三、注浆堵水
注浆堵水是指将注浆材料(水泥、水玻璃、化学材料以及粘土、砂、砾石等)制成浆液,压人地下预定位置,使其扩张固结、硬化,起到堵水截流,加固岩层和消除水患的作用。
注浆堵水是防治矿井水害的有效手段之一,当前国内外已广泛应用于:井筒开凿及成井后的注浆;截源堵水;减少矿坑涌水量;封堵充水通道恢复被淹矿井或采区;巷道注浆,保障井巷穿越含水层(带)等。
注浆堵水在矿山生产中的应用方法有5种:
(1)井筒注浆堵水。在矿山基建开拓阶段,井筒开凿必将破坏含水层。为了顺利通过含水层,或者成井后防治井壁漏水,可采用注浆堵水方法。按注浆施工与井筒施工的时间关系,井筒注浆堵水又可分为:井筒地面预注浆、井筒工作面预注浆、井筒井壁注浆。
(2)巷道注浆。当巷道需穿越裂隙发育、富水性强的含水层时,则巷道掘进可与探放水作业配合进行,将探放水孔兼作注浆孔,埋没孔口管后进行注浆堵水,从而封闭了岩石裂隙或破碎带等充水通道,减少矿坑涌水量,使掘进作业条件得到改善,掘进工效大为提高。
(3)注浆升压,控制矿坑涌水量。当矿体有稳定的隔水顶底板存在时,可用注浆封堵井下突水点,并埋没孔口管,安装闸阀的方法,将地下水封闭在含水层中。当含水层中水压升高,接近顶底板隔水层抗水压的临界值时(通常用突水系数表征),则可开阀放水降压;当需要减少矿井涌水量时(雨季、隔水顶底板远未达到突水临界位、排水系统出现故障等),则关闭闸阀,升压蓄水,使大量地下水被封闭在含水层中,促使地下水位回升,缩小疏干半径,从而降低了矿井排水量,可以缓和以致防止地面塌陷等有害工程地质现象的发生。
(4)恢复被淹矿井。当矿井或采区被淹没后,采用注浆堵水方法复井生产是行之有效的措施之一。注浆效果好坏的关键在于找准矿井或采区突水通道位置和充水水源。
(5)帷幕注浆。对具有丰富补给水源的大水矿区,为了减少矿坑涌水量,保障井下安全生产之目的,可在矿区主要进水通道建造地下注浆帷幕,切断充水通道,将地下水堵截在矿区之外。不仅减少矿坑涌水量,又可避免矿区地面塌陷等工程地质问题的发生,因此具有良好的发展前景。但是帷幕注浆工程量大,基建投资多,因此,确定该方法防治地下水应十分审慎。
四、矿坑排水
矿坑排水是指将疏干工程疏放出来(或其他来源)的地下水,经汇集输送到至地表的过程,并包括为此目的使用的排水工程和设备的总称。及时、合理地输出排矿坑水,是矿山生产的基本环节。它包括两部分内容:排水系统和排水方式。
(1)排水系统.。指用于集中输排矿坑水的矿山生产系统。露采矿山一般由排水沟、贮水池、泵站和泄水井(孔)等组成。
(2)排水方式。是指将矿坑水从井下扬送至地表,是一次完成还是分段完成的排输水方法。常用的排水方式有直接排水、分段排水和混合排水等3种。
(考试大注册安全工程师)