矿井岩溶水害是与瓦斯、粉尘等并列的矿山建设与生产过程中的主要安全灾害之一。随着矿山开采深度和强度不断增大,矿井岩溶水文地质条件日趋复杂,岩溶突涌水灾害对矿井的生产和建设构成了严重威胁。国内外学者根据矿井岩溶水文地质条件的多样性、复杂性等特点,以及采矿技术和设备条件,总结出一套从简单到复杂、从被动到主动的矿井水防治方法。这些方法归纳为抽排法、疏干降压法和堵水截流法三种。长期以来,抽排法及疏干降压法作为矿区水害的防治措施之一,对改善矿井作业环境、保证生产安全起着十分重要的作用。但地下水也是一种数量有限、与其他环境要素关系密切的资源,单从保证安全生产角度出发,对矿井水长期无节制地疏干排放,会破坏地下水环境的原始状态,导致一系列严重的环境问题。由于矿井水的长期抽排,往往会造成区域地下水位的持续下降,岩溶含水层逐渐被疏干,水资源日趋枯竭,地表沉陷显著。如山东淄博矿区由于长期矿井排水,地下水下降了60~90m,造成周围城区水源井枯干;在河北峰峰矿区,由于矿井水的长期疏排降压,已将鼓山两侧潜水层大面积疏干,造成居民饮水困难;湖南涟邵矿区的恩口煤矿,在不到10km2的井田内己有大小塌陷坑上万个;淮南的潘集矿区的地面沉降己对部分工业和民用建筑产生了不同程度的变形破坏。因此,随着设计理念、勘察手段及施工技术的发展,堵水截流已成为矿井防治水害的重要方法。
堵水截流法主要利用自然或人造的相对隔水层,来分隔开矿体(层)和含水体之间水力联系,达到矿井少排水及安全作业的目的。它分为地面防治(堵洞防漏)和井下防治(灌浆截流)。地面施工方便,但费用较高;井下施工难度大,但成本低。有些矿井岩溶水文地质条件相当复杂、动水量大,常采用灌浆截源、帷幕充填的方法进行治理,即在地面或井下布置灌浆钻孔,利用灌浆泵将充填材料和水一起注入钻孔,并通过钻孔扩散到溶孔或溶蚀裂隙中去,堵塞导水通道,形成隔水帷幕墙。灌浆堵水技术在国内防治矿井水害方面的发展是从20世纪50年代初期煤矿井筒井壁灌浆堵水开始的,进入60年代后期,灌浆技术广泛应用于矿井水害治理中,并逐渐形成一套行之有效的矿井水害治理技术体系。综上所述,在矿山水害防治过程中,采用灌浆堵水截流的治理方法,在保障矿井建设的施工安全,降低经济投入,保护生态环境方面具有重大优势。(www.daowen.com)
随着我国水电、铁路、公路、城市轨道等工程开发的重点向西部地区转移,隧洞工程所遇到的岩溶水文地质条件日趋复杂,岩溶涌水等地质灾害屡有发生,尤其是处于岩溶地区的深埋长大隧洞,多具有大埋深、高地应力、岩溶发育、高压大流量涌水等特点,对施工安全和进度影响极大,隧洞施工处在各种突发性灾害的巨大威胁之中,岩溶涌水等隧洞水害逐渐成为制约我国水工、公路隧洞等工程建设发展的瓶颈问题之一。
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