矿体中因开采而形成采空区,为了防止地表陷落,消除生产隐患,确保坑内作业人员安全,需及时而有计划地处理采空区(如充填或放顶封闭等),这些处理工作为采空区处理。 [1] 由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,因此,如何对地下采空区的分布范围、空间形态特征和采空区的空区处治对况等进行量化评判,全尾砂膏体泵送充填系统,一直是困扰工程技术人员进行采空区潜在危害性评价及合理确定采空区处治对策的关键技术难题。地下采空区
根据所用充填材料和输送方式不同,充填法可分三组:
①干式充填法,充填材料为露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。经破碎,用机械、人工或风力输送至采场。
②水力充填法,充填材料为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。用管道借水力输送至采场。
③胶结充填法,充填材料为水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料,凝固后有一定强度,用管道借水力或机械输送至采场。干式充填法应用早,它的生产效率低,劳动强度大,成本高。
据采场结构,回采方向和回采工艺:
充填法又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。
主要有钻探取芯和物探为主。3.4.1钻探钻探取芯是采空区治理工程质量监测工作中的主要技术和方法。通过钻孔取芯,煤矿回填充填系统的设备构成,可根据钻探取芯率和提取的岩芯的破碎程度,判断浆液体与围岩的胶结程度。同时,根据钻探过程中冷却液的损失量,可判断浆液对破碎岩层充填和胶结后的完整程度,并采取一定量的浆液岩石体进行室内抗压强度试验,检测其强度是否达到质量要求标准值。另外,全尾砂充填站生产厂家,通过钻孔可进行孔内波速测试和压水试验,为物探检测和压水试验提供工作平台。
全充填式注浆法是在地表利用地质钻机钻至采空区煤层底板,通过注浆泵、注浆管、纯水泥浆或粉煤灰水泥混合浆液注入采空区冒落带及其上覆岩层裂隙中,浆液经过固化、胶结岩层裂隙带,与注入冒落带内的浆液形成体,提高了岩石的结构强度,对采空区上覆岩层形成支撑作用,进而保证了路基的稳定。全充填式注浆法治理煤矿采空区的理论基础源自于水利水坝注浆的工程实践。水利工程对坝基裂隙采用的是高压劈裂式注浆法,在高压的作用下使受注基岩裂隙劈开,浆液进入基岩裂隙,裂缝而固结,海南充填,从而使大坝坝基固为一体。煤矿采空区的形成特点表明:由于煤层被大面积开采,使煤层顶板及其上覆基岩发生塌落变形,据矿山沉降学理论可知,煤层顶板在初次发生大面积垮落后,在其上覆基岩中自下而上形成了冒落带、裂隙带、弯曲带,即矿山沉陷学中常说的三带。