大水矿山截水帷幕注浆工程施工关键技术.docx

大水矿山截水帷幕注浆工程施工关键技术黄才启1 ，孙健2( 1． 安徽省地矿局 大水矿山截水帷幕注浆工程施工关键技术 黄才启1 ，孙 健2 ( 1． 安徽省地矿局 321 地质队，安徽 铜陵 244033; 2． 安徽省地矿局，安徽 合肥 230001) 摘 要:大水矿山开采的难点之一是防治水，如何进行有效治理乃是困扰这些矿山开采的重要课题，也是一项系统 性工程。通过对新桥硫铁矿二期扩建防治水工程的实践，重点讨论了新型粘土改性固化浆液帷幕注浆工程成功应 用的经验，对富水矿山的治理工程进行了有益探索，具有探索性的意义。 关键词:大水矿山; 帷幕注浆; 改性粘土; 粉煤灰 中图分类号:TD74 文献标识码:A 文章编号:1672 － 7428( 2011) 12 － 0074 － 05 Key Technology of Water-proof Curtain Grouting Construction in Undation Mine / HUANG Cai-qi1 ，SUN Jian2 ( 1． 321 Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province，Tongling Anhui 244033，China; 2． Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province，Hefei Anhui 230001，China) Abstract: Water control is one of the difficulties for mining in undation mine． How to effectively control the water is a both- ering problem and is a system project． By the practice of water control extension engineering，the successful application ex- perience of curtain grouting with new hardening slurry of modified clay is discussed，which is a beneficial exploration for water control project in undation mine Key words: undation mine; curtain grouting; modified clay; fly ash 0 引言 大水矿山水患因其地质结构和水文地质条件复 开采。东翼水文地质条件复杂，矿体顶板为岩溶发 育的栖霞灰岩，属岩溶充水矿山，采区外西部有圣冲 河、东部有新西河、北部有河漫滩的地表水体入渗及 地下水体迳流补给，多次发生大的突水事故，致使采 区及周边地区出现地面塌陷、开裂，河流断流、河水 倒灌矿坑，矿区公路、铁路、农舍等建筑物被毁，矿山 安全生产受到严重威胁。为解决东翼地下水害问 题，保护区域地质环境和水资源，制定了堵、排结合 的防治水方案，即建立东翼采区外防渗帷幕，拦截地 下水补给; 帷幕内疏干排水。 杂而成因不同，既有共性又有异点，因而有效治理水 患既要借鉴常规成功的技术，又必须具有具体针对 性。新桥硫铁矿是一个大水水患、多种水文地质成 因的矿山，1997 年作为安徽省重点工程项目批准进 行二期扩建，其中防治水工程是该扩建工程的重要 组成部分。设计采用了帷幕防渗挡水墙，并于 2007 年 5 月建成，取得了显著的截流效果: 当幕内外最高 水位差达 40． 6 m 时，堵水率达到 78% ，远远超过 59． 3% 的设计指标。而采用普通粘土改性固化浆和 粉煤灰固化浆及其组合使用是该治水工程独有的特 点，实现了最为经济而截水效果良好的目标，新型浆 液注浆系统的创新和注浆工艺控制成为成功实施这 一项目的关键技术。 1 水文地质条件与帷幕设计 新桥硫铁矿是一个坑、露联合开采的大型多金 属硫化矿床，矿区因中部闪长岩株将矿区分割为东 西两翼 2 个相对独立的水文地质单元，二者水力联 系不密切( 参见图 1 ) 。西翼水文地质条件较好，采 用坑下开采。东翼目前露天开采，其后将转入井下 图 1 新桥硫铁矿水文地质纵剖面示意图 根据涌水量大小划分，新桥矿属大水型矿山。 为优化防渗帷幕工程设计，在进行帷幕注浆工程前 先期进行了专门水文地质补充勘探和小规模的帷幕 收稿日期:2011 － 07 － 12 ; 修回日期:2011 － 11 －