矿山井巷工程施工中防治水技术措施分析 赵文杰

发表时间:2020/12/28   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:赵文杰
[导读] 摘要:在矿山井巷工程施工过程中容易出现渗水问题,若不加以控制和解决,容易对工程整体建设稳定性、耐久性等方面性能效果造成负面影响,降低矿山井巷工程后期使用质量。
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        摘要:在矿山井巷工程施工过程中容易出现渗水问题,若不加以控制和解决,容易对工程整体建设稳定性、耐久性等方面性能效果造成负面影响,降低矿山井巷工程后期使用质量。所以为了保障该工程的安全施工,需要相关人员能够针对矿山井巷工程进行全面分析,明确矿井水灾的危害性,结合工程实际情况有效应用防治水技术,并采用合理措施推动工程的顺利施工与发展。本文就矿山井巷工程施工及防治水技术作出分析,提出几点建议,以供参考。
        关键词:矿山井巷工程;施工;防治水技术;措施
        对于矿山井巷工程来说,所开展的防治水工作主要指对地下水进行处理,促进矿井能够正常排水。若施工阶段防治水工作效果不佳,矿井排水能力不足,容易引发矿井水灾,对人员安全、施工环境、排水费用等方面都可造成严重影响。所以为了提高防治水工作效率,还需要施工人员能够意识到矿井水灾的严重性,明确矿山井巷工程防治水重要性,进而采取正确的防治水技术措施,进一步推动矿山井巷工程的顺利施工。
        一、矿山井巷防治水工作及矿井水灾分析
        地下水可分为裂缝水、溶洞水等类型,矿山井巷工程施工阶段需要对地下水进行防治处理,确保涌水量正常,矿井能够实现正常排水[1]。这样才不会因涌水量过大而发生井壁坍塌、淹井等水事故。
        目前很多矿山井巷工程施工过程中,防治水工作开展效果不佳,容易引发矿井水灾,以下主要就矿井水灾的危害性作出分析。①施工环境。矿井水灾发生后,巷道会产生积水,同时整体环境较为潮湿,这种情况下长期维持会降低施工环境质量,不仅增加施工难度,还会威胁施工人员的身体健康。②排水费用。矿井水排水量过多的情况下会加大排水费用,提高整体施工成本。③使用寿命。很多金属设备长期处于潮湿的环境中会被腐蚀,整体使用寿命会大幅度缩短。④人员安全。当突然发生涌水情况,或处于涌水量过大的状态下,容易导致矿井巷道被淹没、矿井停产等问题,严重状态下还会直接淹没矿井,使得施工人员人身安全受威胁,出现伤亡事故。所以需要加强对矿井水灾的重视度,能够针对矿井巷道工程采取相对应的防治水技术措施,并按照规定标准开展防治水工作。
        二、矿山井巷工程竖井防治水技术措施
        (一)注浆堵水技术
        对于矿山井巷防治水来说,可采用注浆堵水技术进行处理防治,以下主要针对几方面进行分析。
        地面预注浆:对于距离地表面较近的含水层,施工人员才采用该技术对地下水进行封堵。首先在矿井施工准备阶段进行钻孔操作,钻孔前需要根据周边环境实际情况、井筒等正确选择钻孔区域,通常情况下井筒掘进尺寸的直径需要保持在一至三米范围。在区域选好后,在含水层厚度较小的情况下,可不用分次进行钻进处理。钻孔后进行分段注浆工作,施工人员需要根据裂缝程度正确选择每次注浆高度,通常应保持在十五至三十厘米范围。而针对厚度较大的含水岩层来说,主要采取由上至下的顺利进行钻孔、注浆等操作,但该方法整体施工量较大。还可以选取在含水层下部四米左右位置进行钻孔注浆的方式,以由下至上顺序完成。
        工作面预注浆:当含水层深度较深时,可选择井筒工作面预注浆方式进行,施工人员先确定掘进尺寸,当井筒掘进到正确位置后停止操作,并使用混凝土止水垫进行钻孔、注浆操作[2]。当含水层上部岩层硬度、密度较大时,可使用其他设备替代止水垫,如岩帽。在含水岩层裂缝程度较大、浆液扩散面积广的情况下,施工人员可适量减少钻孔数量,进行相应的注浆操作。通常情况下,井筒工作面预注浆技术在使用前,需要对井筒用水量作出评估,当其能超过每小时十立方米时,才符合注浆条件。
        壁后注浆:井筒掘进、井筒砌筑等施工内容完成后,施工人员若发现井壁施工质量不达标,需要加强开展壁后注浆工作,达到避免壁面渗水、保护设备及施工人员安全的目的。

