礦井地表水的防治(一共五套全)

1、礦井地表水的防治礦井地表水的防治 牛建立 博士、研究員 煤炭科學(xué)研究總院西安研究院 2010年9月 礦井地表水的防治礦井地表水的防治 一、一、地表水防治的綜合措施地表水防治的綜合措施 二、二、地表防滲工程及措施地表防滲工程及措施 三、三、工程實(shí)例工程實(shí)例 一、地表水防治的綜合措施一、地表水防治的綜合措施 ( (一一) )山區(qū)礦井地表水的防治措施山區(qū)礦井地表水的防治措施 ( (二二) )平原區(qū)礦井地表水的防治措施平原區(qū)礦井地表水的防治措施 ( (三三) )山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的防治措山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的防治措施施 （一）山區(qū)礦井地表水的綜合防治措施（一）山區(qū)礦井地表水的綜合防治措施

2、 v地表水向井下嚴(yán)重滲漏，汛期威脅礦井安去時(shí)，應(yīng)在漏水段進(jìn)行地表水向井下嚴(yán)重滲漏，汛期威脅礦井安去時(shí)，應(yīng)在漏水段進(jìn)行 河床鋪底或修建人工河床，也可采用河流改道的辦法。河床鋪底或修建人工河床，也可采用河流改道的辦法。 v在高原山地有典型巖溶的礦區(qū)，為減少暴雨時(shí)的井下高峰涌水量在高原山地有典型巖溶的礦區(qū)，為減少暴雨時(shí)的井下高峰涌水量 ，保證礦井安全，可利用地勢(shì)，開(kāi)鑿截水平硐，截疏灌向巖溶暗，保證礦井安全，可利用地勢(shì)，開(kāi)鑿截水平硐，截疏灌向巖溶暗 河的河水河的河水( (洪水洪水) )。 v當(dāng)河谷下煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬，采后形成塌陷溝當(dāng)河谷下煤層頂?shù)装鍒?jiān)硬，采后形成塌陷溝( (坑坑) )，無(wú)條件充填或，無(wú)條

3、件充填或 修人工河床時(shí)，應(yīng)在塌陷溝的上游外圍挖截水溝，在溝谷處修建修人工河床時(shí)，應(yīng)在塌陷溝的上游外圍挖截水溝，在溝谷處修建 渡槽。地形有利時(shí)，溝河可以改道。渡槽。地形有利時(shí)，溝河可以改道。 v若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時(shí)，應(yīng)作如下處理：若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時(shí)，應(yīng)作如下處理： v治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑?？筛鶕?jù)情況，分別治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑?？筛鶕?jù)情況，分別 采用圍、堵、截流、疏導(dǎo)、填土夯實(shí)及設(shè)泵站排水等措施。采用圍、堵、截流、疏導(dǎo)、填土夯實(shí)及設(shè)泵站排水等措施。 v有泥石流災(zāi)害的礦區(qū)，應(yīng)治山治坡，植樹種草。工業(yè)場(chǎng)區(qū)和生活有泥石流災(zāi)害的礦區(qū)，應(yīng)治山治坡

4、，植樹種草。工業(yè)場(chǎng)區(qū)和生活 區(qū)要避開(kāi)泥石流，必要時(shí)應(yīng)修建欄洪壩和疏導(dǎo)工程。在易發(fā)生滑區(qū)要避開(kāi)泥石流，必要時(shí)應(yīng)修建欄洪壩和疏導(dǎo)工程。在易發(fā)生滑 坡和塌方處的上游，應(yīng)修建排水截流設(shè)施，下部修建檔土墻。坡和塌方處的上游，應(yīng)修建排水截流設(shè)施，下部修建檔土墻。 返回返回 （二）平原區(qū)礦井地表水的綜合防治措施（二）平原區(qū)礦井地表水的綜合防治措施 v受河流泛濫威脅的礦井，當(dāng)無(wú)條件提高河流防洪標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行河受河流泛濫威脅的礦井，當(dāng)無(wú)條件提高河流防洪標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行河 流改道時(shí)，須在礦井井口、工業(yè)場(chǎng)地周圍修筑堤壩。流改道時(shí)，須在礦井井口、工業(yè)場(chǎng)地周圍修筑堤壩。 v受內(nèi)澇威脅的礦區(qū)，應(yīng)按河網(wǎng)化方式，開(kāi)挖防洪排澇渠道系統(tǒng)受

5、內(nèi)澇威脅的礦區(qū)，應(yīng)按河網(wǎng)化方式，開(kāi)挖防洪排澇渠道系統(tǒng) ，修建防洪排澇泵站，排出內(nèi)澇積水。對(duì)有向井下潰水危險(xiǎn)的，修建防洪排澇泵站，排出內(nèi)澇積水。對(duì)有向井下潰水危險(xiǎn)的 塌陷坑塌陷坑( (洞洞) )，應(yīng)用塊石，應(yīng)用塊石( (或片石或片石) )、砂和粘土填實(shí)或設(shè)泵排水。、砂和粘土填實(shí)或設(shè)泵排水。 v對(duì)不符合在地表水體下采煤的地段，必須先排除地表積水，后對(duì)不符合在地表水體下采煤的地段，必須先排除地表積水，后 采煤，或者采取其它有效的措施。采煤，或者采取其它有效的措施。 v當(dāng)河流或其它地表水體實(shí)礦井充水的直接或間接充水水源，對(duì)當(dāng)河流或其它地表水體實(shí)礦井充水的直接或間接充水水源，對(duì) 礦井安全有嚴(yán)重影響時(shí)，可

