1、采深与采厚比约为1116。15#煤地板标高在本治理区分别为1256.6m1268.4m。该区民房已出现裂缝，部分民房损坏严重，经综合分析，采空区欠稳定不稳定，对地表建筑影响较重严重，需处治。2.5、治理设计2.5.1治理方法治理方法主要为全充填压力注浆法。全充填压力注浆法是在地表施工钻孔，达到煤矿采空区或采空塌陷区为止，将注浆管密封在煤矿采空区上覆岩层中，采用泥浆泵，将水泥粉煤灰浆（水固比1：1.01:1.4左右）注入煤矿采空塌陷区和其上覆的岩层裂隙带中，浆液的结石体阻止上覆岩层进一步冒落，从而避免了对地面及地面建筑物的影响。采空区灌浆孔的设计深度为地面（或开孔部位）至采空区煤层底板以下0.5
2、m，先用130mm钻头开孔，钻至完整基岩5-6m后，变径91mm钻头，钻至采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下0.5m终孔。孔口管注浆采用=50mm钢管，注浆管长度为地面之上1m至完整基岩下6.0m处的深度，具体施工方法为将一端有120125mm法兰托盘的50mm注浆管下入孔内变经处，在其与孔壁之间放入20cm厚砾石，以堵塞大的缝隙，然后放入30cm厚砂或黏土，防止浆液大量渗漏。最后灌入水灰比为1：1.2-1.5的水泥浆，浇铸长度为46m。为了加速固结，在浆液中再加入2%5%的速凝剂。凝固后方可进行下道工序。注浆孔基本按均匀布孔方式布设，周边帷幕孔孔距为15米。注浆孔结合场地房屋排列密集特点及采
3、空区分布情况布设，注浆孔平面基本围绕一个建筑物四周面设。注浆浆液为水泥粉煤灰浆，其水固比为1：1.01.4。水泥占固相的30%，粉煤灰占固相的70%。帷幕孔视具体情况，采用较稠的浆液或在浆液中掺加水泥重量2%的速凝剂，使注入采空区的浆液尽快凝固，以形成帷幕，防止浆液流失。结石体抗压强度要求大于0.9Mpa。2.5.2主要工程量依据设计文件，采空区治理工程主要工程量见表2.5.3。采空区治理主要工程量表 表2.5.3项目名称及单位设计数量备注注浆孔孔数（个）37总孔数78个，总深度5304m长度（m）2516帷幕孔412788浇铸孔口管浇铸水泥浆体积（m3）7.850套管（m）1170浆液材料用
4、量（水：水泥：粉煤灰按1：0.3:0.9计）水（m3）9205注浆量14176m3水泥（t）3314粉煤灰（t）7732速凝剂（t）20砂（t）100清理现场（m2）200搅拌池（个）3蓄水池（个）12.6、经济及技术指标2.6.1质量指标分部、分项工程全面达到设计标准，按深度优良工程标准筹建，合格率100%，2.6.2工期指标自正式开工算起，扣除非人力所能抗拒因素影响，五十五天完成全部钻孔注浆施工。2.6.3工程成本不突破合理预算价格。2.6.4安全指标对施工全过程做到安全生产、无安全事故。3、施工总体部署经过认真阅读、研究、分析设计图纸及现场考察，我公司为了既能确保工程质量，又能保证施工工
5、期，圆满完成该合同段的工程施工任务，公司配备了具有采空区治理工程经验的强有力的领导班子，组织业务能力强，责任心重，并多次参与过采空区治理工程施工的技术骨干及后勤供应队伍，组成项目班子。并结合工程需要，配备足够的设备和施工人员，以科学求实的态度、敢打硬仗的精神和扎实细致的工作作风，精心组织施工。3.1、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法3.1.1人员准备a. 组织机构及职责机构设立见施工组织机构框图（图3.1.1a）。配备施工现场管理人员5人，各类工程技术人员6人，工人最多时约65人。项目经理常务副经理施工副经理施工副经理项目技术负责人人世安全部质检部技 术 部财 务 部后勤
