[发明专利]封堵天然和人工地下坑硐，巷道中水流的方法

说明书

本发明是关于天然和人工地下坑硐、管道式和隧道式巷道中的流速高、流量大的水流的方法。

已设计出若干种通过钻孔封堵管道、隧道和矿山巷道这类限定断面的通道中水流的方法，这是众所周知的事实。

在已知的方法中，通常是用粗块材料填堵水流的全部过水断面，以防止水流的动力作用将材料冲走。这些方法的缺点在于随着水流断面的缩小，从而使流速增加得非常高，而砂石的粒度又受到钻孔的尺寸的限制的情况下，砂石会被水流冲走。

在有关的手册中刊载了许多上述方法的实施例子，例如：美国采矿工程师协会编的采矿工程手册，纽约，1978，26节，第二小节，第42-48页;斯待尔拙德卡：在矿井及类似结构体中堵水技术，莱比锡（Strzodka：Hydroechnic    im    Bergbau    und    Bauwesen，Leipzig）1975年第245-255页以及科姆普莱克斯纽：矿山建设中综合封闭方法（Kompleksnuj    metod    tamponazsa    pri    strooityelsztve    saht）莫斯科“尼古拉”出版社（Nyedra）1984年第3-13页;KalmuKov：Borba    Szvroyezapnumi    Provurami    vodu    vgornuje    vurabotki    moscw“Nyedra”，1973，第131-189页。

在已知方法中，初步处理之后，则致力于将低密度、粒度小于封堵窄口的材料注入水流断面。实现这一步，一直受到用于填堵或送料的钻孔的口颈的限制，正是这点显示了该方法的一个缺点。

上述方法的另一缺点在于用这种方法，用固体砂石聚集堵塞整个水流断面，只能象过滤器型障碍物那样堵任流量小，流速低的水流。

用散颗粒固体材料按所述方法制成的过滤器型障碍物通常需要强化。按照现有技术，是通过钻孔浇注来强化，或借助水流注入凝胶物质来强化，以暂时堵住水流或相当程度上减弱水流。减弱水流之后，再加进颗粒材料，以将断面空间填补上，之后浇注颗粒材料。

采用已知的方法形成的不透水的封堵塞子是暂时的;在其保护作用下，采用通过钻孔填充硐室，进而用浇注的方式在静水中建成最终的堵水结构。

此外还有一些同前述性质一样的暂时堵塞水流的方法，这些方法的过程包括通过钻孔或竖井将一种封堵装置安装在断面限定的管道或隧道中，该装置在其中膨胀，例如，橡皮气囊就是这类装置。利用该装置的保护作用，在静水中制成最终堵水结构。这类方法的缺点在于只能成功地用于孔径很小的管道或虽孔径较大但压差很低的管道的堵漏情况下。

本发明的目的是克服上述不足，即：改进这类方法，使其能封堵涌入天然和人工地下坑硐，管道式或隧道式巷道中的流速高、流量大的水流。该方法的特征在于比已知的解决方案的效率高的很多。

为本发明所定的任务是发展一种采用制备临时封堵塞子，并再其保护作用下，再在停滞下来的水中建立永久性堵水结构，采用这种方式将涌入大断面的天然和人工地下坑硐、管道式和隧道式巷道中的流速高、流量大的水流堵塞的方法。

本发明基于这样的认识：如果将粒度小于封口孔径的颗粒固体材料，借助于被填充的固体物质的主体质量流的浓聚而产生高浓度的固体材料流，将这种材料流压填在天然和人工地下坑硐的空腔体中准备堵塞的地方，所定的任务即可解决了。

按照本发明，所定任务是这样解决的，将松散的颗粒固体材料堆积在隧道式或管道式巷道的要堵塞地段，按已知方法制备的半截堵坝的上游处用爆炸的方式将砂石炸起悬浮于水流之中，填充固体材料的浓度达到能阻塞水流的程度之后，封堵处的堵塞即完成，然后用快速浇注的方式强化封堵塞。

本发明方法的一个较好的实施方式，是通过钻孔填入填充固体材料和爆炸。

为了增强效果，在即将起爆之时，在爆炸处附近加入粉状固体材料以增加水流介质的密度。

按照本发明，如果在即将起爆之时在爆炸区加入胶凝剂以增加水的粘度，则被认为是适宜的。

我们将以用作实例的较好的实施方式并结合附图来详细描述本发明。

图1表示本发明方法的一种方式的操作步骤，

图2表示本发明方法的又一实施方式的操作步骤。

本发明方法的过程首先是按填入颗粒填充料，随后浇注强化介质这样本身已知的方法制备半截堵坝，在该半截堵坝和隧道或管道顶部之间仍留有变窄的水流断面，这是使用已知技术无法再封堵的了。