[发明专利]铁矿区深部开采突水注浆治理方法

说明书

本发明的目的在于提供铁矿区深部开采突水注浆治理方法，本发明所采用的技术方案是包括深部节理裂隙型突水注浆治理、破碎带型突水注浆治理、井筒水害防治、关键孔群控制注浆技术、弱含水层强过技术。本发明的有益效果是能有效治理井下突水，防止矿区深部开采出现突水水害。

技术领域

本发明属于铁矿深部开采技术领域，涉及铁矿区深部开采突水注浆治理方法。

背景技术

矿区深部开采过程中会受到围岩含水层以及基底含水层的影响，导致采掘过程中时刻面临水害的威胁，根据突水水源、致灾通道及突水点之间的位置关系，节理裂隙型突水一般具有以下两种基本形式：(1)直接揭露富水岩层中节理裂隙引发突水，井巷工程围岩即为富水岩体，直接揭露导水裂隙即发生突水。本矿区井筒施工过程中，自上而下揭露的李官组以及二青山组以及变质岩基底均为裂隙含水层，局部区域富水性良好，而节理裂隙是含水层中重要的地下水径流通道和存储空间，揭露后引发突水。(2)沟通承压含水层引发突水，井巷直接围岩为相对隔水性岩体，上部或下部存在大体量承压水体，在开挖扰动和水压力联合作用下，扰动裂隙与水力劈裂裂隙贯通，大体量承压水体与隧道开挖临空面沟通，引起突水。因此对开采区及周围的水文状况进行预警是必须的一项工作。需要通对铁矿区的地质条件的分析、矿区涌水特征的统计，需要对铁矿区深部开采突水进行治理。

发明内容

本发明的目的在于提供铁矿区深部井下突水注浆治理方法，本发明的有益效果是能有效治理井下突水，防止矿区深部开采出现突水水害。

本发明所采用的技术方案是包括节理裂隙型突水注浆治理、破碎带型突水注浆治理、井筒水害防治、关键孔群控制注浆技术、弱含水层强过技术。

进一步，节理裂隙型突水注浆治理包括

(1)分析裂隙空间展布特征、涌水水源及补给路径

开展井下地质调查工作，查清涌水裂隙走向、倾向、倾角等产状特征以及隙宽、裂隙间距信息；利用水力连通试验确定涌水区地下水水力补给方向，确定涌水水源及涌水补给通道；

(2)圈定注浆治理重点区域

选取适宜的物探手段对涌水区探查，查明主要通道及富水区，确定重点治理区域；

(3)浅层注浆加固/堵水

利用水化学分析及水力连通试验分析含水片区间的水力联系特征及涌水水源；综合地质调查、水力连通试验及物探结论，根据裂隙空间展布特征及水力补给特征布置浅层注浆钻孔，利用高早强速凝类材料实施浅层注浆加固/堵水；

(4)深部关建孔群注浆封堵

选择关键位置施作深部引流孔，浅层注浆加固/堵水结束后，利用引流孔实施涌水区深部关建孔注浆；引流孔数量根据涌水面积而定，选择在地下水径流的上游，由浅而深，分序注浆，逐步实现点-线-面的注浆封堵和加固。

进一步，破碎带型突水注浆治理包括

(1)采用地质与物探联合探查方法，查明破碎带地质环境

基于地质学方法及地球物理探查技术，查明破碎带空间展布形态及围岩完整性，判识致灾水源；获取致灾水源-破碎带特征-围岩等级的三位一体的综合探查信息；

(2)基于深部截源引排，实施浅部注浆加固

基于引流泄压原理，在围岩稳定区向致灾水源上游或破碎带深部地下水主要径流通道上施工截流钻孔，分流破碎带揭露处涌水量，减轻涌水区围岩荷载，防止注浆过程中围岩条件恶化而发生次生灾害，在深部截流孔基础上，利用对涌水区进行浅部逐层径向注浆加固，形成稳固注浆加固圈，浅层注浆加固采用高早强膏状堵水加固材料；

(3)强化支护条件以及实时监测手段，确保注浆安全