6、部综合办公室工程部钻孔施工队机 修 组试验室测量组灌注施工队汽车运输班材料组医 务 室 图3.1.1a 施工组织机构图其中：项目经理：主持该项目全面工作。常务副经理：协助项目经理主持工作，项目经理外出时代行项目经理职责。项目技术负责：负责整个项目的技术工作，协助经理重点抓技术部、质检部与施工队的技术指导及技术监督，并对材料供应起监督和指导作用。施工副经理：重点抓施工队的施工进度和安全，并配合技术部、质检部，保证工程的施工质量。重点抓财务部、后勤部和综合办公室的工作。工程部：负责本标段进度计划、组织计划、材料计划，下辖钻孔施工队、灌浆施工队；钻孔施工队负责本标段帷幕孔、注浆孔、检查孔的钻孔施工及
7、浇铸孔口管工作；灌浆施工队负责建立注浆站、浆液配制及灌浆施工。技术部：在项目技术负责的领导下，负责本标段的施工测量、施工工艺、浆液配比、钻孔灌浆等全部施工技术，资料收集整理以及推广新工艺、新技术。安全部：负责本标段的安全教育、安全施工等全部施工安全工作。质检部：负责本标段质量控制检查及计量工作，并积极配合监理工程师开展工作。财务部：负责本标段预算及成本核算、资金使用、划拨等工作。后勤部：包括材料组、维修组和医务室，材料组负责本标段施工材料的购买、验收、出库等工作；维修组负责本标段水、电供应和设备维修。办公室：负责本标段文件管理、后勤、宣教保安、党务等工作。b. 人员安排及进场时间项目部成立后，
8、管理人员即进驻场地，详细了解驻地情况，安排驻地料场、搅拌池、蓄水池、安置机械进场等筹建工作以及准备工作。工程技术人员严格按照施工方案进行图纸会审，工程量复核以及测量放线工作，同时进行原材料试验，配合比试验等事项。为了便于管理，利于施工，计划将施工生产人员和维修人员集中居住在注浆站附近的临建房内或就近的村边，并在现场设立值班室，由主要管理人员轮流值班。拟为本工程投入的人员安排见表3.1.1b：人员安排一览表 表3.1.1b序号岗位名称人数（人）计划进场日期管理人员52009.2.10-2009.2.122技术人员6电工、焊工2009.2.154钻工362009.2.12-2009.2.15杂工2
9、009.2.12注浆工242009.2.13-2009.2.25c. 开工保证措施1、2月14日开始接水，至2月16日接通主供水管道；2、2月14日开始接电，至2月16日安装好电路；3、2月16日开始注浆站建设，至2月21日挖好蓄水池、搅拌池。4，2月13日至15日，进场钻机4台；5、2月15日开始临时用地征用工；6、2月14日至15日，全部管理、技术人员进场，钻机工人到位，注浆工人进场12人；7、至2月21日，基础实验完毕，开工资料准备齐全。3.1.2 材料要求及准备1、水水应清洁,不含有害物质，SO4-2含量不应小于1.0%。一般饮用水均可使用，对来自可疑水源的水按照混凝土拌合用水标准要求
10、进行试验，不合格的水源决不使用。2、水泥本工程施工用水泥严格按设计文件要求，符合国家标准的32.5#矿渣（或普通）硅酸盐水泥，水泥计划选用长治水泥厂的水泥，运距50km左右。3、粉煤灰根据施工图设计，“粉煤灰质量除要求烧失量15%，SO3含量13%外，其它指标不作要求”。干粉煤灰和湿粉煤灰都可以使用。粉煤灰计划选用孟电厂的产品，运距60km左右。4、砂砂选用洁净、坚硬、干燥、无风化、无杂质、符合级配的，含粘土杂质小于5%。其他材料如水玻璃、片石等，均在当地解决，但必须满足设计文件中规定的质量指标及有关标准。采用汽车或农用车运至施工现场。以上材料必须满足经监理工程师批准后方可进场入库，并积极做好
11、防潮、防变质的库管工作。各种材料的购买另有详细计划，做到既能满足工地现场施工，又不可使工地存料过多，以免给管理及保存造成负担。3.1.3 设备准备本工程共需完成灌浆孔78个，检查孔2个，钻探总进尺5304m，灌浆量14176m3。为保证按期完工，并使钻孔与注浆速度合理匹配，拟投入主要施工设备如下：150型地质钻机 4台BW-250型泥浆泵 2台JS1500型浆液搅拌机 2台另配有适量潜水泵、电焊机、小平车等。 施工用电以电网公用电为主，为预防施工过程中的突然断电，配备75千瓦发电机组壹套，以保证施工的正常进行。2月15日前计划进场钻机3台，注浆泵2台，搅针、潜水泵、电焊机全部到位。3.1.4
