋提供安全保障。注浆法的使用方法有很多，其中运用较多的为压入式注浆。通常来说，压入式注浆，在无其他外界干扰的情况下，利用内外大气压差将浆液注入孔洞和缝隙。将注浆法运用于采空区地基处理后，就可以是采空区避免塌陷，另外起到加固，防止渗漏等作用[3]。

4 注浆法在煤矿采空区地基处理中的流程工艺分析

4.1 确定煤矿采空区地基处理的范围

煤矿采空区出露于土地表面之中，这不仅会对大气环境造成很严重的污染，还会对建筑物的地基造成很大的危害。对于那些没有出露于地表的采空区，应该对其进行严格勘探。确定其能够承受的重力范围，最大限度地避免其塌陷。另外在确定煤矿采空区地基处理范围时，要考虑到可能会发生的各种要素，做到全面分析，这样才可以提高其准确度和安全性。

4.2 工程前期准备

做好前期准备也是至关重要的，在前期准备工作中，需要准备直径为127毫米的无缝钢管，另外要准备制作浆体的各种材料，只有做好了前期工作，才可以更好地为注浆法的运用奠定基础。制作浆体的材料最好就地就近取材，其实一些工业上的废渣就可以被得到运用，另外一些施工设备也要提前准备到位。对于工程施工人员，可以按小组进行分配，做到合理分配。

4.3 设计钻孔与放线测量

做好前期的工作准备后，就需设计钻孔的大小和测量放线距离，可以运用物理方法计算出注浆孔的各个数据。在实际情况之中，专业测量人员根据设计的图纸，再利用专业仪器进行分析设计，以寻求最正确的方法进行孔洞开钻，另外技术人员要根据实际情况进行操作，保障孔位误差不大于0.5毫米。

4.4 浆液制作工艺

第一步，进行材料的准备，根据浆液使用量的多少计算出制作浆液的各个材料的用量，再计算出需要水的用量，为保障浆液的制作水平，需要对浆液进行抽样调查，对一些材料用量的抽查更为重要。另外，需要根据现场的实际情况，求出最合适，最正确的材料配比，保证浆液的制作水平完全符合要求，最后要做到因地制宜，根据不同采空区的情况，制作不同的配比材料，对工程进行实际操作，保障浆液的制作工艺。

4.5 压入式注浆施工工艺

压入式注浆指的是通过物理方法，利用内外大气压将液体注入于固体当中去，运用于对采空区地基处理当中，就是注浆于采空区部分，通过渗透和挤压等方式，使浆体可以在采空区停留，经过一段时间的沉淀后，与采空区原先保留的部分形成一个整体，达到加固地基的目的，减少采空区的地面沉降。对于煤矿采空区，为了提高工程的质量水平，保障浆液完全注入应注入采空区，首先需要对边界进行注浆，然后再根据采空区情况进行注浆，由于边界区与中间区差别较大，采用的浆液也就不同。另外浆液的配比要严格按照要求，为了加速其凝聚和跑浆，可以采用石粉进行控制，注浆的用量与次数也需慎重把握。对中间孔的注浆首先需要对孔内进行清洁，目的是为了保证孔浆液能够顺利注入孔内。另外间歇注浆法也运用的较为频繁，这是由于各个采空区实际情况不同，所采用的浆液密度也不同。在进行注浆时，需要运用到注入器，注入器呈漏斗状，这样可以避免大量粉煤灰的直接注入，需要注意的是：一定要运用纯水泥浆液，可以采用一些基本的物理方法，如静注法和加压注浆法，这样可以大大提高浆液结石率和充填率，提高注浆液对采空区地基处理的填充水平。另外每分钟泵量不应大于30升，这是为了保障孔口压力差的稳定。

4.6 注浆法处理效果检测

在整个注浆过程结束后，根据依据《直流电阻率法技术规范》、《岩土工程勘察规范》的要求，对填充物，注浆材料，注浆范围都进行检测，保障注浆效果良好。

5 施工工艺及质量要求

5.1 采空区治理注浆材料

在对注浆孔进行施工时，要遵循先内后外，先低后高，分序进行的原则，首先要对帷幕孔进行施工，其后在对一般的注浆孔施工，同时要严格按照施工要求，科学的选择施工技术，从而保证工程的注浆质量。另外施工前，浆液配比试验一定要多次进行，以求得更为准确的浆液配比数据。不仅使浆液能够满足施工，还能更高的提高浆液质量。另外注浆材料一定要把控严格，只有每一环节都稳步操作，才可以更好地对采空区进行治理。

5.2 注浆孔施工方法

注浆孔施工在施工前要对工程的工序进行明确，按照工序步骤进行注浆。一般帷幕孔先施工，然后再进行注浆，最后再按层进行注浆。对于孔位要进行详细的分析，按照不同的孔位进行不同标准的注浆，在注浆过程中也要根据孔洞的情况选用合适的施工方法，保证钻孔的工艺，确保注浆的质量。

5.3 注浆施工方法

注浆的施工方法，首先施工人员进行浆液制备。将夜的准备要根据工程师的方案标准进行配比，在配比过程中，严格准备各种材料，然后将材料进行严格的分批搅拌，利用机械设备进行充分的搅拌，在搅拌的过程中，要不断加入材料，以及相应的混凝土材料。在搅拌过程中，一定要把控浆液的硬度，严禁浆液质量出现问题。在注浆的过程中，要严格按照注浆的施工工序进行注浆，把控角度，把控浆液的流动速度，把控孔位等等，注重细节，确保注浆的质量。其中在钻孔的过程中，一定要选择尺寸合适的钻孔机，避免对孔位造成破坏。在注浆过程中，会采用单孔注浆方法，这种方法是将浆液的浓度先进行稀释，然后再进行调稠，在调和的过程中，要观测浆液的压力和各方面的数据，再通过设备对注浆注浆过程中产生的数据进行记录。根据数据记录分析注浆的实际情况，如果在注浆过程中出现问题，要及时更换注浆方法，减少压力，避免浆液流失，或者出现过度的气泡。如果注射的浆液量比较大时，可以采用间歇式注浆施工方法，这样能够保证注浆的质量，避免浆液中出现过多的杂物。注浆施工方法有很多，在注浆过程中一定要采用科学的方法，注意注浆的具体情况，仔细观测浆液的质量，合理利用设备和注浆手法，提高浆液的质量。

6 结束语

注浆法就是将浆液通过物理方法，利用内外大气压强，注入于固体当中去，浆液配比一定要严格按照要求，这样才可以达到治理采空区地基的最终目的。此方法有许多的优点，其不仅可以用于地下水防渗，还可以提高地基强度，起到加固建筑物地基，防止地基变形的作用，其应当是治理采空区地基处理的最优方案。其使用的材料多为工业废料，不仅可以使资源得到循环利用，还可以有效地避免地面因采空区的原因发生塌陷的情况，在建设资源型社会的同时也推动了建筑行业的发展。注浆法是对采空区进行整治的最佳选择，最终目的是为了保障居民的人身财产安全，在解决建筑用地紧缺问题的同时为环境整治也提供了更优的选择。