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深竖井高压涌水治理技术

汇报人：

2024-01-06

目录

contents

引言

深竖井高压涌水成因分析

治理技术与方法

治理方案设计与实施

治理效果评价与监测

工程案例分析与讨论

结论与展望

01

引言

深竖井高压涌水是矿山、隧道等地下工程中常见的灾害之一，严重威胁着工程安全和人员生命财产安全。

通过对深竖井高压涌水的有效治理，可以保障地下工程的安全稳定运行，减少人员伤亡和财产损失，具有重要的现实意义和长远的社会经济效益。

治理意义

治理背景

国内研究现状

我国在深竖井高压涌水治理方面已经取得了一定的研究成果，形成了一些有效的治理技术和方法，但仍存在一些问题和挑战，如治理效果不稳定、成本较高等。

国外研究现状

国外在深竖井高压涌水治理方面也有较为成熟的技术和方法，如高压注浆、化学灌浆等，但同样存在一些问题，如对环境的影响、治理周期较长等。

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深竖井高压涌水成因分析

施工方法

不同的竖井施工方法（如钻井法、冻结法、注浆法等）对地层扰动程度不同，影响涌水的发生和发展。

施工工艺

竖井施工过程中，如开挖、支护、排水等工艺措施不当，可能导致地层失稳、涌水通道形成，进而引发高压涌水。

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治理技术与方法

注浆材料选择

根据涌水性质、地层条件及工程要求，选择合适的注浆材料，如水泥浆、化学浆液等。

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选用适当的高压旋喷设备，将浆液以高压、高速旋转的方式喷射到地层中。

高压旋喷设备

02

根据地层条件和工程要求，确定旋喷参数，如喷射压力、旋转速度、提升速度等，形成连续的防渗帷幕。

旋喷工艺

03

严格控制浆液配比、喷射参数等关键因素，确保旋喷注浆质量。

质量控制

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冻结施工

开启制冷系统，使冻结管中的冷却剂循环流动，将地层中的水结冰，形成冻土帷幕，达到止水目的。

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冻结孔施工

在井筒周围布置冻结孔，通过钻孔设备将冻结管打入地层中。

02

制冷系统安装

安装制冷机组、冷却水管路等制冷系统，为冻结施工提供冷源。

对井筒进行加固处理，如安装钢支撑、喷射混凝土等，提高井筒稳定性。

井筒加固

在井筒底部设置排水系统，将涌水排出并降低水压，减小涌水对井筒的影响。

排水降压

建立涌水监测系统，实时监测涌水量、水压等指标，及时发现并处理异常情况。

监测与预警

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治理方案设计与实施

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根据地质勘察资料，分析竖井穿越的地层岩性、构造、水文地质条件等，为治理方案选择提供依据。

地质条件分析

结合地质条件、施工记录等，分析竖井高压涌水的成因，如断层破碎带、岩溶发育等。

涌水原因分析

综合考虑地质条件、涌水原因、施工难度、成本等因素，对多种治理方案进行比选，确定最优方案。

方案比选

根据地质条件、注浆材料性质等，选择合适的注浆工艺，如分段注浆、全孔注浆等。

注浆工艺选择

根据注浆工艺、地质条件等，确定合理的注浆压力、速度、时间等参数。

注浆参数确定

采用钻孔取芯、声波检测等方法，对注浆效果进行检测，确保治理效果达到预期。

注浆效果检测

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治理效果评价与监测

在关键部位和代表性区域布置监测点，如井口、井底、涌水点等。

监测点布置

根据监测需求，选用适合的监测设备，如流量计、水位计、水质分析仪等。

监测设备选型

根据涌水变化情况和监测目的，设定合理的数据采集频率。

数据采集频率

数据采集

通过有线或无线方式将数据传输至数据中心进行处理和分析。

数据传输

数据处理

运用数学、统计学等方法对数据进行处理，提取有用信息。

利用传感器和自动化设备实现数据的实时采集。

定量评价

通过专家评估、问卷调查等方式对治理效果进行定性评价。

定性评价

综合评价

评价标准

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制定科学合理的评价标准，对治理效果进行客观公正的评判。

采用数学模型、统计分析等方法对治理效果进行定量评价。

将定量评价和定性评价结果相结合，得出综合评价结论。

06

工程案例分析与讨论

工程概述

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某深竖井工程在施工过程中遇到高压涌水问题，严重影响施工进度和安全。

地质条件

02

工程所处地质条件复杂，存在多条断层和裂隙，导致地下水压力高、水量大。

涌水情况

03

涌水点位于竖井底部，水压高达2MPa，水量达到50m³/h，给施工带来极大困难。

注浆封堵

采用高分子材料注浆技术，对涌水点周围进行封堵，降低涌水量和水压。

加固支护

对竖井壁进行加固处理，提高井壁稳定性，确保施工安全。

降压引流

在竖井底部设置降压井和引流管，将高压水引导至降压井内，降低水压并排出。

治理方案

针对高压涌水问题，设计了一套综合治理方案，包括注浆封堵、降压引流、加固支护等措施。

经过治理后，涌水量和水压均得到有效控制，竖井施工得以顺利进行。

治理效果

通过实时监测数据显示，注浆封堵效果良好，降压引流系统运行稳定，加固支护措施有效。

监测结果

经验教训

本次治理过