某铁矿井下近矿体帷幕注浆堵水及其效果评价

简要介绍了某铁矿床的水文地质及井下近矿体帷幕注浆堵水工程的实施情况,并从矿坑涌水量、钻孔涌水量、钻孔注浆量和已采矿房揭露情况方面对注浆帷幕堵水效果进行了分析与评价。     

龙塘沿铁矿首采段近矿体帷幕注浆应用

龙塘沿铁矿作为大水矿山,开采过程中面临突水的安全威胁。根据矿山首采段水文地质特征,结合国内外大水矿山防治水技术应用现状,选择近矿体帷幕注浆技术作为其防治水措施,并研究制定了相关技术参数。从注浆钻孔涌水量、水压、注浆量的变化情况及检查孔情况、实际堵水率等方面分析了注浆效果。结果表明,首采段采用整体25m×20m、局部10m×10m的钻孔网度,帷幕厚度30m的近矿体帷幕注浆方案,有效地化解了首采范围内的突水威胁,保障了矿体的安全高效开采,为矿山取得了较大的经济效益、社会效益和环境效益。     

基于井下近矿体注浆帷幕改造后的矿坑涌水量的预测研究

矿坑涌水量的大小不仅仅与区域含水岩层的赋水条件有关,更是取决于矿体围岩的水文工程地质条件。某铁矿西矿区矿坑涌水量大,水文地质条件属于复杂类型。从2007年开始实施井下近矿体注浆帷幕工程,通过钻孔对矿体围岩岩溶导水裂隙进行注浆,人为地改造了矿体围岩的水文工程地质条件,使其得到了显著改善,水文地质参数从而发生改变,其矿坑实际涌水量减小了80%以上。因此,需重新对矿坑涌水量进行计算预测,k值的计算和选取是一个难题,是k值矿坑涌水量计算的关键因素。     

铁矿床开采井下近矿体帷幕注浆技术及应用

莱新铁矿是岩溶大水矿山,原采用以疏干排水为主、局部堵水的防治水方法,发现无法将矿区地下水位疏干到安全采矿的水平,效果不明显。经论证采用井下近矿体帷幕注浆的防治水方案,通过实施穿脉水平探水钻孔注浆、顶板加密注浆以及群孔注浆技术,并选用合适的注浆技术参数,堵水效果显著。实践表明,井下近矿体帷幕注浆技术可以用于岩溶大水矿山的水害治理,堵水效果好,经济社会效益和环境效益显著。     

大水矿山区段注浆堵水实践

谷家台铁矿作为大水矿山,采用近矿体顶板灰岩帷幕注浆堵水技术成功治理了地下水隐患,在注浆形成的上盘帷幕隔水层下实现了安全采矿。从钻孔施工步骤、断层和地勘钻孔治理等方面介绍了矿房采矿前的注浆堵水实施过程及其效果,对类似矿山具有一定的借鉴作用。     

下向分层进路似膏体充填采矿法在大水矿山帷幕注浆后的应用实践

谷家台铁矿采用近矿体顶板灰岩立体帷幕注浆堵水技术成功解决了地下水难题.在隔水帷幕体的保护下,应用下向分层进路似膏体充填采矿法进行矿房回采,对该采矿方法的采场结构参数、回采工艺、似膏体充填工艺等做了介绍.谷家台铁矿的生产实践证实帷幕注浆后该采矿方法能满足采矿要求,对类似矿山开采有一定借鉴意义.     

