大水矿床开采实例——张马屯铁矿帷幕注浆堵水 张马屯铁矿大水m & nbsp；帷幕注浆堵水实例3:& nbsp；& nbsp矿石为中等规模的矽卡岩型磁铁矿床，平均铁品位50%，易于精炼。 矿区主要含水层为中下奥陶统灰岩和第四系松散层。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp中奥陶统大部分灰岩含水层已变成大理岩，分布在矿体的南部和西北部，埋深标高为-110 ~-500 m，其间穿插闪长岩和矿体，产状极其复杂，厚度从数米到200多米不等，裂隙发育，构成地下水的有利通道。 在矿体的南部，它以底板的形式出现，在矿体的北部，它以直接顶板的形式覆盖矿体。 这层石灰岩与周围的石灰岩含水层直接相连，使矿区形成统一的含水系统。矿区地下水与区域地表水有明显的水力联系，地下水承载力高。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp下奥陶统灰岩水层，主要为白云质灰岩，富水性强，透水性好，埋藏深，不与矿层直接接触。 中、下奥陶统灰岩中，闪长岩是分离的，两者之间没有水力联系。几乎不受外界取水影响，水位高出中奥陶统灰岩约3m，对矿床开采无直接影响。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp含砾石含水层的第四系粘质粉土富含孔隙水，厚度30 ~ 40m，水位标高约26m。 地下水的来源主要受大气降水控制，同时部分地区有石灰岩地下水的补给。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp采用“以堵为主，堵排结合”的治水方法，拟定了矿井一、二期帷幕灌浆试验方案。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp一期注浆堵水方案采用单排注浆孔，间距15m，在长度为480m的帷幕线上等间距布置34个注浆孔(见图1)。 灌浆孔按要求分三个序列施工，第一序列孔距60m，第二序列孔距30m，第三序列孔距15m，以单液灌浆为主。 灌浆包括四个步骤:钻孔、压水、灌浆和穿孔。 水压是为了了解含水层的透水性，确定注浆的初始压力和浓度，从而估算水泥的消耗量，检查止浆器的止浆效果。 在灌浆过程中，定期观察压力、浓度和泥浆消耗量的变化，并及时调整。 遇有岩溶发育、灌浆量大时，采用间歇灌浆。 当一个钻孔中有多个灌浆段时，重复钻孔、压水、灌浆和穿孔，直至所有灌浆孔完成。 1 & nbsp灌浆钻孔布置:& nbsp& nbsp& nbsp第一阶段帷幕灌浆堵水效果如下:最大排水量20400 m3/天时，中心孔水位下降204m，而帷幕封堵前排水量13000 m3/天时，中心孔水位仅下降25 m 帷幕堵水前后q = f (s)曲线对比见图2。 2 & nbspQ = f (s)帷幕堵水前后关系1-帷幕堵水前曲线；帷幕堵水后的2-曲线:& nbsp& nbsp& nbsp放水试验后，在幕内取水时，幕内水位下降较多，而幕外水位下降较少；离屏越近，等水位线越密，越远越稀疏，屏内外水位产生明显陡坎。 帷幕施工刚结束时，帷幕内外的水头差为184.97米，四年后水头差增加到211.21米，而-240米处的出水量为2.04万立方米/天 减少到11000立方米/天 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp帷幕的渗透性明显降低，灌浆结束时帷幕上大理石的单位吸浆量是开始时的1/6.57，是灌浆前的1/5.51，说明帷幕灌浆后帷幕上大理石的渗透性降低了4/5 ~ 5/6。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp因为在堵水之前沉积物和外围水源之间的水力联系 尤其是与黄台水电站的水力联系更为明显。堵水后期，帷幕外水位下降很小，既解除了矿井水患威胁，又保护了周边企业黄台电厂、济南铁厂和农业水源地。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp经过四年的矿区井下帷幕灌浆、放水验证和质检孔检查，取得了53%的堵水效果。 & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp由于试验区北部的帷幕墙并非全部位于防水闪长岩上，为了减少奥陶系大理岩含水层的地下水在帷幕底部绕隧道流动，在帷幕内进行了第二阶段帷幕灌浆(补充灌浆)形成防水底板。 在-400 ~-430m段进行了注浆，形成了30m厚的水平底幕，与西北侧的幕墙和南部的闪长岩体相连。 为了防止底幕灌浆过程中的反灌浆，对暴露在底幕上方的大理岩含水层进行了辅助灌浆。 窗帘内东西长200米，西北宽20米是大理石分布区，即修补范围。 底部有25个钻孔，总长1148米，46个灌浆段，22个辅助灌浆段，投资280万元。 在填底过程中，坑内排水持续减少，帷幕外水位明显上升，帷幕内水位逐渐下降。 -230米水位的水压由填底前的0.45MPa下降到0.13MPa 帷幕中心孔深度为240米，巷道排水量为9800立方米/天 - 240m水平堵水效果达到80%左右。 帷幕灌浆一期工程- 240m水位将减少水量26000m3/d，年节约排水费用142万元。 二期堵水工程(填底工程)后，每年可节约排水费用77万元。 形成整体灌浆帷幕，每年可节约排水费用219万元，节约电费1900万千瓦时。 一、二期帷幕灌浆工程总投资837万元。从1978年8月到1983年10月，已收回投资的75%。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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