陪伴着国度矿产资本开辟的黄金十年，铁矿的资本开采被提上了日程，但开采的先决前提即解决矿山开采与地下水资本庇护和平安扶植之间的矛盾。

要害词：洪流矿山；帷幕注浆；地面预注浆；矿坑水回灌；治理；

在基建和出产进程中，坑下开辟工程揭穿灰岩顶板时均呈现年夜量涌水，并造成地面塌陷、地表水倒灌等问题，给矿山出产带来严重风险，同时也给周边情况带来不良影响。为防治地下水害，几十年来，矿山与相干研究单元展开了年夜量的研究工作，实行了一系列的综合防治水工程，堆集了年夜量丰硕而又贵重的岩溶地下水综合治理经验。

1、矿体帷幕注浆手艺的利用

进入21世纪陪伴着国度矿产资本需求不竭增年夜，作为水灾矿山治水的主要手段，矿山帷幕注浆手艺也获得了飞速成长。中关铁矿帷幕注浆工程迄今为止依然是帷幕线范围最年夜的单体帷幕注浆工程，该项目实行进程中获得的成功经验和研究功效为该范畴的手艺成长供给了贵重经验，对矿山帷幕注浆手艺的成长具有里程碑式的感化。中关铁矿帷幕注浆工程，注浆帷幕设计厚度T=10．0 m，浆液分散半径Ｒ=8．0 m，设计孔距D=12．0 m，注浆段平均长度L=414 m，采取分段注浆体例，每注浆段平均长度30 m。注浆段钻孔直径采取Φ110 mm、Φ91 mm、Φ75 mm三种。注浆帷幕落成后的帷幕防渗机能指标q≤2Lu，帷幕构成后堵水率达80%，透水系数K＜0．08 m/d，质量要求高。帷幕注浆项目实行使命由某有色工程勘测院有限公司承当，实行时候为2006～2010年。该帷幕采取平面上和垂向上全封锁帷幕注浆情势，注浆帷幕线设计南北长1 140 m；工具最年夜宽度890 m，平面上构成环形椭圆状的全封锁帷幕注浆帷幕，帷幕线全长3 397 m，垂向上墙体底板需进入燕山期闪长岩隔水层，最年夜设计孔深达810 m。帷幕首要工作量包罗：注浆孔270个，不雅测孔30个，查抄孔34个，加密孔36个，各类钻孔总计370个，总进尺201 906延米，注浆段全长126 674延米。矿体帷幕构成后对矿山平安出产阐扬了重高文用，有用避免了矿坑突涌水变乱的产生。今朝，矿山已基建完成，该帷幕注浆工程堵水结果杰出，矿坑内排水量约为2 222 m3，矿坑表里构成较年夜的水位差，注解帷幕体堵水到达了预期结果。

2、井巷工程地表预注浆手艺的利用

矿体四周堵水帷幕构成后，堵截了矿坑水与区域地下水80%的水力联系。可是，在帷幕内疏干放水之前矿坑内依然有年夜量的静储量，矿山扶植进程中的部门井巷工程依然面对水灾问题。鉴在此，对主要的井巷工程采取了地面预注浆的手艺手段来治理工作面涌水问题，首要包罗：竖井地面预注浆工程、溜破系统预注浆工程等，本文阐述以溜破系统预注浆工程为例，治理方针为工作面涌水量≤10 m3/d。本溜破系统由溜井、破裂硐室和下部矿仓三部门构成，各个部门的注浆顶底板标高相差较年夜。因为破裂硐室和下部矿仓埋深较年夜，采取直孔钻探施工会加年夜上部非注浆段的辅助钻探工作量，导致本钱增添。是以，采取直孔与“S型”定向分支孔相连系的体例进行施工，即每一个直孔分出两个“S型”定向分支孔，注浆孔采取不等距的梅花形布孔体例，溜井部门孔距为6．5 m，破裂硐室与下部矿仓部门孔距为4．45～7．70 m，与破裂硐室部门孔距为4．88～7．50 m。共设计钻孔18个，此中，溜井部门6个直孔，破裂硐室和下部矿仓部门安插3个直孔、5个分支孔，破裂硐室部门安插1个直孔、3个分支孔，设计钻探工作量8 400 m，注浆量12 000 m3。今朝，矿山溜破系统已完成掘砌工作，掘砌施工进程中工作面涌水量到达堵水治理方针，均小在10 m3/d。

