礦井水防治1-地表水

1、應用技術研究應用技術研究 任務任務2 2：頂板水的防治頂板水的防治 任務任務3 3：底板水的防治：底板水的防治 任務任務1 1：礦井地表水的防治：礦井地表水的防治 任務任務4 4：采空積水的防治：采空積水的防治 任務任務5 5：斷層水的防治：斷層水的防治 任務任務6 6：陷落柱水、鉆孔水的防治：陷落柱水、鉆孔水的防治 返回主頁返回主頁 礦井防治水技術之礦井防治水技術之1： 任務任務1 1：礦井地表水的防治：礦井地表水的防治 一、一、地表水防治的綜合措施地表水防治的綜合措施 二、二、地表防滲工程及措施地表防滲工程及措施 三、三、工程實例工程實例 一、地表水防治的綜合措施一、地表水防治的綜合措施

2、( (一一) )山區(qū)礦井地表水的防治措施山區(qū)礦井地表水的防治措施 ( (二二) )平原區(qū)礦井地表水的防治措施平原區(qū)礦井地表水的防治措施 ( (三三) )山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的防治措山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的防治措施施 （一）山區(qū)礦井地表水的綜合防治措施（一）山區(qū)礦井地表水的綜合防治措施 地表水向井下嚴重滲漏，汛期威脅礦井安去時，應在漏水段進行河床地表水向井下嚴重滲漏，汛期威脅礦井安去時，應在漏水段進行河床 鋪底或修建人工河床，也可采用河流改道的辦法。鋪底或修建人工河床，也可采用河流改道的辦法。 在高原山地有典型巖溶的礦區(qū)，為減少暴雨時的井下高峰涌水量，保在高原山地有典型巖溶的礦區(qū)，為減

3、少暴雨時的井下高峰涌水量，保 證礦井安全，可利用地勢，開鑿截水平硐，截疏灌向巖溶暗河的河水證礦井安全，可利用地勢，開鑿截水平硐，截疏灌向巖溶暗河的河水 ( (洪水洪水) )。 當河谷下煤層頂?shù)装鍒杂?，采后形成塌陷溝當河谷下煤層頂?shù)装鍒杂?，采后形成塌陷? (坑坑) )，無條件充填或修人，無條件充填或修人 工河床時，應在塌陷溝的上游外圍挖截水溝，在溝谷處修建渡槽。地工河床時，應在塌陷溝的上游外圍挖截水溝，在溝谷處修建渡槽。地 形有利時，溝河可以改道。形有利時，溝河可以改道。 若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時，應作如下處理：若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時，應作如下處理： 治理小窯、采空區(qū)的塌

4、陷坑或巖溶塌陷坑?？筛鶕?jù)情況，分別采用治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑。可根據(jù)情況，分別采用 圍、堵、截流、疏導、填土夯實及設泵站排水等措施。圍、堵、截流、疏導、填土夯實及設泵站排水等措施。 有泥石流災害的礦區(qū)，應治山治坡，植樹種草。工業(yè)場區(qū)和生活區(qū)要有泥石流災害的礦區(qū)，應治山治坡，植樹種草。工業(yè)場區(qū)和生活區(qū)要 避開泥石流，必要時應修建欄洪壩和疏導工程。在易發(fā)生滑坡和塌方避開泥石流，必要時應修建欄洪壩和疏導工程。在易發(fā)生滑坡和塌方 處的上游，應修建排水截流設施，下部修建檔土墻。處的上游，應修建排水截流設施，下部修建檔土墻。 返回返回 （二）平原區(qū)礦井地表水的綜合防治措施（二）平原區(qū)礦井地表

5、水的綜合防治措施 受河流泛濫威脅的礦井，當無條件提高河流防洪標準或進行河受河流泛濫威脅的礦井，當無條件提高河流防洪標準或進行河 流改道時，須在礦井井口、工業(yè)場地周圍修筑堤壩。流改道時，須在礦井井口、工業(yè)場地周圍修筑堤壩。 受內(nèi)澇威脅的礦區(qū)，應按河網(wǎng)化方式，開挖防洪排澇渠道系統(tǒng)，受內(nèi)澇威脅的礦區(qū)，應按河網(wǎng)化方式，開挖防洪排澇渠道系統(tǒng)， 修建防洪排澇泵站，排出內(nèi)澇積水。對有向井下潰水危險的塌修建防洪排澇泵站，排出內(nèi)澇積水。對有向井下潰水危險的塌 陷坑陷坑( (洞洞) )，應用塊石，應用塊石( (或片石或片石) )、砂和粘土填實或設泵排水。、砂和粘土填實或設泵排水。 對不符合在地表水體下采煤的地段，