6、是具體條件，在滲漏段或滲漏點(diǎn)分礦井安全有嚴(yán)重影響時(shí)，可是具體條件，在滲漏段或滲漏點(diǎn)分 別采取鋪底、改道、或截流截源等防滲措施，排除積水并應(yīng)填別采取鋪底、改道、或截流截源等防滲措施，排除積水并應(yīng)填 土夯實(shí)。土夯實(shí)。 返回返回 （三）山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的綜合防治（三）山前和低山丘陵區(qū)礦井地表水的綜合防治 措施措施 v受洪水威脅的山前平原礦井受洪水威脅的山前平原礦井 v受洪水威脅的低山丘陵區(qū)礦井受洪水威脅的低山丘陵區(qū)礦井 v受洪水威脅的山前及低山丘陵區(qū)礦井受洪水威脅的山前及低山丘陵區(qū)礦井 返回模塊二返回模塊二 二、地表防滲工程及措施 ( (一一) )封堵地面塌陷裂隙通道的措施封堵地面塌陷裂隙

7、通道的措施 ( (二二) )漏水河床漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底措施鋪底措施 ( (三三) )河流改道或截彎取直措施河流改道或截彎取直措施 ( (四四) )修筑排洪渠、防洪堤的措施修筑排洪渠、防洪堤的措施 ( (五五) )地面帷幕截流注漿截流措施地面帷幕截流注漿截流措施 塌陷坑堵填方法示意圖塌陷坑堵填方法示意圖 渡洪槽示意圖渡洪槽示意圖 （一）（一）封堵地面塌陷裂隙通道的措施封堵地面塌陷裂隙通道的措施 封堵塌陷坑和裂隙封堵塌陷坑和裂隙 圍截隔離塌陷裂隙區(qū)圍截隔離塌陷裂隙區(qū) 將洪水引出塌陷裂隙區(qū)將洪水引出塌陷裂隙區(qū) 返回模塊二返回模塊二 人工河床襯砌斷面示意圖人工河床襯砌斷面示意圖 （二）漏

8、水河床（二）漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底措施鋪底措施 漏水河床漏水河床( (沖溝沖溝) )鋪底的原則鋪底的原則 v(1)(1)不應(yīng)過(guò)多縮小原河床斷面，人工鋪設(shè)河床斷面尺寸的確定應(yīng)進(jìn)行水力計(jì)算。不應(yīng)過(guò)多縮小原河床斷面，人工鋪設(shè)河床斷面尺寸的確定應(yīng)進(jìn)行水力計(jì)算。 v(2)(2)鋪設(shè)人工河床的材料應(yīng)盡量就地取材。鋪設(shè)人工河床的材料應(yīng)盡量就地取材。 v(3)(3)鋪砌方式必須同時(shí)滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。鋪砌方式必須同時(shí)滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。 v(4)(4)砂卵石等易變形的河床，一般不宜用剛性材料襯砌。砂卵石等易變形的河床，一般不宜用剛性材料襯砌。 v(5)(5)在基巖上澆注混凝土?xí)r應(yīng)進(jìn)行清基

9、處理。在基巖上澆注混凝土?xí)r應(yīng)進(jìn)行清基處理。 v(6)(6)剛性襯砌應(yīng)留有伸縮和不均勻沉降縫，縫間用瀝青止水。剛性襯砌應(yīng)留有伸縮和不均勻沉降縫，縫間用瀝青止水。 v(7)(7)漏水的河床岸坡，也應(yīng)進(jìn)行襯砌處理漏水的河床岸坡，也應(yīng)進(jìn)行襯砌處理 v 人工河床的襯砌人工河床的襯砌 整鋪河床示意圖整鋪河床示意圖 v襯砌進(jìn)出口段的要求襯砌進(jìn)出口段的要求 v(1)(1)護(hù)砌段的上下游均應(yīng)超出滲漏段一定距離。護(hù)砌段的上下游均應(yīng)超出滲漏段一定距離。 v(2)(2)進(jìn)出口段應(yīng)保持水流順暢，或做成進(jìn)出口段應(yīng)保持水流順暢，或做成“八八”字墻。字墻。 v(3)(3)護(hù)砌結(jié)構(gòu)的始末應(yīng)設(shè)截滲墻，以免沖毀護(hù)砌結(jié)構(gòu)，同時(shí)可防止

