[发明专利]一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法

权利要求书

1.一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，采用矿硐体压力注浆、防腐防渗阻隔层、抗渗混凝土段支撑、粘土墙止水、混凝土井口封堵回填、洞内顶部补充注浆的施工方法对废弃矿井涌水污染进行阻隔，污染阻隔方法具体包括以下步骤：

A.洞内清淤：对废弃的矿井内地面淤泥、残渣及松散围岩进行清除，清理至平硐原生地层新鲜基岩面，清理后采用高压水枪进行洞内岩壁清洗；

B.防腐防渗阻隔层：矿井内砌筑砖坯墙构成挡水墙，在挡水墙底部预设贯通的导水管延伸至井口外，所述导水管用于在封堵施工过程中导出井内涌水；

C.硐体注浆固化抗渗：在挡水墙外侧矿井内的顶壁和侧壁打入刚性注浆管后进行压力注浆，通过注浆液在岩层中渗透、扩散、充填和挤密，渗透驱走岩层裂隙间松散颗粒中的水分和空气后填充其间隙位置，注浆液凝固后，将原来裂隙间松散的土粒胶结成一个整体，构成井内的洞壁注浆段；

D.防腐抗渗混凝土封堵：在步骤C的井内洞壁注浆段内浇筑防腐抗渗混凝土；对洞壁注浆段固化后的洞壁进行加固支撑，形成加强的整体封堵抗渗结构；浇筑前在洞壁注浆段洞顶最高位置预设延伸至矿井井口外的补充灌浆管；

E.黏土填筑，在步骤D的洞壁注浆段外侧填筑黏土构成黏土隔水段，填筑黏土前对洞壁进行间隔刻槽，黏土填筑采用黏土人工分层填筑压实，黏土隔水段完成后,砌筑砖坯构成黏土封闭墙；

F.混凝土井口封堵，在黏土隔水段的黏土封闭墙外侧关模后浇筑混凝土，构成混凝土封堵段，浇筑前在所述混凝土封堵段洞顶最高位置预埋补充灌浆管并延伸至矿井井口外；

G.当所述混凝土封堵段浇筑的混凝土强度达到75%之后,在井外通过预设的所述补充灌浆管向矿井洞内的所述洞壁注浆段和混凝土封堵段的洞顶部间隙内灌注浆料，填充封闭因浇筑混凝土重力下沉形成的矿井洞顶部空隙；

H.井内封堵段外喷射砼：在步骤G完成后，在步骤F中的混凝土封堵段末端至矿井井口段区域矿渣回填区表面喷射灌筑细石混凝土，用于阻隔污染物的渗出。

2.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤B中，所述导水管在矿井口外的出水口端设置有应急闸阀、压力计和水质检测仪。

3.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤C中，所述刚性注浆管的注浆量按下计算式确定：

单根刚性注浆管注浆量：Q≥πR²L nαβ

其中式中，Q为单根刚性注浆管注浆量（m³），R为扩散半径（m），L为刚性注浆管注浆长度=刚性注浆管设计长度-1（m），n为地层空隙率，α为地层填充系数，β为浆液消耗系数。

4.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤C中，所述刚性注浆管注浆压力不小于0.6Mpa。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤C中，所述刚性注浆管均匀排布，并分别向矿井洞内和洞外两个方向倾斜。

6.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤E中，黏土填筑前，将黏土加水后需充分拌和，采用黏土分层人工填筑，填筑时黏土压实，压实系数不小于0.85。

7.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤D和步骤G中，所述补充灌浆管由浆液管和排气管组成，所述浆液管用于灌注浆料，所述排气管用于在灌浆时排出洞顶空隙中的空气，灌注浆料采用膨胀水泥，水灰比为1:1。

8.根据权利要求1所述的一种废弃矿井酸性废水污染阻隔方法，其特征在于，所述步骤B中，所述挡水墙内侧的迎水面采用防渗水泥砂浆抹面，抹面厚度10mm。