矿井水防治2_1.ppt

1、应用项目,任务2：顶板水的防治,任务3：底板水的防治,任务1：矿井地表水的防治,任务4：采空积水的防治,任务5：断层水的防治,任务6：陷落柱水、钻孔水的防治,返回主页,任务1：矿井地表水的防治,一、地表水防治的综合措施,二、地表防渗工程及措施,三、工程实例,一、地表水防治的综合措施,(一)山区矿井地表水的防治措施,(二)平原区矿井地表水的防治措施,(三)山前和低山丘陵区矿井地表水的防治措施,（一）山区矿井地表水的综合防治措施,地表水向井下严重渗漏，汛期威胁矿井安去时，应在漏水段进行河床铺底或修建人工河床，也可采用河流改道的办法。 在高原山地有典型岩溶的矿区，为减少暴雨时的井下高峰涌水量，保证矿

2、井安全，可利用地势，开凿截水平硐，截疏灌向岩溶暗河的河水(洪水)。 当河谷下煤层顶底板坚硬，采后形成塌陷沟(坑)，无条件充填或修人工河床时，应在塌陷沟的上游外围挖截水沟，在沟谷处修建渡槽。地形有利时，沟河可以改道。 若矿井井口、平硐硐口存在洪水威胁时，应作如下处理： 治理小窑、采空区的塌陷坑或岩溶塌陷坑。可根据情况，分别采用围、堵、截流、疏导、填土夯实及设泵站排水等措施。 有泥石流灾害的矿区，应治山治坡，植树种草。工业场区和生活区要避开泥石流，必要时应修建栏洪坝和疏导工程。在易发生滑坡和塌方处的上游，应修建排水截流设施，下部修建档土墙。,返回,（二）平原区矿井地表水的综合防治措施,受河流泛滥威

3、胁的矿井，当无条件提高河流防洪标准或进行河流改道时，须在矿井井口、工业场地周围修筑堤坝。 受内涝威胁的矿区，应按河网化方式，开挖防洪排涝渠道系统，修建防洪排涝泵站，排出内涝积水。对有向井下溃水危险的塌陷坑(洞)，应用块石(或片石)、砂和粘土填实或设泵排水。 对不符合在地表水体下采煤的地段，必须先排除地表积水，后采煤，或者采取其它有效的措施。 当河流或其它地表水体实矿井充水的直接或间接充水水源，对矿井安全有严重影响时，可是具体条件，在渗漏段或渗漏点分别采取铺底、改道、或截流截源等防渗措施，排除积水并应填土夯实。,返回,（三）山前和低山丘陵区矿井地表水的综合防治措施,受洪水威胁的山前平原矿井 受洪

4、水威胁的低山丘陵区矿井 受洪水威胁的山前及低山丘陵区矿井,返回模块二,二、地表防渗工程及措施,(一)封堵地面塌陷裂隙通道的措施,(二)漏水河床(冲沟)铺底措施,(三)河流改道或截弯取直措施,(四)修筑排洪渠、防洪堤的措施,(五)地面帷幕截流注浆截流措施,塌陷坑堵填方法示意图,渡洪槽示意图,（一）封堵地面塌陷裂隙通道的措施,封堵塌陷坑和裂隙 围截隔离塌陷裂隙区 将洪水引出塌陷裂隙区,返回模块二,人工河床衬砌断面示意图,（二）漏水河床(冲沟)铺底措施,漏水河床(冲沟)铺底的原则 (1)不应过多缩小原河床断面，人工铺设河床断面尺寸的确定应进行水力计算。 (2)铺设人工河床的材料应尽量就地取材。 (3

5、)铺砌方式必须同时满足防渗、防潜蚀、防冲刷。 (4)砂卵石等易变形的河床，一般不宜用刚性材料衬砌。 (5)在基岩上浇注混凝土时应进行清基处理。 (6)刚性衬砌应留有伸缩和不均匀沉降缝，缝间用沥青止水。 (7)漏水的河床岸坡，也应进行衬砌处理 人工河床的衬砌,整铺河床示意图,衬砌进出口段的要求 (1)护砌段的上下游均应超出渗漏段一定距离。 (2)进出口段应保持水流顺畅，或做成“八”字墙。 (3)护砌结构的始末应设截渗墙，以免冲毁护砌结构，同时可防止水流由护砌的两端潜入渗漏段。截渗墙应嵌入不透水层或基石中 工程实例：,返回模块二,整铺河床示意图 1-灰岩；2-页岩；3-整铺后的人工河床,（三）河流