3、岩溶地下水综合治理实践

1.持久抽排地下水激发的水文地质问题。（1）井下突水。一般来讲，突水的首要相干身分有水源、水压、隔水层、地质组织和采掘勾当。矿山产生过几回年夜的突水，矿井排水激发的地面塌陷，致使河水倒灌，H20号突水滴涌水量1 0000 m3/d摆布，倒灌的地表水仅十几小时即进入矿井，给矿山井下出产带来不平安身分。今朝正开采的东马鞍山矿体，局部地段岩溶发育强烈，2 8线以东深部出水滴涌水量年夜，依然可能对矿井平安带来影响。（2）地面塌陷。某铜矿为岩溶洪流矿山，年夜量抽排地下水，致使矿区地面塌陷灾难频发。在地面塌陷治理工程实行前，累计产生岩溶塌陷1 00余起，塌陷引发破坏衡宇几十间，毁田数十亩。同时损坏部门公路、河流，严重要挟本地苍生的安身立命和工农业出产，对本地生态情况造成了必然水平的不良影响和粉碎。消弭地面岩溶塌陷的底子办法是削减地下水排放，矿区井下注浆堵水和地表河治理工程已使地面塌陷较着削减。（3）粉碎爱游戏矿区地下水资本。矿坑排水下降漏斗，最远的东南边向已达3km。矿坑中间水位已降至-340 m摆布，地下水补、径、排前提已产生了较年夜的转变。经由过程近几年来的防治水工程施工，在不揭穿年夜的涌水滴的环境下，矿区疏干漏斗根基已连结不变。一样，鞍山矿体开采若采取单一的井下排水方案，将使疏干漏斗继续外扩，不但发生年夜量的排船脚用，并且将对矿区地下水资本造成严重粉碎。

2.岩溶地下水综合治理工程。几十年来，矿山在科研单元的共同下，进行了年夜量的水文地质查询拜访和研究工作，根基把握了矿区的水文地质特点，特殊是对矿区地下水流场转变、各含水层水力联系、地表塌陷构成机理等进行了深切研究，并实行了一系列有用的地下水综合治理工程。（1）地表河道防渗工程。为消弭地表河道对矿坑地下水的要挟，对与矿坑水力联系强的马山口浅部通道，综合采纳人工河渠与塌陷区静压注浆相连系的方案。在马山口建筑了一条简略单纯防渗河渠渡槽，对马山口塌陷区采纳静压注浆的办法消弭通道。（2）塌陷回填注浆和农田复垦。为避免地面塌陷造成与矿坑地下水的直接联系，对地面塌陷进行埋管回填注浆。在回填碎石进程中心断插入注浆花管。填完后，再用水泥浆或水泥尾沙浆对塌洞下部进行注浆封堵，以构成一个坚固致密的整体，提高回填体的抗渗性和抗剪强度，从而避免地表水入渗和塌洞新生。（3）井下注浆堵水。按照井下出水滴的出水层位和水量巨细，采纳堵、疏、避相连系的综合防治办法。对井下水量年夜、泥沙含量高或对出产组成严重影响的终年性涌水滴，采纳封堵的办法。如-2 80 m中段2号沿出水滴，最年夜出水量达1 0000 m3/d，已被隔水墙封堵。

3.地下水综合治理后矿坑涌水量转变，非论开采程度、涌水滴若何转变，矿井总涌水量始终在6 000~1 3 000 m3/d内波动。因为井下注浆工程的影响，总涌水量有逐步降落的趋向。一样受井下注浆工程和地表治水工程的影响，200 9年7月今后总涌水量也呈降落的趋向，且矿坑最年夜涌水量峰值降落较着。是以，只要不呈现塌陷河水倒灌和井下年夜量注浆封堵的环境，矿井不变涌水量根基会连结在6 000~1 3 000 m3/d内波动，如采纳了有用的注浆堵水办法，便可节制或削减矿井涌水量，确保平安出产，不激发年夜的情况地质问题。今朝，因为-700 m程度至-7 6 0 m程度探矿巷直接在灰岩含水层中施工，20线以东特殊在2 8线到3 2线四周所揭穿含水层裂隙遍及有水，涌水量较年夜，现阶段程度探矿巷道施工采取深孔和浅孔连系的体例探水预注浆，先探后掘，巷道施工较为迟缓，但注浆堵水结果较好，使得巷道施工得以顺遂进行。此中探矿孔的施工也分歧水平的碰到涌水的问题，也采取了注浆堵水后继续钻进的方式。年夜量巷道探水孔和探矿孔遇水则堵，在该区域内注入了年夜量水泥浆液，改变了微不雅水文地质前提，从而使涌水滴向深部和东部转移。

总之，铁矿开采进程中经由过程采取帷幕注浆、井巷工程防治水、矿坑水回灌等手艺手段，不但实现了绿色环保、可延续成长的治水之路，还为近似前提下的水灾矿山开采供给了防水、治水、综合操纵地下水工程的鉴戒。

来历:《下层扶植》

（编纂：小虫）