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文檔簡介

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、工程實例工程實例 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地表水向井下嚴(yán)重滲

2、漏,汛期威脅礦井安去時,應(yīng)在漏水段進行地表水向井下嚴(yán)重滲漏,汛期威脅礦井安去時,應(yīng)在漏水段進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。在高原山地有典型巖溶的礦區(qū),為減少暴雨時的井下高峰涌水量,在高原山地有典型巖溶的礦區(qū),為減少暴雨時的井下高峰涌水量,保證礦井安全,可利用地勢,開鑿截水平硐,截疏灌向巖溶暗河保證礦井安全,可利用地勢,開鑿截水平硐,截疏灌向巖溶暗河的河水的河水( (洪水洪水) )。當(dāng)河谷下煤層頂?shù)装鍒杂?,采后形成塌陷溝?dāng)河谷下煤層頂?shù)装鍒杂玻珊笮纬伤轀? (坑坑) ),無條件充填或,無條件充填或修人工河床時,應(yīng)在塌陷溝的上

3、游外圍挖截水溝,在溝谷處修建修人工河床時,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,溝河可以改道。渡槽。地形有利時,溝河可以改道。若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時,應(yīng)作如下處理:若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時,應(yīng)作如下處理:治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑。可根據(jù)情況,分別治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑。可根據(jù)情況,分別采用圍、堵、截流、疏導(dǎo)、填土夯實及設(shè)泵站排水等措施。采用圍、堵、截流、疏導(dǎo)、填土夯實及設(shè)泵站排水等措施。有泥石流災(zāi)害的礦區(qū),應(yīng)治山治坡,植樹種草。工業(yè)場區(qū)和生活有泥石流災(zāi)害的礦區(qū),應(yīng)治山治坡,植樹種草。工業(yè)場區(qū)和生活區(qū)要避開泥石流,必要時應(yīng)修建

4、欄洪壩和疏導(dǎo)工程。在易發(fā)生滑區(qū)要避開泥石流,必要時應(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受河流泛濫威脅的礦井,當(dāng)無條件提高河流防洪標(biāo)準(zhǔn)或進行河受河流泛濫威脅的礦井,當(dāng)無條件提高河流防洪標(biāo)準(zhǔn)或進行河流改道時,須在礦井井口、工業(yè)場地周圍修筑堤壩。流改道時,須在礦井井口、工業(yè)場地周圍修筑堤壩。受內(nèi)澇威脅的礦區(qū),應(yīng)按河網(wǎng)化方式,開挖防洪排澇渠道系統(tǒng),受內(nèi)澇威脅的礦區(qū),應(yīng)按河網(wǎng)化方式,開挖防洪排澇渠道系統(tǒng),修建防洪排澇泵站

5、,排出內(nèi)澇積水。對有向井下潰水危險的塌修建防洪排澇泵站,排出內(nèi)澇積水。對有向井下潰水危險的塌陷坑陷坑( (洞洞) ),應(yīng)用塊石,應(yīng)用塊石( (或片石或片石) )、砂和粘土填實或設(shè)泵排水。、砂和粘土填實或設(shè)泵排水。對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。當(dāng)河流或其它地表水體實礦井充水的直接或間接充水水源,對當(dāng)河流或其它地表水體實礦井充水的直接或間接充水水源,對礦井安全有嚴(yán)重影響時,可是具體條件,在滲漏段或滲漏點分礦井安全有嚴(yán)重影響時,可是具體條件,在滲漏段或滲漏點分別采

6、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。土夯實。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 受洪水威脅的山前平原礦井受洪水威脅的山前平原礦井 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 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

7、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(1)(1)

8、不應(yīng)過多縮小原河床斷面,人工鋪設(shè)河床斷面尺寸的確定應(yīng)進行水力計算。不應(yīng)過多縮小原河床斷面,人工鋪設(shè)河床斷面尺寸的確定應(yīng)進行水力計算。(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。(3)(3)鋪砌方式必須同時滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。鋪砌方式必須同時滿足防滲、防潛蝕、防沖刷。(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。(5)(5)在基巖上澆注混凝土?xí)r應(yīng)進行清基處理。在基巖上澆注混凝土?xí)r應(yīng)進行清基處理。(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

9、青止水。(7)(7)漏水的河床岸坡,也應(yīng)進行襯砌處理漏水的河床岸坡,也應(yīng)進行襯砌處理 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襯砌進出口段的要求襯砌進出口段的要求(1)(1)護砌段的上下游均應(yīng)超出滲漏段一定距離。護砌段的上下游均應(yīng)超出滲漏段一定距離。(2)(2)進出口段應(yīng)保持水流順暢,或做成進出口段應(yīng)保持水流順暢,或做成“八八”字墻。字墻。(3)(3)護砌結(jié)構(gòu)的始末應(yīng)設(shè)截滲墻,以免沖毀護砌結(jié)構(gòu),同時可防止水流由護砌的護砌結(jié)構(gòu)的始末應(yīng)設(shè)截滲墻,以免沖毀護砌結(jié)構(gòu),同時可防止水流由護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 工程實

10、例:工程實例: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-頁巖;頁巖;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河流改道的原則河流改道的原則 (1)河流改道一般工程量大,投資多,一般不宜輕易采用,應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較后再行設(shè)計施工。 (2)要考慮礦區(qū)發(fā)展遠景和工農(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)的工農(nóng)業(yè)和生活用水。河河流改道設(shè)計流改道設(shè)計 (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。 (2)人工河道起點和終點應(yīng)順應(yīng)河勢。河道坡度要合理,不宜過大或過小,以免沖刷或淤塞;河道的斷面

11、應(yīng)能保證通過最大洪水量。 (3)在人工河道起點處,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,必要時還應(yīng)對局部河段進行防滲處理。 (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。 (5)人工河道終點河下段河道相接處交角不宜過大,以防沖刷對岸。 (6)廢棄河道應(yīng)妥善處理,如進行廢河還田、矸石填平等。 河流改道示意圖河流改道示意圖 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

12、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 排洪渠進出口布置示意圖排洪渠進出口布置示意圖2 2、排洪渠的布置原則、排洪渠的布置原則 1 1)渠線走向的布置原則)渠線走向的布置原則 2 2)進出口的布置原則)進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 在無法布置排洪渠的地段,也可布設(shè)防

13、洪堤以阻擋洪水進在無法布置排洪渠的地段,也可布設(shè)防洪堤以阻擋洪水進入礦區(qū)。入礦區(qū)。 防洪堤布設(shè)的一般原則:防洪堤布設(shè)的一般原則:(1)(1)應(yīng)盡量選用當(dāng)?shù)夭牧稀?yīng)盡量選用當(dāng)?shù)夭牧稀?2)(2)堤腳應(yīng)離開岸邊一定距離。堤腳應(yīng)離開岸邊一定距離。(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。(4)(4)在易沖刷段應(yīng)進行護砌,必要時應(yīng)在迎水面上砌石或水泥抹面在易沖刷段應(yīng)進行護砌,必要時應(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)的地表河流對礦井的開采造成影響,而其它防治方法又(當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)的地表河流對礦井的開采造成影響,而其它防治方法又不宜采用時,可采用注漿帷幕截流的方法,切斷河水對礦坑的滲不宜采用時,可采用注漿帷幕截流的方法,切斷

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