10、水流由護(hù)砌的護(hù)砌結(jié)構(gòu)的始末應(yīng)設(shè)截滲墻，以免沖毀護(hù)砌結(jié)構(gòu)，同時(shí)可防止水流由護(hù)砌的 兩端潛入滲漏段。截滲墻應(yīng)嵌入不透水層或基石中兩端潛入滲漏段。截滲墻應(yīng)嵌入不透水層或基石中 v工程實(shí)例：工程實(shí)例： 返回模塊二返回模塊二 整鋪河床示意圖整鋪河床示意圖 1-1-灰?guī)r；灰?guī)r；2-2-頁(yè)巖；頁(yè)巖；3-3-整鋪后的人工河床整鋪后的人工河床 （三）河流改道或截彎取直措施（三）河流改道或截彎取直措施 v河流改道的原則河流改道的原則 v (1)河流改道一般工程量大，投資多，一般不宜輕易采用，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì) 比較后再行設(shè)計(jì)施工。 v (2)要考慮礦區(qū)發(fā)展遠(yuǎn)景和工農(nóng)業(yè)布局，既要避免二次改道，又不要因改道 而影響礦區(qū)的

11、工農(nóng)業(yè)和生活用水。 v河流改道設(shè)計(jì)河流改道設(shè)計(jì) v (1)人工河道路線選擇應(yīng)盡量走洼地，工程地質(zhì)條件好，線路短。 v (2)人工河道起點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)順應(yīng)河勢(shì)。河道坡度要合理，不宜過(guò)大或過(guò)小， 以免沖刷或淤塞；河道的斷面應(yīng)能保證通過(guò)最大洪水量。 v (3)在人工河道起點(diǎn)處，須在原河道上設(shè)置攔河壩，將水流引入新河道。壩 址及人工河道應(yīng)選擇在隔水巖層上，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)局部河段進(jìn)行防滲處理。 v (4)攔河壩距人工河道銜接部位應(yīng)有一定距離，以免攔河壩被水流沖潰。 v (5)人工河道終點(diǎn)河下段河道相接處交角不宜過(guò)大，以防沖刷對(duì)岸。 v (6)廢棄河道應(yīng)妥善處理，如進(jìn)行廢河還田、矸石填平等。 河流改道示意圖河流

12、改道示意圖 河流改道示意圖河流改道示意圖 河流改道及截彎取直示意圖河流改道及截彎取直示意圖 返回模塊二返回模塊二 （四）修筑排洪渠、防洪堤的措施（四）修筑排洪渠、防洪堤的措施 1 1、排洪渠的布置、排洪渠的布置 2、排洪渠的布置原則、排洪渠的布置原則 3、排洪渠的布置構(gòu)造要求、排洪渠的布置構(gòu)造要求 4、防洪堤、防洪堤 排排( (截截) )洪渠布置示意圖洪渠布置示意圖 在塌陷區(qū)上方修排洪溝示意圖在塌陷區(qū)上方修排洪溝示意圖 1 1、排洪渠的布置、排洪渠的布置 返回返回 排洪渠進(jìn)出口布置示意圖排洪渠進(jìn)出口布置示意圖 2 2、排洪渠的布置原則、排洪渠的布置原則 v1 1）渠線走向的布置原則）渠線走向的

13、布置原則 v2 2）進(jìn)出口的布置原則）進(jìn)出口的布置原則 返回返回 3 3、排洪渠的布置構(gòu)造要求、排洪渠的布置構(gòu)造要求 返回返回 跌水布置示意圖跌水布置示意圖 復(fù)式斷面排洪明渠示意圖復(fù)式斷面排洪明渠示意圖 4 4、防洪堤、防洪堤 在無(wú)法布置排洪渠的地段，也可布設(shè)防洪堤以阻擋洪水進(jìn)在無(wú)法布置排洪渠的地段，也可布設(shè)防洪堤以阻擋洪水進(jìn) 入礦區(qū)。入礦區(qū)。 v防洪堤布設(shè)的一般原則：防洪堤布設(shè)的一般原則： v(1)(1)應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)夭牧?。?yīng)盡量選用當(dāng)?shù)夭牧稀?v(2)(2)堤腳應(yīng)離開(kāi)岸邊一定距離。堤腳應(yīng)離開(kāi)岸邊一定距離。 v(3)(3)堤軸線應(yīng)和洪水流向平行。堤軸線應(yīng)和洪水流向平行。 v(4)(4)在易沖刷段應(yīng)進(jìn)行護(hù)砌，必要時(shí)應(yīng)在迎水面上砌石或水泥抹面在易沖刷段應(yīng)進(jìn)行護(hù)砌，必要時(shí)應(yīng)在迎水面上砌石或水泥抹面 返回模塊二返回模塊二 （五）地面帷幕注漿截流措施（五）地面帷幕注漿截流措施 （當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)的地表河流對(duì)礦井的開(kāi)采造成影響，而其它防治方法又（當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)的地表河流對(duì)礦井的開(kāi)采造成影響，而其它防治方法又 不宜采用時(shí)，可采用注漿帷幕截流的方法，切斷河水對(duì)礦坑的滲不宜采用時(shí)，可采用注漿帷幕截流的方法，切斷