12、技术准备a. 图纸会审及技术交底接到图纸日内，由项目总工组织相关技术人员熟悉设计文件，领会设计意图，掌握施工技术要点及设计文件要求，进行图纸会审。随后技术部长进入施工现场，组织技术人员进行详细的现场勘察，同时进行工程量核对及测量放线工作，对各种原材料进行试验，并组织人员进行配合比试验等有关工作。此外，技术人员对其所负责施工段的施工队进行详尽、周密的技术交底，并进行岗前培训。b.负责注浆的工程师按图纸规定的材料及配合比，在试验室作浆液配合比试验，试验内容包括原材料试验、不同配比的每立方米浆液干料含量、浆液浓度、初、终凝时间、结石率、试块无侧限抗压强度等。3.2、主要工程项目的施工方案及施工方法本
13、合同段主要工程项目包括施工准备、蓄水池、搅拌池的修建、灌浆孔的钻探成孔、浇铸孔口管、浆液灌注、井巷砌筑、井巷砌碹及质量检查等。各项工程的施工方案及施工方法，既具独立性，又相互制约。工程项目间的进度匹配，是施工方案及施工方法选择的关键。3.2.1 施工准备工作的施工方案及方法 a临时设施建设租用当地民房，作为项目部驻地，驻地位于公路边，交通方便，利于施工管理及外界联系。钻探队、注浆队拟按所属工区就近租用民房。 b施工便道修筑 经实地考察，施工现场和邻近乡村公路交通方便，对施工便道进行整修后，清理后，可保证供料大车能够进入现场。c施工现场清理按施工组织设计有计划地分区同时进行。施工方法人工为主，必
14、须做到钻探、注浆设备能顺利运到指定位置。拟建注浆站1个，平整500m2的场地1处。d注浆站的建立根据本合同段施工范围及施工工程数量，拟在施工区域内选择地形条件较好的有利部位修建注浆站1个，设施包括一级搅拌池2个，二级搅拌池1个，安装注浆泵2台，电源总控制柜1个， 500m2料场1处，水泥库棚1个。注浆站各类设施的施工方法根据设施特点采用机械配合人工协同完成。2月16日开始注浆站建设，至2月21日砌筑完毕。e、平整场地经实地考察，施工现场较小，有很多沟坑要机械平整即可。其施工工艺框图详见表5-1。3.2.2 蓄水池的施工方案及施工方法蓄水池具体的形状、大小应根据区内实际地形合理选择，以能满足注浆
15、站用水及钻探用水的储备能力为准。本项目拟在修建5Om3蓄水池1个。施工以机械挖掘为主，人工修整，砖混结构。周边设立围栏并树安全警示牌。计划2月16日开始修建，2月21日开始砌筑，其施工工艺框图详见表5-2。3.2.3 搅拌池的施工方案及施工方法搅拌池是注浆站内的核心设施，经现场实地选址后可同时动工修建，包括2个一级搅拌池和1个二级搅拌池。搅拌池的规格及配套设备以设计文件要求为准。施工方法为人工挖掘、修整，砖混结构，池口加盖板，并树安全警示牌。计划修建时间为2月16日至2月21日。其施工工艺框图详见表5-3。3.2.4灌浆孔的钻探施工方案及施工方法本合同段需完成灌浆孔78个，总进尺5304m，4
16、月2日开始钻进，5月28日完成。依据工期和灌浆孔的单孔深度及地形地貌制约的钻机搬迁难易程度，拟配备150型钻机4台。灌浆孔的施工顺序为先施工帷幕孔，再施工注浆孔，先施工煤层底板较低处再施工煤层底板较高处。施工程序为：a.首先按设计图纸上的孔位坐标，用全站仪逐孔测量放点，木桩红布标记，如有特殊地形，钻机不能按设计位置就位，应及时与设计代表、监理联系，确定合理位置，使之起到处治的作用。b.钻机定位，要求误差不超过0.5m。c. 钻机安装必须平整稳定，钻进时采用一定的导向措施。本工程根据地层情况拟采用合金、金刚石或复合片钻头，采用泥浆护壁水钻成孔（注浆站建成前从水管接水）。先用130mm钻头开孔，钻