6、必須先排除地表積水，后對不符合在地表水體下采煤的地段，必須先排除地表積水，后 采煤，或者采取其它有效的措施。采煤，或者采取其它有效的措施。 當河流或其它地表水體實礦井充水的直接或間接充水水源，對當河流或其它地表水體實礦井充水的直接或間接充水水源，對 礦井安全有嚴重影響時，可是具體條件，在滲漏段或滲漏點分礦井安全有嚴重影響時，可是具體條件，在滲漏段或滲漏點分 別采取鋪底、改道、或截流截源等防滲措施，排除積水并應填別采取鋪底、改道、或截流截源等防滲措施，排除積水并應填 土夯實。土夯實。 返回返回 （三）山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的綜合防治（三）山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的綜合防治 措施措施 受洪水

7、威脅的山前平原礦井受洪水威脅的山前平原礦井 受洪水威脅的低山丘陵區(qū)礦井受洪水威脅的低山丘陵區(qū)礦井 受洪水威脅的山前及低山丘陵區(qū)礦井受洪水威脅的山前及低山丘陵區(qū)礦井 返回模塊二返回模塊二 二、地表防滲工程及措施 ( (一一) )封堵地面塌陷裂隙通道的措施封堵地面塌陷裂隙通道的措施 ( (二二) )漏水河床漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底措施鋪底措施 ( (三三) )河流改道或截彎取直措施河流改道或截彎取直措施 ( (四四) )修筑排洪渠、防洪堤的措施修筑排洪渠、防洪堤的措施 ( (五五) )地面帷幕截流注漿截流措施地面帷幕截流注漿截流措施 塌陷坑堵填方法示意圖塌陷坑堵填方法示意圖 渡洪槽示意圖渡

8、洪槽示意圖 （一）（一）封堵地面塌陷裂隙通道的措施封堵地面塌陷裂隙通道的措施 封堵塌陷坑和裂隙封堵塌陷坑和裂隙 圍截隔離塌陷裂隙區(qū)圍截隔離塌陷裂隙區(qū) 將洪水引出塌陷裂隙區(qū)將洪水引出塌陷裂隙區(qū) 返回模塊二返回模塊二 人工河床襯砌斷面示意圖人工河床襯砌斷面示意圖 （二）漏水河床（二）漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底措施鋪底措施 漏水河床漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底的原則鋪底的原則 (1)(1)不應過多縮小原河床斷面，人工鋪設河床斷面尺寸的確定應進行不應過多縮小原河床斷面，人工鋪設河床斷面尺寸的確定應進行 水力計算。水力計算。 (2)(2)鋪設人工河床的材料應盡量就地取材。鋪設人工河床的材料應盡

9、量就地取材。 (3)(3)鋪砌方式必須同時滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。鋪砌方式必須同時滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。 (4)(4)砂卵石等易變形的河床，一般不宜用剛性材料襯砌。砂卵石等易變形的河床，一般不宜用剛性材料襯砌。 (5)(5)在基巖上澆注混凝土時應進行清基處理。在基巖上澆注混凝土時應進行清基處理。 (6)(6)剛性襯砌應留有伸縮和不均勻沉降縫，縫間用瀝青止水。剛性襯砌應留有伸縮和不均勻沉降縫，縫間用瀝青止水。 (7)(7)漏水的河床岸坡，也應進行襯砌處理漏水的河床岸坡，也應進行襯砌處理 人工河床的襯砌人工河床的襯砌 整鋪河床示意圖整鋪河床示意圖 襯砌進出口段的要求襯砌進出口段的要求 (1)

