防水(shuǐ)堵漏
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礦井滲水堵漏


一、礦井突水(shuǐ)源及湧水特征(zhēng)
在礦山(shān)開采過程中,礦井突水水源主要有地表水、溶(róng)洞一溶蝕裂隙水、含水(shuǐ)層水、斷層水、封閉不良的鑽孔水、采空區形成的“人工水體(tǐ)”等。
礦井水質分析方法有多種,其中用得(dé)較(jiào)多的是重量法、容積法和比色法。重量法主要用於雜質含(hán)量較多的水樣;容積(jī)法適用於中等雜質含量的(de)水樣;比色(sè)法適用於微量含量的(de)水樣。
(一)大氣降水為主要充水水源的湧水特征
這裏主要指直接受大氣降水滲入補給的礦床(chuáng),多屬於包氣帶中、埋藏較淺、充水層裸露、位於分水嶺地段的礦床或露天礦區。其充(湧)水特征與降水、地形、岩性和(hé)構造等條(tiáo)件有(yǒu)關。
1、礦井湧水動態與當地降水(shuǐ)動態相一致,具明顯的(de)季節性和多年(nián)周期性的變化規律。
2、多(duō)數礦床隨采深增加礦井(jǐng)湧水量逐漸減少,其湧(yǒng)水高(gāo)峰值出現滯後的時間加長。
3、礦井湧水量(liàng)的大小(xiǎo)還與降水性質、強度、連(lián)續時間及入滲(shèn)條件(jiàn)有密(mì)切關係。
(二)以地表水為主要充水水源的湧水特征
地(dì)表水充水礦床的湧水規律有(yǒu):
1、礦井湧水強(qiáng)度與井巷到地表水體間(jiān)的距離、岩性與構(gòu)造條件有關。一般情況下,其間(jiān)距愈小,則(zé)湧水強度愈大;其間岩層的滲透性愈強,湧水強度愈大。當其間分布有厚度大而完整的隔水層時,則湧水甚微,甚或無影(yǐng)響;其間地層受構造破壞(huài)愈(yù)嚴重,井巷湧水強度亦愈大。
2、礦井湧水動態隨地表水的豐枯作(zuò)季節性變化,且其湧水強度與地(dì)表水(shuǐ)的類型、性質(zhì)和規模有關。受季節(jiē)流(liú)量變化大的河流補給的礦床,其湧水強度亦呈季(jì)節性周期變化,有常年性大水體補給時,可造(zào)成定水頭補給穩定的大量湧水,並難於疏幹。有匯水麵積(jī)大的地表水(shuǐ)補給時,湧水量大且衰減過程長。
3、采礦方法的影響。依(yī)據礦(kuàng)床水(shuǐ)文地質條件選用正確(què)的采(cǎi)礦方法,開采近地表水體的礦床,其湧水強度雖會(huì)增加(jiā),但不會過於影響生產;如選用的方法不當,可造(zào)成(chéng)崩落裂隙與地表水體相通或形成塌(tā)陷,發生突水和(hé)泥沙衝潰。
(三)以老窯水為主要(yào)充水水源的礦床
在我國許多老礦區的淺部,老(lǎo)采空區(包括被淹沒井巷)星羅棋布,且其中充滿大量積水。它們大多積水範圍(wéi)不明,連(lián)通複雜,水量大,酸性強,水(shuǐ)壓高。如現(xiàn)生產井巷接近(jìn)或崩落帶達到老(lǎo)采空區,便會造成突(tū)水。
(四)以地下水為主(zhǔ)要充水水源的礦床
能造成井巷湧水(shuǐ)的含水層稱礦床充水(shuǐ)層。當地下水成為主要湧水(shuǐ)水源時,有如下規律:
1、礦井湧水強(qiáng)度與充水層的空隙性及其富水程度有關。
2、礦井湧水強(qiáng)度(dù)與充水層厚度和分布麵積有關。
3、礦井湧水強度及(jí)其變化,還與充水層水(shuǐ)量組成有關。
二、礦井導水通道及探測技術
礦體及其周圍雖有水存在,但隻有(yǒu)通過某種通道,它們才能進入井巷形成湧水或突水。湧水通道(dào)可分為地層的空隙、斷裂帶等自然形成的通道和由於采掘活動等(děng)引起的人為湧水通道兩類。
(一(yī))自然導水(shuǐ)通道
1、地層的裂隙與斷裂帶。堅硬岩層中的礦床,其中的(de)節理型裂隙較發育部位彼此連通(tōng)時(shí)可構成裂(liè)隙湧水通道。依據勘(kān)探及開采資料,我們把斷裂(liè)帶分為兩類,即隔水斷裂帶和透水斷裂帶。
2、岩溶通道。岩(yán)溶空間(jiān)極不均(jun1)一,可(kě)以從細小的(de)溶孔直到巨大的溶洞。它們可(kě)彼此連通,成為溝通各種水源的通道(dào),也可形成孤(gū)立的充水管道。我國許多金屬與非金屬礦區,都深受其害。欲認識這種通道,關鍵在於能否確切地掌握礦(kuàng)區的岩溶(róng)發育規律和岩溶水的特征。
3、孔隙通道。孔(kǒng)隙通(tōng)道主要是指鬆散(sàn)層粒間的孔隙(xì)輸水。它可在(zài)開采礦床和開采上(shàng)覆鬆散層的深部基岩礦床時遇到。前(qián)者(zhě)多為均勻湧水,僅在大顆粒地段和有豐富水源的礦區才可導致(zhì)突水;後者多在建井時期造成危害(hài)。此類通道可輸送本含水層水入井巷(xiàng),也可成為溝通地(dì)表水的通道。
(二)人為(wéi)導水通道(dào)
這類通道是由於不合(hé)理勘探或開采造成的,理應杜絕產生此類通道。
1、頂板冒(mào)落裂隙通道。采用崩落(luò)法采礦造成的透水裂隙(xì),如抵達上覆(fù)水源時,則可導致該水源湧入井巷,造成(chéng)突水。
2、底板突破通道。當巷道底(dǐ)板下有間接充水層時,便會在地下水壓力和礦山壓力作用下,破壞底板隔水層,形成人工(gōng)裂隙通道,導致下部高壓地下水湧入井(jǐng)巷造成突水。
3、鑽孔通(tōng)道。在各種勘探鑽孔施工時均可溝通礦床上(shàng)、下各(gè)含水層或(huò)地表水,如在勘探結束後對鑽(zuàn)孔封閉不良或未封閉,開采中揭露鑽孔時就會造成突水事故。
(三)導水通道探測技術(shù)
導水通道的探測分析技術主要有:
1、用音頻電穿透儀探(tàn)測含水層與導水構造;
2、用地(dì)震勘探儀和組合測井儀探測地(dì)質構造;
3、通過地質構造檢測水位;
4、用同位素質譜(pǔ)儀(yí)對礦山地下水中環境放射性同位素3H、14C的能(néng)譜進(jìn)行測(cè)定(dìng)用以判斷(duàn)地下水年齡;
5、用離子色譜儀、高壓液相色(sè)譜儀對礦山(shān)地(dì)下水中常量、微量的(de)離子進行分(fèn)析(xī)。
三、礦井防治(zhì)水技術措施
1、地表水治(zhì)理措施
(1)合理確定井(jǐng)口(kǒu)位置。井口標高必須高(gāo)於當地曆(lì)史最高洪水位,或修築堅(jiān)實的高台,或在(zài)井口附近修築可靠的排(pái)水溝(gōu)和攔洪壩,防止地表水經井筒灌入井下。
(2)填堵通(tōng)道(dào)。
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