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在矿井具有突水危险性的采掘区域(简述矿床的开采步骤)

在矿井具有突水危险性的采掘区域(简述矿床的开采步骤) 711矿地下热水矿床大水m & nbsp;开采实例2:& nbsp;& nbsp该矿床为沉积变质矿床,地质构造复杂,地下水为热水。 该矿床主要含矿区为二叠系党冲组硅质带,矿体一般不含水。其中坚硬的石英岩、应时胶结角砾岩、微石英岩受到多次构造应力作用,岩石破碎,形成一些未充填的裂隙发育带,导水性能好,使硅质带底部的承压热水能沿构造和裂隙上升,形成压力脉含水层。 硅质层之上是二叠纪陡岭碳质页岩,它构成了地下热水的致密覆盖层。 二叠系栖霞灰岩和湖田灰岩埋藏在硅质带底部。由于构造应力相同,断裂构造发育,形成裂隙岩溶发育带,构成矿床底部裂隙岩溶含水层,是矿床地下热水的主要补给水源。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp矿区最大涌水量为3100 m3/h,水量随深度增加而增加。 水温54℃,深度58℃以上 地下热水造成地下热害,但水质良好,符合饮用水标准。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1982年主矿带在132处80m阶段通过矿脉,开挖爆破后涌水量达1200m3/h,水质为SO4-HCO3-CAMG型。 pH值耗氧量随着释水时间的延长而降低。总硬度、钙镁离子、硫酸盐和碳酸氢盐增加,盐度增加,表明地下水的来源越来越深厚。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp采用排水隧道超前排水方案。 矿床分几段开采,每段沿走向长约1600米,宽300~500米。 各部分由岩柱隔开,因为独立部分之间的水力联系良好。 采用边采边排的方案。 例如,经过10天的观测,中心孔水位下降了8.83米,主矿带下降了5.92米,相邻的东矿带下降了4.58米,北矿带下降了2.89米 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp为避免工程在东矿带深部阶段松软膨胀的碳质页岩中施工困难,改变了以往竖井周围圆形布置水仓的做法,将水仓改为长条形,布置在坚硬的钙质岩石和板状硅质页岩中,与排水隧道平行,如图1所示。 这样做的好处是,排水隧道可以推进水仓的建设,为指导水仓的方向提供可靠的信息。 在垂直排水隧道中,在硅质层中钻出间距为40 ~ 100米的排水隧道。在排水隧道中,在下盘的硅质带中钻出一定数量的50 ~ 80°水平向下倾斜的排水孔。孔深一般在100m左右,少数孔深达200m。为了控制排水和矿井安全,在每个孔口管内安装一个闸门。 从排水孔排出的热水通过连接排水隧道和水仓的排水槽引入水仓,改善了建筑的通风条件。排水隧道不应有大断面水沟,缩短热水流线,减少热水与矿井空瓦斯的接触和热交换,有助于改善井下温度条件。 1 & nbsp储水布置图1-竖井;2-泵房;3-水仓;4-排水斜巷;5-主要运输巷道(排水巷道);6–排水和钻孔;7—硅化碳质页岩;8-钙质页岩;9板块碳质页岩;电镀碳质硅质页岩;10—破碎带;1-碳质页岩:& nbsp& nbsp& nbsp综合冷却措施 由于主矿带80m,水温45 ~ 47℃,掘进工作面空气体温度35 ~ 41℃(湿球),湿度80% ~ 90%,工作条件恶劣,所以采用人工降温措施。 在地冻站制冷,空气体冷却器分散温度。由两台6AW17氨压缩机组成,设计总制冷量为4.2× 109 J/h 向工作面供应4 ~ 5℃的冷水,可使3 ~ 4个工作面同时保持湿球温度在30℃以下。 每个工作面的供风量为7000~10000 m3/h,所需冷量为(4.2~5.0)×104j/h 冷却系统见图2。 如果冬季氨压缩机停止运行,送至井下的冷水将被冷冻站冷凝器的冷水装置冷却。 2 & nbsp1-掘进工作面冷却系统示意图;2-隔热闸板;3-空气体冷却器;4-局部风扇;5-回水管道;6-水管路;7-循环水泵;8-蒸发器;9-氨压缩机;10-补充水源;11—冷凝器:& nbsp& nbsp& nbsp当巷道开挖过程中有大量热水涌出时,常采用挡水墙进行封堵。 比如主矿带在80m的132阶段穿过矿脉,开挖爆破后涌水量1200m3/h,水温47℃,整个巷道水深齐膝,立即封堵。 具体措施如下:空气体冷却器降温通风,操作人员穿防水胶服。先在挡水墙顶底周围钻爆,扩大巷道断面,钻锚孔;埋设两根直径为426mm的导水管和两根直径为200mm的备用导水管,用预制托管钢架固定。它们是多通道隔断,间距0.4m,用几根金属柱支撑巷道顶底板,抵抗水的推力。在此期间,装满沙泥混合物的塑料袋被塞得紧紧的,黄泥和混凝土迫使水从导水管中流出。 之后用风镐将地面绿松石彻底清理干净,并埋锚筑成1.5m厚的混凝土墙。 然后在周围钻孔灌浆。 固化期结束后,关闭闸门,完全密封水。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp注浆法封堵突水 主矿带80m阶段的114矿脉为硬石英岩。1984年6月16日爆破后,涌水量达4500 ~ 4900 m3/h,水温54℃,涌水量超过现有排水能力,导致矿井被淹。 水位上升到172米的高度,直到1300立方米/小时的水从溢洪道流出,水位才上升。 封堵方案是从地面和地下180米阶段共钻8个钻孔,穿过涌水巷道。 这个洞有100 ~ 200米深 向孔内投放惰性骨料260m3,注浆56次,注入浆液800多立方米,消耗水泥849t,封堵长度40m多,封堵了透水点。 注浆方法是间歇重复数次,以单液为主,双液为辅。 缩小水的截面后,用半悬浮、轻薄的材料封堵高流速的窄顶,在胶结群前方进行松动爆破,形成松散固体达到封盖的目的,同时加入絮凝剂进行注浆。 注浆步骤是由外向内,最里面的孔延伸到大的导水断层带后,向断层带内大量注浆。 灌浆后期,在每个孔内进行压水和抽水试验,掌握每个孔的吸水率、涌水量和渗透系数的变化,以指导每一步的灌浆工作。 终压大于5 ~ 6 MPa,终量30 ~ 60 L/min,稳定时间大于20min。 经排水和矿石回收现场检查,无明显渗漏流出,大量浆液进入透水断层带,封堵效果牢固可靠。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp矿石中含硫0.2 ~ 5.64%的金属铀易在酸性水中浸出。 坑内污水的pH值为2 ~ 3,铀、镭含量高。 井下清水单独排放,污水送地面处理厂处理,回收金属。经处理后,符合国家排放标准的尾液与清水一起排入河流。 该矿富含碳酸钙镁矿泉水地下热水,水温48℃ 水质好。为了保证水质不受污染,排水钻孔的套管与水泵的吸水口连接,使水在封闭状态下排放到井口。 

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