论文部分内容阅读
帷幕注浆技术在解决复杂富水金属矿山开采时遇到的地面塌陷、突水淹井、因疏干导致地下水枯竭及环境地质灾害等多方面问题上取得了良好的效果,做为防治水的主要手段会被越来越多的矿山采用。论文在介绍了帷幕注浆技术发展现状和未来发展趋势、进行理论总结和分析的基础上,对湖南道县后江桥铁锰铅锌矿水文地质工程地质条件进行分析后,提出运用帷幕注浆技术治理和解决地面塌陷、矿坑涌水量大的开采难题,其研究的主要内容和成果为: (1)总结了国内外帷幕注浆技术的理论发展现状和工程实践情况,指出了矿山治水帷幕注浆的未来发展趋势和需要加强研究的方面。 (2)对目前主要的注浆理论—渗透注浆理论、压密注浆理论、劈裂注浆理论及裂隙岩体的注浆理论进行了介绍和分析,指出了其发展现状和适用条件;对帷幕注浆主要技术参数如帷幕厚度、浆液有效扩散半径、注浆孔孔距、注浆压力、注浆段长及注浆结束标准等计算方法和取值进行了研究;对注浆施工工艺进行了分析和研究。为帷幕注浆堵水技术提供了较完善的理论支持。 (3)详细分析了后江桥铁锰铅锌矿水文工程地质条件,得出主要矿体均分布在强岩溶化区,赋存于富水性丰富的溶洞裂隙水含水层和富水性中等的裂隙溶洞水含水层,预测I号矿体在疏干水平标高+50m时平水期平均稳定矿坑涌水量为52898m3/d,II号矿体在疏干水平标高0m、-50m和-140m时平水期平均稳定矿坑涌水量分别为56013m3/d、58036m3/d和61953m3/d。矿区前期深部采矿因开采坑道被河水、岩溶地下水涌入并携泥沙溃入坑道导致开采失败,矿藏多年来深埋水下。多年浅部采矿因地下水疏干导致地面塌陷严重。 (4)以II矿体为例,进行帷幕构建:帷幕采用封底式形式,位置设计在矿体开采错动界线以外20m,选择棋梓桥组隔水层作为帷幕幕底;帷幕线总长度为3953m,总注浆段长118240.8m;帷幕厚度10m,浆液有效扩散半径8m,注浆孔间距10m;要求帷幕体透水率不大于5Lu,预测堵水效果达到80%。 (5)帷幕注浆方法浅部采用孔口封闭、孔内循环注浆法,深部采用纯压式注浆法;选择单液水泥浆,推荐采用物探、幕内外水位差对比检查等综合手段对帷幕效果进行检查。 (6)采用一次造浆的方案,在造浆站系统中设置多个独立造浆系统,每个造浆系统对应一个注浆钻孔。