矿井水害如何防治论文( 八 )


二、水害治理方案
1.检验救灾工程
12031工作面在1993年3月30日第四次突水47.51m3/min后 , 矿井总涌水量达100m3/min , 矿井安全受到极大威胁 , 为保住矿井东翼生产 , 解除对矿井安全的威胁 , 必须对12031突水点进行注浆堵水 , 减少涌水量 。 同时积极做好西翼防水设施关闭的准备工作 , 一旦矿井安全受到威胁时立即关闭西翼防水闸门(墙) 。
12031工作面共发生4次突水 , 共8个突水点均为工作面底板裂隙出水 , 因此注浆堵水具有裂隙发育不均 , 命中率低 , 动水注桨 , 消耗量大及出水量大 , 相互转移注浆难度较大 , 分二期完成注浆堵水工作 。 第一期工程先封堵新突水点 , 第二期工程为防止新突水点封堵后水量转移 , 对前3次突水进行封堵 。
第一期工程3个突水点 , 设计注浆钻孔10个 , 总进尺2540m , 概算375万元 , 预计3~4个月完成 , 堵水效果达到85%以上 。
第二期工程设计注浆钻孔17个 , 总进尺4250m , 概算480.61万元 , 预计6~8个月完成上述两项工程完成后 , 特别是第一期工程完成后可大大解除矿井安全隐患 , 确保矿井安全生产 。
2.西冀恢复生产水害治理工程
根据矿井西冀补给水源既有浅部露头各含水层相互补给 , 又有深部垂直导水条件 , 拟采用浅部截流 , 深部充填办法 。
(1)浅部治理工程:浅部来水从上述的水文地质条件 , 连通试验等资料中已经得到证实 , 冲积层水位在12~15 勘探线间L8露头附近 , 沿峪头带出现一个明显的降落漏斗(图4-14) , 冲积层水位高于L8水位10~20m 。 1984年7月矿井涌水量76.45m3/min时 , 冲积层降落斗水位差8m;1990年4月矿井涌水量70.77m3/min时 , 水位差14m;1993年4月矿井涌水量100m3/min时 , 水位差20m 。
L8水位在露头附近出现明显的“谷形” , 最大水位差10m , 且与冲积层降落漏斗基本重叠 , 说明二者水力联系密切(图4-15) 。
在L8露头附近 , L2、奥灰和冲积层水是混为一体的 , 主要是通过第四系底砾岩和基岩风化带补给L8 。 奥灰水位在一二采区L8露头附近出现低水位(68.51m) , 东部一三采区20-2孔(O2)水位+69.58m , 西部演马庄矿9~14孔1~69.41m , 在以15~11孔为中心6000m范围内 , 奥灰出现一个明显的降落漏斗(图4-16) , 说明奥灰水在浅部补给明显 。


图4-14 浅部冲积层等水位线(单位:m)



图4-15 九里山矿八灰等水位线图(单位:m)



图4-16 奥灰等水位线图(单位:m)

浅部混合水体(Q、O2、L2)补给量根据突水资料 , 连通试验等采用多种方法计算 , 其补给量33.86~54.7m3/min 。
浅部治水方案可采用地面钻孔L8充填和井下L8巷道堵截两个方案 。
地面钻孔充填截流方案在原工程基础上加密和扩大范围布置L8层钻孔 , 利用钻孔注浆形成一个挡水墙 , 达到减少水量的目的 。 设计钻孔55个总进尺6600m , 总概算545.4万元 。
井下L8巷道堵截方案 , 把巷道掘进在L8中间 , 对喀斯特裂隙进行充填达到截水目的 。 巷道设计标高-30m , 山上十二总回风巷向北以+7‰的坡度向前掘进 , 揭露L8前施工好防水闸门 。 预计掘进100m进入L8后向东西两侧沿L8走向掘进 。 掘进中采取超前预注浆和壁后注浆相结合的方法封堵L8喀斯特裂隙达到减少矿井涌水量的目的 。 设计巷道1760m , 总概算为352万元 , 工期3年完成 。

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