[发明专利]多空间水力通道的隔断方法

说明书

本发明公开了一种多空间水力通道的隔断方法，根据本发明实施例的多空间水力通道的隔断方法，所述隔断方法用于填充露天坑，包括如下步骤：S1：探测所述露天坑下方的地下空间存在的采空区；S2：在所述露天坑的底壁上设置连通所述采空区的灌浆孔；S3：经所述灌浆孔朝向所述采空区灌注第一填充料浆以封堵所述采空区；S4：在所述露天坑的底壁构筑假顶，所述假顶用于加固所述地下空间的顶部以及阻止地表水流入所述地下空间。根据本发明实施例的多空间的水力通道的阻断方法，由于包括灌浆封堵采空区和露天坑的底壁上构筑人工假顶两步，较为有效阻断露天坑和开采地下空间渗水，且施工工艺较为简单，施工成本较低。

技术领域

本发明涉及矿山露天坑处理技术领域，尤其涉及一种多空间水力通道的隔断方法。

背景技术

露天转地下开采矿山存在许多不同于单独露天或地下开采矿山需要解决的问题，诸如过渡期开采顺序、过渡期采矿方法、防洪排水、露天与地下协同开采等问题，其中防洪是应首先解决的关键问题之一。一般露天矿与地下采场有较为复杂的水力通道，使得上部露天矿所汇集的大气降水直接灌入地下生产系统，对地下开采构成严重威胁。水力通道以废旧巷道、未充填采空区、溶洞、裂隙、塌陷区等方式存在，查明并隔断水力成为露天矿防洪的关键突破口。

目前现有技术中已有一些矿山露天坑与地下矿山的水力通道进行处理。例如，矿山露天转地下注浆帷幕措施。矿山为露天地下联合开采，由于坑底矿体残矿开采，在-234 m的水平探矿坑道放炮后，爆通矿体周边的破碎含水带引发露天坑透水。水下泄后，在坑底出现了3个落水洞，其中2个在露天坑南端，下部为民采区，另一个在露天坑存水区东部排土边坡坡脚，下部流向不明。后露天坑排土场南边坡出现一个塌陷坑，井下采场未垮落，-185m中段、上部天井及联络巷完好，涌水也未见异常。在透水最初的37.5h，涌水量达97562m³，平均涌水量2602m³/h，最初61.5h涌水量达123445m³，平均涌水量 2007m³/h。透水初期水较清，后来较浑浊，带出来的泥砂量总体不是很大，未体现出南坑流失的泥砂量，说明有大量的泥砂沉积在未知的空区中，形成潜在威胁。为防止特大暴雨造成井下涌水过大，在露天坑内设注浆帷幕和修建水仓及配套设施。采用平面上呈封闭式、剖面上属半封闭式的帷幕布置型式，幕底接相对弱含水层。露天坑内大理岩岩带宽450m，首期帷幕线注浆长度120m，封堵井下出水处断层破碎带，如达到了堵水效果，则不再施工后期注浆帷幕工程；如未达到预期效果，则完成全部注浆帷幕工程，在平面上采取封闭式注浆防渗帷幕，全帷幕线注浆长度450m。

又例如，某铁矿的露天转地下后的露天坑底防渗措施。由于铁矿露天坑排弃物为含水20％左右的尾矿砂，而露天坑底及边帮由于生产爆破等原因，会有许多随机分布的孔隙和裂缝，在尾矿排放的状态下，这些孔隙和裂缝中必然有水存在。积水不仅使岩体的力学性质进一步恶化，而且尾矿水的渗人将对裂隙壁施加法向渗透压力和切向拖曳力，由此形成的渗流场会影响采场的稳定性。因此，为保证矿山的生产安全，铁矿在加速南采区矿体回采的同时，还必须做好防渗措施。露天开采结束后，露天坑底必然存在一些废石，而且露天坑底地势也是高低不平的。因此，设计防渗措施时，首先要在露天坑底铺设一层30cm厚的黏土，并铺平、辗压，尽可能做到使黏土层比较平坦，经验收合格后，再在黏土层上铺放土工膜。选用的土工膜质量应比较好，其膜顶破强度、膜抗拉强度和膜延伸度要尽可能高，这样土工膜才能在施工过程中不至于破裂。

综上所述，目前露天转地下防洪措施主要有注浆帷幕和坑底设置防渗层。前者采用平面上呈封闭式、剖面上属半封闭式的帷幕布置型式，幕底接相对弱含水层，具有施工复杂，投资较大，且幕体容易受坑底爆破影响。后者通过场地整平、铺设钠基膨润土毯、土工膜，短纤土工膜等，为防止土工膜拉裂，还须设锚固沟。具有工程投资大、施工复杂的特点，同时坑底水力通道没有采用封堵处理，防渗层容易受到拉伸破坏。

发明内容