10、(1)護砌段的上下游均應超出滲漏段一定距離。護砌段的上下游均應超出滲漏段一定距離。 (2)(2)進出口段應保持水流順暢，或做成進出口段應保持水流順暢，或做成“八八”字墻。字墻。 (3)(3)護砌結構的始末應設截滲墻，以免沖毀護砌結構，同時可防護砌結構的始末應設截滲墻，以免沖毀護砌結構，同時可防 止水流由護砌的兩端潛入滲漏段。截滲墻應嵌入不透水層或基石止水流由護砌的兩端潛入滲漏段。截滲墻應嵌入不透水層或基石 中中 工程實例：工程實例： 返回模塊二返回模塊二 整鋪河床示意圖整鋪河床示意圖 1-1-灰?guī)r；灰?guī)r；2-2-頁巖；頁巖；3-3-整鋪后的人工河床整鋪后的人工河床 （三）河流改道或截彎取直措施

11、（三）河流改道或截彎取直措施 河流改道的原則河流改道的原則 (1)(1)河流改道一般工程量大，投資多，一般不宜輕易采用，應通過河流改道一般工程量大，投資多，一般不宜輕易采用，應通過 技術經(jīng)濟比較后再行設計施工。技術經(jīng)濟比較后再行設計施工。 (2)(2)要考慮礦區(qū)發(fā)展遠景和工農(nóng)業(yè)布局，既要避免二次改道，又不要考慮礦區(qū)發(fā)展遠景和工農(nóng)業(yè)布局，既要避免二次改道，又不 要因改道而影響礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)和生活用水。要因改道而影響礦區(qū)的工農(nóng)業(yè)和生活用水。 河河流改道設計流改道設計 (1)(1)人工河道路線選擇應盡量走洼地，工程地質條件好，線路短。人工河道路線選擇應盡量走洼地，工程地質條件好，線路短。 (2)(2)

12、人工河道起點和終點應順應河勢。河道坡度要合理，不宜過大人工河道起點和終點應順應河勢。河道坡度要合理，不宜過大 或過小，以免沖刷或淤塞；河道的斷面應能保證通過最大洪水量?；蜻^小，以免沖刷或淤塞；河道的斷面應能保證通過最大洪水量。 (3)(3)在人工河道起點處，須在原河道上設置攔河壩，將水流引入新在人工河道起點處，須在原河道上設置攔河壩，將水流引入新 河道。壩址及人工河道應選擇在隔水巖層上，必要時還應對局部河段進河道。壩址及人工河道應選擇在隔水巖層上，必要時還應對局部河段進 行防滲處理。行防滲處理。 (4)(4)攔河壩距人工河道銜接部位應有一定距離，以免攔河壩被水流攔河壩距人工河道銜接部位應有一定

13、距離，以免攔河壩被水流 沖潰。沖潰。 (5)(5)人工河道終點河下段河道相接處交角不宜過大，以防沖刷對岸。人工河道終點河下段河道相接處交角不宜過大，以防沖刷對岸。 (6)(6)廢棄河道應妥善處理，如進行廢河還田、矸石填平等。廢棄河道應妥善處理，如進行廢河還田、矸石填平等。 河流改道示意圖河流改道示意圖 河流改道示意圖河流改道示意圖 河流改道及截彎取直示意圖河流改道及截彎取直示意圖 返回模塊二返回模塊二 （四）修筑排洪渠、防洪堤的措施（四）修筑排洪渠、防洪堤的措施 1 1、排洪渠的布置、排洪渠的布置 2、排洪渠的布置原則、排洪渠的布置原則 3、排洪渠的布置構造要求、排洪渠的布置構造要求 4、防洪

14、堤、防洪堤 排排( (截截) )洪渠布置示意圖洪渠布置示意圖 在塌陷區(qū)上方修排洪溝示意圖在塌陷區(qū)上方修排洪溝示意圖 1 1、排洪渠的布置、排洪渠的布置 返回返回 排洪渠進出口布置示意圖排洪渠進出口布置示意圖 2 2、排洪渠的布置原則、排洪渠的布置原則 1 1）渠線走向的布置原則）渠線走向的布置原則 2 2）進出口的布置原則）進出口的布置原則 返回返回 3 3、排洪渠的布置構造要求、排洪渠的布置構造要求 返回返回 跌水布置示意圖跌水布置示意圖 復式斷面排洪明渠示意圖復式斷面排洪明渠示意圖 4 4、防洪堤、防洪堤 在無法布置排洪渠的地段，也可布設防洪堤以阻擋洪水進在無法布置排洪渠的地段，也可布設防