17、至完整基岩下5m后，下入127mm套管护壁，变径为91mm钻至采空区中的垮落带或煤层地板以下0.5m终孔，钻孔成孔后，浇注孔口管。其施工工艺流程见表5-4。d.成孔工艺注意事项91mm钻头钻进时，采用清水钻进而不用泥浆钻进，以免泥浆堵糊岩石裂隙，影响注浆；钻孔施工顺序为先钻边缘帷幕孔，后中间注浆孔；3.2.5浇铸孔口管钻孔成孔之后，经监理验收方可终孔才可浇筑孔口管。采用直径不小于50mm的钢管作为注浆管，将一端焊一个大小与开孔孔径相接近的法兰盘，下入注浆孔变径处，用少量碎石细纱将法兰盘与孔壁之间的空隙封堵，然后用1：2水泥浆将注浆管与孔壁固结在一起，水泥浆灌注高度不小于8m。浇筑孔口管示意图详
18、见下图。其施工工艺流程见表5-5。3.2.6 灌浆施工方案及施工方法灌浆是采空区治理工程施工的核心。施工前，应根据合同段内的工程地质条件，合理选择具有代表性的区段进行试验工程，结合施工图纸及现场实际，按设计要求，对施工所用的原材料、浆液配比、浆液性能指标、灌浆孔成孔及灌浆施工方案、施工工艺、施工方法等进行论证选择，确保工程质量。a.将施工准备时做好的浆液配合比试验报告报监理工程师批准。b.灌浆系统配置灌浆系统由：料场、搅拌池（机）、供水系统、计量系统、注浆泵、注浆管道、封孔装置等组成，浆液制备流程图如图3.2.7a所示：水泥、粉煤灰二级搅拌池（混合）一级搅拌池池注浆泵蓄水池磅称计量注浆孔速 凝
19、 剂一级搅拌池池池图3.2.7a 浆液制备流程图料场根据现场施工工艺、施工工期安排，本工程建料场1个。料场场地应平整，以保证运料车辆正常通行，且紧邻搅拌机，水泥库与粉煤灰料场应比施工场地高0.5m以上，并配有大量防雨布，以防水泥、粉煤灰受潮淋雨。本标段根据施工需要建1个注浆站3个搅拌池，其中一级搅拌池2个，二级搅拌池1个，搅拌池为圆柱形，中间设置搅拌系统，使得搅拌后的浆液均匀，符合要求；本标段根据施工需要建1个蓄水池，蓄水池体积50m3；本标段根据施工需要配置2台BW250型泥浆泵，其额定排浆量、注浆泵压力均能满足设计要求。封孔装置：采用直径不小于50mm的钢管作为注浆管，将一端焊接一个大小与
20、开孔孔径相接近的法兰盘，下入注浆孔变径处，用少量碎石细纱将法兰盘与孔壁之间的空隙封堵，然后采用1：2水泥浆将注浆管与孔壁胶结在一起，水泥浆灌浆高度不小于5m。供水系统：以搅拌池为容器进行计量，保证加水量的准确性；计量系统：采用磅称计量，确保配比准确性。水泥占固相的30%，粉煤灰占固相的70%，其水固比为1：1.0：1.4之间。c.注浆顺序：先灌注路线边缘帷幕孔，再灌注中间的注浆孔。d.帷幕孔灌浆，帷幕孔灌浆是确保整个治理工程的关键，亦是治理工程难度最大的环节。依据帷幕孔成孔过程中的岩芯破碎程度、孔内循环液的漏失及钻进过程的掉钻、卡钻等现象，判断孔内采空区空洞、孔隙的大小，以选择确定灌注浆液的类
21、型，即水泥粉煤灰浆或水泥粉煤灰砂浆。为了使帷幕孔注浆浆液尽快凝固形成帷幕，在浆液中渗入水泥重量2%的速凝剂，并采用低压稠浆小泵量多间歇的方法灌注，以控制灌浆量，达到最佳的灌浆效果，防止浆液过量流失到非注浆部位或地段。其施工工艺流程见表5-6-1。e. 注浆孔灌注时，分二步进行。每一次注浆前，先注入清水23m3，以便将岩石裂缝疏通，利于浆液扩散；（掉钻的注浆孔不要清水冲孔）每一次注浆时采用浆液浓度先稀后稠的办法。注浆开始后定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际灌注情况随时听取监理工程师意见，及时调整注浆量和浆液浓度。注浆孔注浆时，应避免在短时间内注入大量
