一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法

本发明涉及一种边坡系统加固方法，具体涉及一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法。

背景技术：

1、‌煤系地层是指在一定地质时期连续沉积形成的一套含有煤层并具有成因联系的沉积岩系，泥岩是露天煤矿煤系地层中较为常见的一种岩性,由于煤系地层泥岩具有强度低、吸水性强、遇水易软化、崩解性强、抗风化能力极差等特点，作为露天矿边坡时，极易发生边坡变形失稳。而泥岩的易软化性质使得传统的排水疏干等加固方式无法发挥较好的加固作用。因边坡内部缝隙发达，汇水疏干效果不佳，同时因为地质复杂，单独的加固方式很难发挥较好的加固作用。因此，亟需提出一种汇水排水疏干效果好，能实现系统化综合治理的加固方式。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，边坡排水疏干效果好，提高了边坡稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，包括分区地表排水、电化学排水、间断挡墙阻隔、锚索被动牵引四个步骤；

3、分区地表排水：将煤系泥岩边坡从顶部至底部划分为若干个连续的治理分区，在每个治理分区的顶部和中部构筑连通矿区指定储水区的排水渠，位于最下面的治理分区还要在底部构筑排水渠；

4、电化学排水：在每个治理分区内，沿边坡倾斜方向，水平布置多排中心疏干井，中心疏干井深度直至边坡基岩，相邻两排的中心疏干井之间水平交错布置；中心疏干井内嵌连接电源阴极的可导电钢制内壁，内壁布置若干孔洞，可导电钢制内壁深度大于边坡泥岩厚度2-3m；以中心疏干井为圆心，在中心疏干井周围阵列布置边缘疏干井，边缘疏干井深度直达基岩，边缘疏干井内嵌连接电源阳极的可导电钢制内壁，内壁布置若干孔洞，可导电钢制内壁深度大于边坡泥岩厚度2-3m；在每个边缘疏干井内注入电解质溶液，待边坡缝隙内水含量达到非雨季边坡缝隙含水量的平均值时，再在边缘疏干井内加入凝固电解质，待凝固电解质逐渐凝固充填边坡内部裂缝；

5、间断挡墙阻隔：在同一列上的相邻两个治理分区的分区交界边缘，沿边缘走向构筑阻隔挡墙；在同一排上相邻两个治理分区交界中部位置，沿垂直交界方向构筑联络挡墙；

6、锚索被动牵引：在分区地表排水、电化学排水、间断挡墙阻隔三个步骤中未涉及到的治理分区边缘区域开设加固钻孔，在加固钻孔中设置锚索，并在钻孔底部注浆锚固锚索根部，形成锚固段。

7、进一步的，所述阻隔挡墙、联络挡墙均采用嵌岩基底，使用钻孔浇筑方式，基底直达基岩。

8、进一步的，所述挡墙长度为20-50m，间隔为30-50m。

9、进一步的，所述同一排中两个相邻中心疏干井间距为30-90m，边坡泥岩力学性质差时，取较小值，反之取较大值。

10、进一步的，所述可导电钢制内壁超过边坡表面1-2m并外卷。

11、进一步的，所述中心疏干井的直径为2-4m，边缘疏干井的直径为0.2-0.4m。

12、与现有技术相比，本发明对边坡进行分区治理，便于因区施策；电化学排水配合裂缝填充，实现持续加固局部边坡的目的，改变以往一劳永逸的治理理念；采用多组v型加固三角区域联合实现群柱效应，多点发力实现联动治理；分段挡墙阻断了上下分区间的相互影响，实现了相邻两个分区间的捆绑，为分区提供了有效支撑；锚索被动牵引持续加固软弱区、边缘区，实现了普遍治理无死角，重点区域可强化的综合系统治理目标。

技术特征：

1.一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于，包括分区地表排水、电化学排水、间断挡墙阻隔、锚索被动牵引四个步骤；

2.根据权利要求1所述的一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于：所述阻隔挡墙（9）、联络挡墙（10）均采用嵌岩基底，使用钻孔浇筑方式，基底直达基岩。

3.根据权利要求1所述的一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于：所述挡墙长度为20-50m，间隔为30-50m。

4.根据权利要求1所述的一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于：所述同一排中两个相邻中心疏干井（4）间距为30-90m，边坡泥岩力学性质差时，取较小值，反之取较大值。

5.根据权利要求1所述的一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于：所述可导电钢制内壁超过边坡表面1-2m并外卷。

6.根据权利要求1所述的一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，其特征在于：所述中心疏干井（4）的直径为2-4m，边缘疏干井（5）的直径为0.2-0.4m。

技术总结
本发明公开了一种煤系地层泥岩边坡系统加固方法，包括分区地表排水、电化学排水、间断挡墙阻隔、锚索被动牵引四个步骤；本发明对边坡进行分区治理，便于因区施策；电化学排水配合裂缝填充，实现持续加固局部边坡的目的，改变以往一劳永逸的治理理念；采用多组V型加固三角区域联合实现群柱效应，多点发力实现联动治理；分段挡墙阻断了上下分区间的相互影响，实现了相邻两个分区间的捆绑，为分区提供了有效支撑；锚索被动牵引持续加固软弱区、边缘区，实现了普遍治理无死角，重点区域可强化的综合系统治理目标。

技术研发人员：韩流,陈彦龙
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23