水文地質(zhì)
水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地下水防治
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 11:28:11瀏覽次數(shù):1158
1. 地下水的預(yù)先(超前)疏干
地下水的預(yù)先疏干是利用專門的排水系統(tǒng),將地下水位提前降至工作中段(平臺(tái))以下,使采礦場處于干燥狀態(tài),常用的方法有地表群孔疏干與地下巷道疏干法、明溝疏干法和聯(lián)合疏干法。疏干方法的選擇應(yīng)考慮:礦山水文地質(zhì)條件和采掘生產(chǎn)的要求;有效地降低采礦場的地下水位,形成穩(wěn)定的疏干降水漏斗并顯著改善礦山作業(yè)條件;施工條件好,建設(shè)投資少,周期短;經(jīng)營管理方便,費(fèi)用低。
地表群孔疏干 是在地表施工穿透主要含水層,揭露強(qiáng)透水裂隙或巖溶帶的大口徑孔群,用深井泵或潛水泵抽水,以形成超前的相互干擾的深大降水漏斗或直接攔截地下水流,使被保護(hù)區(qū)處于疏干狀態(tài)。此法適用于含水層滲透性好、含水豐富的礦山,但受水泵揚(yáng)程的限制,疏干深度一般不能超過300米。
地下巷道疏干
是直接利用專門的巷道輔以坑下放水孔,攔截涌向礦坑的地下水流,或預(yù)先降低礦坑地下水的疏干方法,它以截流和疏干為主要特征而與一般巷道排水相區(qū)別,此法應(yīng)用范圍較廣:它不受含水層深度、性質(zhì)、滲透性和富水性大小的限制,既可疏干強(qiáng)水層,也能疏干弱含水層;既適用于地下礦山,也可適用于露天礦山。
明溝疏干 在厚度小,埋藏淺(不超過15—20米)的含水層,開挖超前疏干明溝,攔截涌向露天采場的地下水。在地下礦山,可防止淺層孔隙水涌入礦坑,此方法多作為輔助疏干手段。聯(lián)合疏干 凡一個(gè)礦山采用兩個(gè)或兩個(gè)以上疏干方法,稱為聯(lián)合疏干。適用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山。
2. 注漿堵水
注漿堵水是將具有充填。膠結(jié)性能和較高強(qiáng)度的材料配制成漿液,壓入巖層的裂隙或空洞中,以局部或全部堵塞礦坑充水的通道,加固巖層、減少礦坑涌水量,預(yù)防塌陷。此法是礦山防治水害的重要方法之一。此法可分預(yù)注漿堵水和后注漿堵水兩種。前者是指開鑿井巷前預(yù)先注漿封堵構(gòu)造破碎帶、巖溶裂隙和松散透水巖層;后者則是在掘砌井巷后注漿,處理井壁漏水、加固井壁巖層和恢復(fù)被淹礦井。
3. 礦山排水工程
有許多礦山,在礦坑中直接排水和設(shè)置必要的防護(hù)工程。它包括地面防水工程和礦坑防排水工程兩類。地面防水工程有防水堤壩、截水溝、防滲工程;礦坑防排水工程有超前探水放水孔,防水門和擋水墻,水倉、水泵房及排水管線及監(jiān)測系統(tǒng);露天礦防排水工程,如各臺(tái)階臨時(shí)或永久性集水溝渠、水泵房、水倉及排水管線。
4. 礦床疏干引起的塌陷及其防治
隱伏的淺部巖溶發(fā)育區(qū),由于疏干排水或井下突水,地下水位大幅度下降,使地下水對上覆土層的浮托力減少甚至完全消失,地下水運(yùn)動(dòng)過程中的潛蝕作用,溶洞充填務(wù)被攜帶流失形成心的空洞,以致在真空吸蝕力和重力的作用下,從沉降、開裂進(jìn)而發(fā)展成塌陷。塌陷的產(chǎn)生,惡化了礦區(qū)的工程地質(zhì)條件,導(dǎo)致地表水涌入礦坑,造成淹井事故。
因此,應(yīng)加強(qiáng)對塌陷分布的研究以便做好塌陷的預(yù)防工作和采取疏干塌陷的防治措施。 疏干塌陷的分布有以下特征:多產(chǎn)生在構(gòu)造破碎帶,硫化礦體、巖漿巖體與可溶巖的接觸帶,特別是淺部巖溶強(qiáng)烈發(fā)育的地帶;質(zhì)純厚度大的可溶巖層;第四系厚度較小、顆粒較粗的地層中易發(fā)生塌陷;一般情況下,降水漏斗中心部位的塌陷多于邊緣部位;多分布于地下水的主要徑流方向;巖溶水與地表水了聯(lián)系密切的河床及地形低洼地段。
疏干塌陷的防治措施:塌陷前的預(yù)防一般在預(yù)測的塌陷區(qū)內(nèi),不得布置重要的工業(yè)設(shè)施和建筑工程,避免造成損害;對已受影響的原有建筑和設(shè)施應(yīng)視其重要程度。危害大小分別采取搬遷、加固和拆除等措施;為減少疏干塌陷主要應(yīng)減少巖溶充填物和上覆蓋層被潛蝕,為此應(yīng)逐漸加排、放水量、減緩地下水下降速度,避免動(dòng)水位急劇下降;在疏干孔、放水孔安裝過濾器,力爭清沙;對可能塌陷地段進(jìn)行局部或帷幕注漿;此外,還可采取改河道、地表防洪分流、回填低洼塌陷區(qū)等措施,以防地表水滲漏、倒灌,加劇潛蝕作用,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)動(dòng)態(tài)觀測。
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