“绿水青山就是金山银山”的理念深刻改变着中国大地，改善生态环境就是发展生产力的实践正在生动上演。近期，报业集团爱济南客户端和山东省地矿工程勘察院联合推出“矿山生态修复”系列报道，记者实地探访工程一线，看废弃矿山如何实现焕然一新。
10月18日上午，一场秋雨过后，爱济南记者走进位于济南高新区的彩虹湖公园。此时，虽然公园因施工已暂时封闭，但园内仍是一派忙碌景象。工作人员正紧张地进行着施工，力求尽快恢复这片风景秀丽的区域，让市民们能够再次享受到这里的宁静与美好。然而，这个如今正逐步蜕变为生态风景区的地方，曾是一片因铁矿开采而形成的采空区，地质条件复杂，存在安全隐患。
彩虹湖公园位于济南市高新东区孙村片区，占地面积约42公顷，其中水域面积约200公顷。这里曾是某铁矿的开采区，1995年关停后，地下留下了一定数量的采空区。2019年1月，该区域局部地面发生塌陷，湖水倒灌进入采空区，一定程度威胁到项目建设的安全性。
“这个采空区以前是个让人头疼的问题，因为地下存在空洞，地质条件复杂，存在一定的安全隐患。我们团队接手后，首先对这个采空区进行了全面调查和分析。”山东省地矿工程勘察院东营分院地质调查部主任冯泉霖介绍，作为省内水工环地质队伍“王牌军”，山东省地矿工程勘察院承担难度最大的3号地下采空区的治理。为了让居民早日感受到公园优美的自然环境，省勘院发挥党员先锋模范作用，组建党员突击队24小时不间断施工。他们科学分配机械设备及施工人员，创新施工方法，严格控制施工进度节点，很大程度提高了施工效率和进度。在铁矿采空区地层条件复杂、矿体分布不规则、岩体破碎严重的情况下，创新采用根管结合水泥净浆固结的钻进方法，成功提高了钻进效率，确保了钻进达到设计孔深。
冯泉霖介绍，地下采空区与在建的“彩虹湖人才科技生态园”有大面积重叠，且采深分布范围广、厚度大、空间形态复杂。采空区地下水位变幅较大，随着地下水位季节性变化，可能造成未垮落密实的采空区“活化”，产生局部不均匀沉降，活化后产生的局部变形量可能对地面建筑物造成一定危害。
冯泉霖介绍，针对采空区复杂多变的形态特征与实际注浆需求，项目采用了C25混凝土、M15水泥砂浆、M10水泥净浆等多种浆液进行综合灌注，以精准应对纯空采空区、碎石半填充区、地表碎石回填区及巷道等不同类型区域，旨在有效遏制采空区塌陷风险，确保工程质量。
在注浆作业过程中，鉴于治理区域地质条件的复杂性，项目团队强调了对地层岩性、岩石完整性、地下水水位及钻探异常情况的详细记录，并据此灵活调整注浆方案，确保治理成效。注浆孔的布局紧密贴合实际，无论是地下、地表还是综合区域，均依据实际情况动态规划孔间距与排间距。
针对不同类型的采空区，这个项目特别设计了不同的注浆孔和注浆方法。比如，有的地方是单层的，有的是多层的，有的地方是空的，还有的地方被掉下来的东西填满了。在开始正式注浆之前，项目团队还先在现场做了小实验，调整了浆液的配方和注浆压力，确保方法有效。
施工的时候，他们按照从边上到中间、从深到浅的顺序，还用了逐渐变浓的浆液，非常仔细地控制注浆的多少和压力。而且，他们还定了一些规矩，比如看泵的压力、注浆的量，还有地面上有没有裂缝，来决定什么时候停止注浆。
为了确保注浆的效果好，项目团队用了很多创新手段来检查。他们钻了孔取样本看，还测试了注浆后形成的结石有多硬。另外，他们还用了孔内电视、波速测试和地球物理探测(比如用电的方法和一种叫可控源音频电磁测深的技术)来全面检测注浆效果。这样不仅能知道浆液把裂缝填得好不好，结石多不多，还能直接看到孔里面什么样、裂缝怎么分布的、有没有空洞。最后，通过比较治理前后的电性变化，用科学的方法验证注浆效果。
山东省地矿工程勘察院东营地质勘查院环境部副主任郭丰佐近日透露，针对铁矿采空区的治理工作，该院正综合运用现场探测、理论计算、数值模拟及综合评价等多种高科技手段。他指出，整治区域内自1958年至2005年开采长达47年，因开采方式多样，形成了一个形态极为复杂的地下采空网络，这无疑大大增加了治理的难度。
在本次治理过程中，施工团队在注浆孔作业的同时，不断优化调整地质工程信息模型，实现了项目的动态设计与施工。特别是对于多层采空区的注浆点位，团队根据地质条件精心选择了具有针对性的注浆方案，以确保成井注浆的效果。
此外，为了加强深部多介质耦合作用下的稳定性控制，项目团队正致力于采空区稳定性的在线监测与预警工作，通过信息化和智能化监测手段，实现治理数据的动态模拟与分析。这一举措旨在探索复杂地质条件下采空区的稳定性控制方法，以有效降低治理过程中的风险。
郭丰佐还提到，由于铁矿采空区地层条件复杂，矿体分布不规则，且岩体破碎程度较高，钻进成孔的难度极大。为了克服这一难题，项目团队在破碎带及塌落物处采用了跟管结合水泥净浆固结的钻进方法，这一创新方法不仅提高了钻进效率，还确保了钻进能够达到设计孔深。
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