[发明专利]采空区处理注浆孔造孔工艺

说明书

本发明公开了一种采空区处理注浆孔造孔工艺，包括以下步骤：步骤一、钻孔前施工准备；步骤二、对采空区进行钻孔，具体如下：1、钻孔定位；2、确保孔斜；3、钻孔孔距、排距与孔序；4、钻孔孔径及孔深；5、固壁方法；6、钻进方法；步骤三、对采空区的钻孔进行冲洗；并针对钻孔制定相应的质量控制措施。本发明的采空区处理注浆孔造孔工艺能够提高钻造注浆孔的成形精度，以保障后续灌浆工艺的顺利进行，为解决采空区地质问题提供基础。

技术领域

本发明涉及水利工程和相应工程的基础处理和地质灾害治理领域，特别涉及一种采空区处理注浆孔造孔工艺及质量控制方法。

背景技术

随着国家基础建设的大力发展，工程选址和地质条件越来越复杂，而大量的矿产开采使得地下采空区面积越来越大。而由于采空区塌陷引起的一系列环境岩土工程地质问题，如地面下沉、道路开裂、耕地减少等，往往严重影响人民的正常生活，造成重大经济损失。

国内外在采空区上修建工程，尤其是水利工程的经验很少，无成熟的施工经验，没有相关的规程规范和技术标准可参考。因此，对钻灌设备、钻孔工艺、灌浆工艺、灌浆阻塞方式等进行实验、研究，将研究成果应用于采空区处理工程中，具有非常重要的经济意义和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采空区处理注浆孔造孔工艺，它能够较为精准的钻造注浆孔，为后续的灌浆工艺提供施工保障。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采空区处理注浆孔造孔工艺，包括以下步骤：

步骤一、钻孔前施工准备；

步骤二、对采空区进行钻孔，具体如下：

S1、钻孔定位：钻孔孔位按照设计布孔原则，采用全站仪和钢尺放样，确保孔位偏差不大于10cm，做好孔位标记；

S2、确保孔斜：采用厚壁地质管焊接四角架，将四角架与钻机安装连接，然后对立轴钻杆前后左右四个方向采用水平尺校核控制，确保终孔孔斜不超过2°；

S3、钻孔孔距、排距与孔序：主体工程充填灌浆孔的孔距、排距采用18m×18m，排内分二序孔进行施工，按照先Ⅰ序后Ⅱ序的顺序灌浆施工；

主体工程帷幕灌浆为单排孔施工，帷幕灌浆孔孔距采用2.5m，排内分三序孔施工，按照先Ⅰ序后Ⅱ序再Ⅲ序的顺序灌浆施工；

S4、钻孔孔径及孔深：钻孔开孔孔径宜大于终孔孔径两个级差，常采用φ130mm或φ110mm，钻至入基岩5m后，然后变径为φ89mm继续钻进，直至达到终孔深度；

钻孔孔深达到设计孔深要求，具体以钻孔过程中出现明显的掉钻现象后，继续钻进至穿过煤层底板1～1.5m，以确保受灌段充分揭露；

S5、固壁方法：钻孔开孔至深入基岩5m后，埋入φ108～127mm的护壁套管，定量注入0.5:1的纯水泥浆液嵌固管脚，嵌固长度不得超过该基岩段长；

S6、钻进方法：钻孔作业时，所有钻孔统一编号，并注明各孔的施工次序，钻机安装平整稳固垂直后，钻孔施工应按灌浆程序，分序进行；

钻进方法选择为：

（1）壤土层钻进采用合金钻头，以膨润土泥浆作为循环液护壁，中低转速钻进；

（2）卵石层钻进采用金刚石薄壁钻头，以膨润土泥浆作为循环液护壁，低转速钻进；

（3）基岩段一般采用全断面钻头、长钻杆、中高速钻进，采用清水作为循环液，中途不用提钻取芯，减少了钻进过程中的加钻杆次数，可大大提高钻进效率；遇强度较高的石英砂岩地层时，应提钻换用金刚石薄壁钻头钻进；

步骤三、对采空区的钻孔进行冲洗。