0 前言
岩溶大水矿床是指水文地质条件复杂,岩溶含水层异常发育,矿坑涌水量每天数万甚至数十万方的矿床。这些矿床岩溶水防治难度及成本较高,开采时将面临突水淹井、地面沉降、地面岩溶塌陷、地下水资源破坏等水文地质问题,有些矿体甚至在勘探阶段已认定为不宜开采。但随着经济的快速发展,对金属矿产的需求增加,老矿山向深部、边部扩大产能,一些原认为不适宜开采的新大水矿床也进入基建阶段,矿山地下水害问题日益严重,开发岩溶大水矿床防治水新技术也是刻不容缓。矿体旁侧帷幕注浆技术是近年我院开发应用的岩溶地下水害防治新技术,该技术堵水率高,能有效的解决岩溶矿区地面塌陷、地下水资源损耗、排水电费高昂等问题,与矿区地面帷幕注浆技术一样成为岩溶金属大水矿床根治地下水害的有效措施之一。
1 帷幕注浆技术及阻水机理
帷幕注浆技术最早应用于水电大坝坝址中,随着注浆堵水的广泛应用,逐渐成为矿山防治水的一种防治水新技术。帷幕注浆堵水的实质就是通过钻孔揭露含水层中的裂隙、孔隙、孔洞,通过高压注浆,对含水层中的过水通道进行充填、压密、固化,改变含水层的渗透性能,形成类似帷幕状的隔水带(层)。随着帷幕注浆技术在矿区防治水的发展应用,在矿区地面帷幕的基础上,我院又开发了矿体旁侧帷幕注浆技术,更丰富和完善了复杂大水矿山防治水的技术方法。
帷幕注浆阻水机理就是利用浆液在含水层中的有效扩散,对一定厚度含水层中的岩石空隙进行加固、充填,使局部含水层透水性发生变化,从原来的强透水层变为隔水层。注浆后岩石变化主要有两方面:
(1)高压注浆使浆液注入岩石空隙中,对岩石中的空隙或空洞等地下水赋存空间及运移通道进行充填,使岩石孔隙度降低,致密程度增加,给水度和透水性减弱;
(2)注浆后岩石(含结实体)力学性质发生变化,岩石抗压、抗渗能力增强,提高了岩石抵抗幕外(或顶板)水压的能力。
2 矿体旁侧帷幕注浆技术及其特点
岩溶大水矿床由于水文地质条件复杂,受地层的可注性和注浆材料等影响,矿体旁侧帷幕注浆施工完成后,井下排水设备仍应具有最大矿坑涌水量的排水能力,以确保安全开采。下面就矿体旁侧帷幕注浆适用条件、工程布置、安全厚度、效果检查、安全开采要求等方面进行介绍。
2.1 适用条件
(1)矿区水文地质
声明:
“岩溶大水矿床矿体旁侧帷幕注浆新技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)