大水金属矿山防治水综合技术方法的研究

阐述了国内大水金属矿山防治水技术的现状,论述了疏干排水、地面矿区帷幕注浆和井下近矿体帷幕注浆3种最常用防治水技术方法,并指出帷幕注浆是大水金属矿山防治水的发展方向,近矿体帷幕注浆将得到进一步推广应用。     

上盘扇形帷幕注浆堵水工艺在马庄铁矿的应用

马庄铁矿上盘围岩内含水量较大,大量地下水通过淋水及裂隙涌水等方式渗入矿房,造成采矿和充填困难,随着开采深度的增加,水量逐渐增大,为尽量保护地下水水位,减少对周围环境影响,决定采用上盘帷幕注浆方式对上盘水源进行阻隔。采用了以面代点的注浆方式,通过超前探水后,将所有工程直接布置在矿体上盘,实施与矿体平行的上盘扇形帷幕注浆,既保证了注浆效果,还使注浆材料得到充分利用,同时在2种治水方式转换期间,几乎不对生产造成影响,通过现场检验,堵水效果理想,满足生产需要。     

帷幕注浆技术在地下金属矿山的应用

吴庄铁矿采用井下巷道方式开采,因矿体围岩裂隙岩溶发育、富水性强,在开采过程中,巷道内地下水涌入量不断增大,出现突水灾害。经查明、分析、论证,采用帷幕注浆堵水,可基本保障矿山的安全生产。     

某大水铁矿深部首采区采矿方法及防治工程的探索与研究

某铁矿为一岩溶大水矿山,其水文地质条件极其复杂,一直困扰着矿山的安全生产。其一期采矿工程经过防治水注浆帷幕工程,已经实现安全采矿。现该铁矿二期深部采矿已经开始,所面临的水文地质条件较一期更复杂,经过对其采矿方法和防治水方法的探索和研究,选择嗣后充填分段空场法开采,采用近矿体帷幕注浆法防治地下水。     

矿山帷幕注浆方案研究及堵水效果综合分析

在分析中关铁矿水文地质条件的基础上,确定了该矿山治水采用全封闭帷幕注浆的堵水方案。在施工过程中,对西线帷幕注浆工程采用叠加效应分析、离散性分析、高密度物探测试及检查孔检验等手段进行注浆幕体施工质量及防渗效果检查和评价,结果表明,帷幕注浆参数设计合理,帷幕体具有较好的抗渗性能,可满足矿山治水和安全开采的要求。     

中关铁矿堵水帷幕模型的建立及其稳定性分析

为保护地下水资源,合理开发矿产资源,采用全封闭的注浆堵水帷幕堵截地下水是保证大水矿山正常开采的一种有效的技术措施。在井巷施工及矿体开采过程中,需对帷幕内围岩进行疏干排水,随着疏干排水的进行,势必会在帷幕内外形成一定的水力梯度,这将对帷幕的稳定性产生很大的不利影响。结合中关铁矿注浆堵水帷幕工程,根据矿区的水文地质资料、工程地质资料和钻孔资料,建立堵水帷幕区域的三维地质模型、三维可视化模型和三维力学计算模型,并对帷幕内围岩疏干排水引起的应力响应进行分析。结果表明：疏干排水使堵水帷幕区域的应力场发生了明显的改变,疏干排水对西侧和西南侧帷幕的扰动较为明显。     

论帷幕注浆施工中的压力管理

在帷幕注浆施工中,注浆压力是一个重点控制的内容,通过注浆压力的分析、研究,可以判别浆液在岩石裂隙中充填、扩散、挤密过程,从而调节浆液浓度变化、控制注浆量,在很大程度上能控制帷幕注浆治水效果及经济成本。结合赵家湾铜矿帷幕灌浆治水工程,分析了帷幕注浆施工中浆液在岩石裂隙中充填、扩散、挤密过程注浆压力的变化规律,为注浆施工的压力控制提供依据。     

矿山帷幕注浆与水利工程基岩帷幕灌浆的差异性探讨

在经历了我国水利水电建设的高潮期以后，水利设施基岩帷幕灌浆技术已经趋于成熟。近年来，随着国家大力倡导绿色矿山建设，矿山帷幕注浆技术开始得到重视，国内众多大水矿山已经采用帷幕注浆技术进行防治水，但发展相对滞后，技术标准大多仍参照水利帷幕灌浆。鉴于上述情况，结合帷幕注浆设计与施工中遇到的一些问题，从注浆目的、防渗标准以及注浆参数（孔深、压力、段长等）等方面分析了矿山帷幕注浆与水利基岩帷幕灌浆的差异性，并对矿山帷幕注浆工作提出了建议，矿山帷幕在上述方面具有其独特性，在矿山帷幕注浆规程规范中应当进行改进和完善。     