15、洪堤以阻擋洪水進 入礦區(qū)。入礦區(qū)。 防洪堤布設的一般原則：防洪堤布設的一般原則： (1)(1)應盡量選用當?shù)夭牧?。應盡量選用當?shù)夭牧稀?(2)(2)堤腳應離開岸邊一定距離。堤腳應離開岸邊一定距離。 (3)(3)堤軸線應和洪水流向平行。堤軸線應和洪水流向平行。 (4)(4)在易沖刷段應進行護砌，必要時應在迎水面上砌石或水泥抹面在易沖刷段應進行護砌，必要時應在迎水面上砌石或水泥抹面 返回模塊二返回模塊二 （五）地面帷幕注漿截流措施（五）地面帷幕注漿截流措施 （當?shù)V區(qū)內(nèi)的地表河流對礦井的開采造成影響，而其它防治方法又（當?shù)V區(qū)內(nèi)的地表河流對礦井的開采造成影響，而其它防治方法又 不宜采用時，可采用注漿帷

16、幕截流的方法，切斷河水對礦坑的滲漏不宜采用時，可采用注漿帷幕截流的方法，切斷河水對礦坑的滲漏 與倒灌。）與倒灌。） 帷幕截流背景帷幕截流背景1 1 (b)(b)某礦各灰?guī)r含水層與第四系含水層接觸關系示意圖某礦各灰?guī)r含水層與第四系含水層接觸關系示意圖 帷幕截流背景帷幕截流背景2 2 (a)(a)某礦煤系被小汶河覆蓋狀況示意圖某礦煤系被小汶河覆蓋狀況示意圖 帷幕的設計與施工帷幕的設計與施工 返回模塊二返回模塊二 某礦灌漿帷幕位置及各段長度示意圖某礦灌漿帷幕位置及各段長度示意圖(為施工順序為施工順序) ) 三、工程實例 實例實例1 1 某礦突水原因分析及水害防治措施某礦突水原因分析及水害防治措施 實

17、例實例2 2 地表水防治地表水防治帷幕淺截注漿帷幕淺截注漿 典型工作任務典型工作任務礦井地表水的防治礦井地表水的防治 1.1.工作任務工作任務 (1)(1)對背景資料中的生產(chǎn)礦井地表水類型進行分析；提出礦井地表水的防治方案。對背景資料中的生產(chǎn)礦井地表水類型進行分析；提出礦井地表水的防治方案。 (2)(2)收集礦區(qū)地表水防治案例（每人收集礦區(qū)地表水防治案例（每人1 12 2例），并分析、討論、提出問題、進行總結例），并分析、討論、提出問題、進行總結 2.2.工作方法工作方法 分組討論。獨立完成。分組討論。獨立完成。 3.3.背景資料背景資料 某礦開采山西組某礦開采山西組2 2、4 4號煤層，為年

18、產(chǎn)號煤層，為年產(chǎn)9090萬萬t/at/a的生產(chǎn)礦井。的生產(chǎn)礦井。 汾河從井田西南外側流過，汾河支流靜升河從井田東南部流過。井田內(nèi)發(fā)育沖溝，在汾河從井田西南外側流過，汾河支流靜升河從井田東南部流過。井田內(nèi)發(fā)育沖溝，在 雨季匯聚短暫性洪流，屬季節(jié)性溝谷河流。雨季匯聚短暫性洪流，屬季節(jié)性溝谷河流。 在井田東部及南部的基巖溝谷處有侵蝕泉出露，泉流量在井田東部及南部的基巖溝谷處有侵蝕泉出露，泉流量0.140.141.39L/s1.39L/s，泉流量隨季，泉流量隨季 節(jié)變化明顯。節(jié)變化明顯。 井田部分溝谷內(nèi)有基巖及煤層露頭。井田部分溝谷內(nèi)有基巖及煤層露頭。 井田內(nèi)的含水層主要有中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層組、上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水井田內(nèi)的含水層主要有中奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層組、上石炭統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水