一种废弃矿井控域注浆方法及结构与流程

本发明涉及矿洞封堵，特别是涉及一种废弃矿井控域注浆方法及结构。

背景技术：

1、废弃矿洞是指矿产资源经过采掘后，由于资源枯竭或其他原因而停止使用并留下的洞穴。废弃矿洞长期停止使用会导致地下水位下降、地表塌陷、生态环境破坏等问题，还会导致矿洞内残余矿石和嵌入矿洞围岩的低品位矿石因氧化产生含重金属毒性污染物的酸性矿山污水(amd)污染矿区水环境和土壤，amd还可能沿矿山沟谷、基岩裂隙向流域扩散迁移，导致流域生态环境恶化。为了避免这些问题的发生，封堵废弃矿洞成为一项重要的工程技术。

2、相关技术中，通常采用混凝土等材料对矿洞进行简单的现浇混凝土封堵，然而，由于矿洞、矿洞围岩及基岩裂隙存在蠕变，混凝土凝固时体积塑性收缩等原因，容易导致混凝土在凝固后与矿洞围岩分离的现象，尤以矿洞顶部分离裂缝最大，导致大量矿洞采用现浇混凝土封堵失效，使得封堵后的矿洞仍旧存在一定的地表塌陷、矿洞污水(amd)渗出、地下水位下降等环境污染问题，且现有为了解决围岩裂缝问题，通常采用地面打孔向地下灌注浆液(即所谓帷幕注浆)的方法，然而此方案所需的注浆量极大，大量注浆液没有进入矿洞空间和受矿洞影响的基岩裂隙中，造成成本极大浪费；施工时需要大量征用临时用地，导致居民拆迁、林地毁损、植被破坏，且不能够保证浆液运移至形成矿洞和受矿硐影响的围岩裂隙中。

3、基于此，急需一种新型的方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种废弃矿井控域注浆方法及结构，以解决上述现有技术存在的问题，提高灌注后整体的强度，节省注浆量，保护环境。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种废弃矿井控域注浆方法，包括：

4、步骤一：分单元以及设置灌浆结构；

5、其中，所述分单元步骤为将矿洞分为多个注浆单元，相邻的所述注浆单元之间通过建造隔墙隔开；

6、步骤二：通过所述灌浆结构对多个所述注浆单元进行初次灌浆；

7、步骤三：待凝固后以设定的压力进行补缩灌浆直至浆液进入至围岩裂缝中。

8、优选的，所述灌浆结构为注浆管组，所述注浆管组包括导流管和补缩管，一个所述注浆管组对应一个所述注浆单元；通过所述导流管向所述注浆单元灌注超流态自流平混凝土，通过所述补缩管以设定的压力进行补充灌浆。

9、优选的，所述注浆管组还包括脱水管、导气管和压力适时监测管，通过所述压力适时监测管监测注浆单元末端压力值并传输至外界，矿洞注浆施工时，浆液中多余的水通过所述脱水管自流渗出，注浆时通过所述导气管进行排气。

10、优选的，初次灌浆所使用的浆液为超流态自流平混凝土，其稠度大于补缩灌浆所使用的浆液。

11、优选的，初次灌浆和补充灌浆所使用的管道穿过隔墙伸入注浆单元末端顶板固定，并在注浆前进行铺设。

12、优选的，灌浆时采用自内至外、先支路再主路的顺序进行灌浆，且完成一个所述注浆单元的初次灌浆以及补充灌浆后再进行下一个单元的灌浆。

13、优选的，初次灌浆时将所述注浆单元注满浆液。

14、本发明还提供了一种矿洞封堵结构，包括注浆管组和多个注浆单元，相邻的所述注浆单元之间通过隔墙隔开；所述注浆管组用于对多个所述注浆单元进行初次灌浆，待灌注的浆液凝固后，所述注浆管组用于对以设定的压力进行补充灌浆以使得浆液进入至围岩裂缝中。