22、的水泥粉煤灰浆，当灌浆量较大时，应采用间歇式注浆施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，适时用浆液将砂、矿渣或其它材料带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂。其施工工艺流程见表5-6-2。f.注浆孔注浆时单孔注浆结束标准：、在注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min，压力管压力在1.01.5MPa，稳定1015分钟时，可结束该孔的注浆施工。、当注入一定浆量，孔口压力0.3 MPa，若出现地表裂隙大量跑浆时，即可暂停该孔的注浆施工。间歇适当时间后（以12小时为宜），再进行注浆。如此反复最少三次以上，仍跑浆时即可结束该孔注浆施工。（帷幕孔不做为以上的压力。只到注满为止）g.注浆技术要求为避
23、免坍孔，注浆孔成孔后及时注浆。注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及采取地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔。稀浆灌注量取单孔注浆量的30%左右。试块强度要求达到0.3Mpa。h.试验工程注浆的加固范围和效果与岩土情况、施工中所采用的技术参数均有密切关系。目前虽然已经积累了相当数量的试验数据和应用经验，但是要完全通过理论计算的方法来确定各设计和施工参数还存在一定的困难。所以注浆工程施工前应进行注浆试验，以确定设计的注浆压力、注浆扩散半径及浆液配合比设计等是否可行，并据此对设计进行调整和修改。注浆试验分野外试验和室内试验，室内试验
24、主要确定浆体的强度和浆液的配合试验，配方试验主要确定外加剂的参量，室内试验采用野外试验配置的浆体制作34组试块进行抗压强度试验；野外试验主要确定注浆压力、扩散半径、终注标准、封孔长度和工艺及注浆次序等。试验工程由施工单位提前实施，首先提出具体试验方案，试验完成后应写出试验报告，得到监理和设计代表同意后，指导施工和变更设计。3.2.7质量检查的施工方案及施工方法在灌浆施工结束6个月后，采用下列方法进行灌浆质量的检测工程：a.钻探验证：注浆施工结束后6个月，进行钻孔检验。共布置2个检查孔，检测位置由监理工程师根据灌浆施工实际具体确定（注浆质量检测位置应分布在有疑点的部位）。检查孔深度为原地面至采空
25、区底板的深度，总深度为136m。通过孔内取芯直接观察采空区的浆液充填情况，并结合钻探过程中循环液的漏失情况及孔壁的稳定性等评价注浆质量。b.物探检测法：在检查孔内作波速测井，若横波波速大于160m/s，则注浆质量符合要求。c.结合钻探和物探资料，做出综合评价。在全面分析研究这些资料的基础上，最终确定灌浆质量是否合格，是否需补充灌浆。其施工工艺框图见表5-5。3.3、各分项工程的施工顺序采空区治理工程的施工包括施工准备、蓄水池、搅拌池的修建、灌浆孔钻探成孔、灌浆及质量检查。为确保工程质量，在工程允许的五十天内完工，我公司综合各方面因素，优化施工方案，首先大抓灌浆孔钻探成孔施工；其次适时开工注浆。
26、其总的施工顺序如图3.3。在总体工程合理安排后，各分项工程内部的施工也做到周密计划，科学合理，有条不紊地逐步进行。现分述如下：3.3.1施工准备的施工顺序机构组建前期人员、设备入场施工便道平整场地临建接通水电平整场地图纸会审。3.3.2蓄水池的施工顺序选址机械挖掘人工平整砖混浆砌设立安全围栏树立安全警告牌。施工准备平整场地场地布置设搅拌站材料检验建输电管线设堆料场设蓄水池砌储浆池人员进场材料进场机具准备测量放线移至下一孔钻机就位钻 孔制 浆灌 浆封 孔交工验收 图3 .3施工顺序图 3.3.3搅拌池的施工顺序选址人工挖掘、平整砖混浆砌安装搅拌系统设立安全围拦及盖扳树立安全警告牌。3.3.4灌浆孔的成孔施工顺序孔位测量放样后，先帷幕孔，后注浆孔，并由煤层采空区底板标高相对较低位置的灌浆孔开始，逐渐至煤层采空区底扳标高相对较高的位置结束。对每一个灌浆孔必须经过测量定点安装钻探设备技术指标校正钻探（130mm）浇铸孔口管钻探（91mm）终孔报验提交钻探成果资料。3.3.5浇铸孔口管的施工顺序钻进至完整基岩下5米导入配制好的1：2的水泥浆把127mm套管下入孔底。3.3.6灌
