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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。

02

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。

03

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。

01

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

03

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。

01

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

04

治理方案设计与实施

1

2

3

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

A

B

C

D

05

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

01

02

04

03

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

01

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

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