6、改道或截弯取直措施,河流改道的原则 (1)河流改道一般工程量大，投资多，一般不宜轻易采用，应通过技术经济比较后再行设计施工。 (2)要考虑矿区发展远景和工农业布局，既要避免二次改道，又不要因改道而影响矿区的工农业和生活用水。 河流改道设计 (1)人工河道路线选择应尽量走洼地，工程地质条件好，线路短。 (2)人工河道起点和终点应顺应河势。河道坡度要合理，不宜过大或过小，以免冲刷或淤塞；河道的断面应能保证通过最大洪水量。 (3)在人工河道起点处，须在原河道上设置拦河坝，将水流引入新河道。坝址及人工河道应选择在隔水岩层上，必要时还应对局部河段进行防渗处理。 (4)拦河坝距人工河道衔接部位应有一定距离

7、，以免拦河坝被水流冲溃。 (5)人工河道终点河下段河道相接处交角不宜过大，以防冲刷对岸。 (6)废弃河道应妥善处理，如进行废河还田、矸石填平等。,河流改道示意图,河流改道示意图 河流改道及截弯取直示意图,返回模块二,（四）修筑排洪渠、防洪堤的措施,1、排洪渠的布置,2、排洪渠的布置原则,3、排洪渠的布置构造要求,4、防洪堤,排(截)洪渠布置示意图 在塌陷区上方修排洪沟示意图,1、排洪渠的布置,返回,排洪渠进出口布置示意图,2、排洪渠的布置原则,1）渠线走向的布置原则 2）进出口的布置原则,返回,3、排洪渠的布置构造要求,返回,跌水布置示意图,复式断面排洪明渠示意图,4、防洪堤,在无法布置排洪渠

8、的地段，也可布设防洪堤以阻挡洪水进入矿区。 防洪堤布设的一般原则： (1)应尽量选用当地材料。 (2)堤脚应离开岸边一定距离。 (3)堤轴线应和洪水流向平行。 (4)在易冲刷段应进行护砌，必要时应在迎水面上砌石或水泥抹面,返回模块二,（五）地面帷幕注浆截流措施,（当矿区内的地表河流对矿井的开采造成影响，而其它防治方法又不宜采用时，可采用注浆帷幕截流的方法，切断河水对矿坑的渗漏与倒灌。）,帷幕截流背景1,(b)某矿各灰岩含水层与第四系含水层接触关系示意图,帷幕截流背景2,(a)某矿煤系被小汶河覆盖状况示意图,帷幕的设计与施工,返回模块二,某矿灌浆帷幕位置及各段长度示意图(为施工顺序),三、工程实

9、例,实例1 某矿突水原因分析及水害防治措施 实例2 地表水防治帷幕浅截注浆,典型工作任务矿井地表水的防治,1.工作任务 (1)对背景资料中的生产矿井地表水类型进行分析；提出矿井地表水的防治方案。 (2)收集矿区地表水防治案例（每人12例），并分析、讨论、提出问题、进行总结 2.工作方法 分组讨论。独立完成。 3.背景资料 某矿开采山西组2、4号煤层，为年产90万t/a的生产矿井。 汾河从井田西南外侧流过，汾河支流静升河从井田东南部流过。井田内发育冲沟，在雨季汇聚短暂性洪流，属季节性沟谷河流。 在井田东部及南部的基岩沟谷处有侵蚀泉出露，泉流量0.141.39L/s，泉流量随季节变化明显。 井田部分沟谷内有基岩及煤层露头。 井田内的含水层主要有中奥陶统石灰岩含水层组、上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层组、下二叠统山西组含水层组、二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层、第四系孔隙含水层。 井田位于郭庄泉域中部，属区域岩溶水径流区，地下水总体流向为由北向南。石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层组在井田内有出露，接受大气降水补给后，顺岩层倾向迳流，与井田东南边界的静升河发生水力联系，部分则由矿坑水排泄。二叠系砂岩裂隙