防水帷幕是指在水源與礦井或採區之間的主要湧水通道上,將預先製備的漿液經過鑽孔壓入岩層裂隙,漿液沿裂隙滲透擴散並凝固、硬化,形成防止地下水滲透的帷幕。防水帷幕的注漿工藝過程和設備都比較簡單,隔水效果好,適用於地下動水量大、服務年限長、有明顯的水文地質邊界的礦山。
基本介紹
- 中文名:防水帷幕
- 外文名:water—sealing curtain
- 套用:礦井防水
- 學科:採礦工程
- 作用機理:改變岩層滲透性能
- 目的:攔截地下水
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設計及作用
在水源與礦井或採區之間的主要湧水通道上,將預先製備的漿液經過鑽孔壓入岩層裂隙,漿液沿裂隙滲透擴散並凝固、硬化,從而形成的防止地下水滲透的帷幕。防水帷幕的實質,是利用鑽孔灌注漿液的方法,改變礦床充水途徑上某些地段的岩層滲透性能,攔截帷幕以外的大量地下水。為了提高帷幕的防滲透能力,可在礦區開採境界以外,礦體充水的補給方向上,選擇過流斷面比較集中的地段布置注漿鑽孔,使注入鑽孔內的漿液能夠很好地擴散、滲透、相互聯結,形成一道地下防水牆。因此,帷幕兩端應坐落在隔水岩層上,鑽孔間距不應大於漿液擴散半徑的兩倍,注漿深度應穿透含水層。(見下圖)
1—防水帷幕;2—礦床;3—隔水層
4—含水層;5—來水方向;6—觀測孔
防水帷幕形成後,地下水的通路被截斷,帷幕以外的地下水位大幅度上升,帷幕以內的地下水位大幅度下降,帷幕兩側形成較大的水位差。為了隨時了解帷幕的防滲性能,可在帷幕兩側設觀測孔,其深度應能觀測到最大水位降深。
帷幕注漿堵水
帷幕注漿堵水是用較密的鑽孔,將粘土、水泥、 水玻璃等材料混合後注入含水層中,快速凝固形成 地下帷幕,切斷地下水補給通道,金州石棉礦為了 堵住海水沿斷層裂隙進入井下,曾進行了帷幕注漿 工作,後因地質構造發生變化,注漿未能獲得成功。 但是,根據煤炭系統的經驗,在含水層厚度較小,流 量較大,水文地質條件清楚,並具有隔水邊界地區, 採用帷幕注漿堵截地下水,是一種較好的方法。
套用特點
防水帷幕的注漿工藝過程和設備都比較簡單,隔水效果好,是各國廣泛採用的礦井防水措施之一。中國礦山套用防水帷幕這種防水措施,對保護地下水資源、降低排水疏乾費用、避免因疏乾引起的地表塌陷等收到了很好的效果。這種方法適用於地下水動量大、服務年限長、有明顯的水文地質邊界的礦山。