首先需要遵循由上到下操作顺序,根据含水层储存条件等相关情况对注浆高度进行合理控制,通常情况下高度应保持在十五至二十五米范围。其次针对出水量大的位置应选用预埋注浆管的方式进行井壁砌筑工作,以保证注浆堵水能力、堵水速度等条件符合要求。若施工过程中无预埋注浆管,施工人员应准确找到井壁渗漏部位,利用相关措施进行处理。在施工阶段,施工人员需要使用凿岩机进行钻孔,钻孔结束后埋设注浆管。在钻孔时,钻孔应从井壁进入,并置入水中一百至两百毫米距离。而为了保证土层表面不出现透水、涌砂等问题,施工人员应采用有效手段对井壁空隙进行填堵。若施工人员利用双层支护方式,应在井壁之间注入适量的浆液,而钻孔深度不得穿透外部井壁[3]。
        (二)井筒排水技术
        吊桶排水:根据矿山井巷工程实际情况,选取合适的泵,通常情况下以隔膜泵或潜水泵为主。施工人员先处理工作面内部的积水,借助相关方法将积水置入吊桶中,并利用相关设备将水排出。但该技术方法在使用时,也需要遵循相关条件,施工人员先对井筒水流量进行检测,当水流量≤8m3/h时,可采用该技术方法进行排水。
        吊泵排水:该技术方法在使用时同样需要遵循相关条件,也需要先对井筒水流量进行检测,当水流量≤40m3/h时,可使用吊泵排水进行排水。施工人员先根据井筒选择合适数量的吊泵,后将吊泵安全放入井筒中进行排水。在吊泵完成相应的排水操作后,可根据实际情况加入风动潜水泵,利用该泵运行的方式将水排入水箱,再使用吊泵将水箱中的积水排出。
        卧泵排水:该技术方法整体优势较强,其使用空间较小,不会对井筒施工造成影响,同时操作及维护保养较为简单方便,且使用过程中稳定性、安全性等性能较好。施工人员使用卧泵排水方法,主要指将水箱、卧泵正确放置在吊盘上,使用潜水泵将工作面水排入排水箱,再由卧泵将水从排水箱中排出到地面[4]。
        三、矿山井巷工程斜井防治水技术措施
        对于矿山井巷工程斜井防治水来说,主要采用迎水注浆治水技术。施工人员先在工作面出水点及后方十米距离范围内实施壁后注浆操作,对工作面各个方位进行稳定加固。并根据工作面出水点埋设正确位置的疏水管,等壁后注浆操作结束后借助疏水管开展顶水高压注浆施工,若出现跑浆情况,需要及时进行封堵处理。其次施工人员需要选取合适的钻孔机和注浆泵,根据斜井防治水要求和实际情况,布置合理数量的钻孔和钻孔形状,以及设计注浆深度,在相关工作完成后进行工作面预注浆。针对壁后注浆来说,施工人员需要对布孔方式、钻孔尺寸、注浆管、注浆压力、疏水、浆液等条件进行把控。比如通常情况下在出水点附近应选取密集布孔方式,并根据具体出水量决定钻孔之间的排距。注浆时压力一般控制在5MPa,但实际操作时还需根据跑浆程度作出合理调整。针对工作面预注浆来说,施工人员也需要对布孔方式、钻孔数量、施工设备、孔口管、浆液等条件进行把控。比如为有效解决副斜井工作面突水问题,在布孔方式上可选择放射状巷道孔布置。
        结语
        综上所述,矿山井巷工程在施工阶段若防治水工作开展不到位,容易引发矿井水灾事故,对人员安全、设备使用寿命、工程建设质量等方面都会造成不同程度的影响和危害。所以为了保障人员安全,提高矿山井巷工程建设水平,需要加强对防治水工作的重视度,选取正确的防治水技术措施,并加大对先进技术的利用程度,做好施工人员培训,共同为推动防治水工作的顺利开展提供有力保障。
        参考文献:
        [1]刘时麟.矿山井巷工程施工中防治水技术措施分析[J].写真地理,2020,(18):49.
        [2]张海山.矿山井巷工程施工中防治水技术措施分析[J].世界有色金属,2019,(17):218-219.
        [3]张美图.矿山井巷工程施工中防治水技术措施分析[J].建筑工程技术与设计,2019,(6):667.
        [4]张振.矿山建设井巷工程施工中防治水技术措施分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(32):1492.
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