15、优选的，所述注浆管组包括导流管、补缩管、脱水管、导气管和压力适时监测管，初次灌浆和补充灌浆分别采用所述导流管和所述补缩管进行注浆；通过所述压力适时监测管监测注浆单元末端压力值并传输至外界，矿洞注浆施工时，浆液中多余的水通过所述脱水管自流渗出，注浆时通过所述导气管进行排气。

16、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

17、本发明提供的废弃矿井控域注浆方法及结构采用二次补缩注浆的手段来使得矿洞内凝固后的填充物与矿洞周围尤其是顶部密切接触，提高了整体的灌注强度和防渗漏性能，且无需在地面上打孔注浆，这不仅节省了浆液的消耗量，且能够精准注入矿洞目标区域，注浆目标区域矿洞空间得到密实封堵，提高围岩裂缝的填充质量，进一步提高矿洞填充的密实性、稳定性、预防地质灾害、避免矿洞amd渗出。

18、另外，本发明将整个矿洞分为多个注浆单元，并对多个注浆单元进行分别注浆，相比于直接对整个矿洞进行注浆，本发明分单元注浆的方式可控性强，进而实现稳定的注浆，提高注浆效果。

技术特征：

1.一种废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：所述灌浆结构为注浆管组，所述注浆管组包括导流管和补缩管，一个所述注浆管组对应一个所述注浆单元；通过所述导流管向所述注浆单元灌注超流态自流平混凝土，通过所述补缩管以设定的压力进行补充灌浆。

3.根据权利要求2所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：所述注浆管组还包括脱水管、导气管和压力适时监测管，通过所述压力适时监测管监测注浆单元末端压力值并传输至外界，矿洞注浆施工时，浆液中多余的水通过所述脱水管自流渗出，注浆时通过所述导气管进行排气。

4.根据权利要求1所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：初次灌浆所使用的浆液为超流态自流平混凝土，其稠度大于补缩灌浆所使用的浆液。

5.根据权利要求2所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：初次灌浆和补充灌浆所使用的管道穿过隔墙伸入注浆单元末端顶板固定，并在注浆前进行铺设。

6.根据权利要求1所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：灌浆时采用自内至外、先支路再主路的顺序进行灌浆，且完成一个所述注浆单元的初次灌浆以及补充灌浆后再进行下一个单元的灌浆。

7.根据权利要求1所述的废弃矿井控域注浆方法，其特征在于：初次灌浆时将所述注浆单元注满浆液。

8.一种矿洞封堵结构，其特征在于：包括注浆管组和多个注浆单元，相邻的所述注浆单元之间通过隔墙隔开；所述注浆管组用于对多个所述注浆单元进行初次灌浆，待灌注的浆液凝固后，所述注浆管组用于对以设定的压力进行补充灌浆以使得浆液进入至围岩裂缝中。

9.根据权利要求8所述的矿洞封堵结构，其特征在于：所述注浆管组包括导流管、补缩管、脱水管、导气管和压力适时监测管，初次灌浆和补充灌浆分别采用所述导流管和所述补缩管进行注浆；通过所述压力适时监测管监测注浆单元末端压力值并传输至外界，矿洞注浆施工时，浆液中多余的水通过所述脱水管自流渗出，注浆时通过所述导气管进行排气。

技术总结本发明公开了一种废弃矿井控域注浆方法及结构，涉及矿洞封堵填充技术领域，其方法包括：步骤一：分单元以及设置灌浆结构；分单元步骤为将矿洞分为多个注浆单元，相邻的注浆单元之间通过建造隔墙隔开；步骤二：通过灌浆结构对多个注浆单元进行初次灌浆；步骤三：待凝固后以设定的压力进行补缩灌浆直至浆液进入至围岩裂缝中。本发明提高了整体的密实度和抗剪强度，保证注浆液与矿洞顶板完全接顶，且利用补充注浆的手段来对围岩裂缝进行注浆，无需在地面上打孔注浆，这不仅节省了浆液的使用量，节省了地面通往钻场的临时道路建设成本，保护了森林植被，征地拆迁工作，提高围岩裂缝的填充质量，进一步提高矿洞填充的稳定性。技术研发人员：仵西龙,王浩琦,穆松,朱晓霞,刘厚松,周肖飞受保护的技术使用者：江苏大地源环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11