陀螺仪定向纠斜法在中关铁矿区的应用实践

中关铁矿是20世纪60年代中期探明的储量为9300万t的矿区,因地下水位埋藏深,排水难度大,为防止开采成本大和影响生态环境,决定采用帷幕灌浆方法解决治水问题。帷幕灌浆工程的试验孔对钻孔垂直度要求很高,全孔段孔斜不能大于2 m,防斜、纠斜成一大难题,实践中摸索出陀螺仪定向纠斜法并获得成功。     

基于钻孔数据的注浆帷幕三维模型构建

针对广东凡口铅锌矿开展的帷幕注浆治水工程,基于帷幕注浆工程钻孔编录数据,利用Surpac软件实现了对注浆工程钻孔信息的三维可视化,并以此为基础,研究构建了注浆帷幕三维模型,同时与建立的地质三维模型复合,直观准确地表达出注浆帷幕工程与矿山地表、地下地质构造的空间位置关系以及相关矿岩信息,有效地提高了帷幕注浆工程施工管理和质量评价现代化水平,为矿山实施安全、高效、环保开采的可持续发展战略,实现对地下水害的有效治理提供有力的技术支持．     

中关铁矿堵水帷幕内外水位变化规律

中关铁矿位于水文地质条件复杂、透水性强的奥陶系石灰岩中,该矿在井建期间一直受到严重的水害威胁。在详细分析矿区含水层特征、富水性变化规律及地下水运动特征的基础上,对中关铁矿堵水帷幕内外的水位随季节及年份的动态变化规律进行了分析。结果表明：帷幕内外地下水的动态变化规律不仅受区域地下水径流条件和季节更替的影响,还受帷幕本身及帷幕区域内井巷工程施工及疏干排水作用的影响。根据对矿区水文地质条件及帷幕内外水位变化规律的宏观认识,提出了矿井建设过程中的突水防治对策：工作面超前探水、修建蓄水水仓、矿坑内进行超阶段疏干及对地下水水位和矿井涌水量的持续观测等。     

梅山铁矿井下渗漏水防治技术

针对梅山铁矿井下防渗漏水对生产安全造成的隐患治理问题,在分析梅山铁矿水文地质条件及矿山开采现状的基础上,开展了井下防渗漏水综合治理技术方案研究与应用。通过现场调查分析了矿山井下渗漏水现状,研究表明地质构造、矿物成分及人为开挖活动是导致部分揭露矿岩在遇水后稳定性下降的主要原因。基于崩落法开采造成地表塌陷,分析了暴雨入渗的特征,并采用水均衡法获得暴雨日入渗率为8%,实现了井下涌水量预测。将井下渗漏水情况分为采区渗水与井筒渗水2种类型。通过综合比较分析,副井、西南井、北风井采用帷幕注浆方案。1#主井采用局部注浆方案;将巷道渗漏水现象细分为顶板淋水、底板及其墙角渗水、巷道墙体预留孔渗水、大面积巷道淋水、渗漏水和围岩中存在异常水包5类,并提出了相应的治理措施。以上方案在梅山铁矿的实施取得了显著效果。     

砾岩含水层帷幕浆液运移规律与改性效果分析

注浆帷幕截流是深部矿井水害治理的主要技术手段之一,针对淮北矿区朱仙庄煤矿8号煤层水害防治问题,采用CT扫描与室内试验测试得到受注砾岩孔裂隙分布及岩石力学特征,利用COMSOL Multiphysics软件建立了受注砾岩层的孔隙介质与孔隙-单裂隙介质2种数值模型,分析了帷幕墙注浆截流效果。研究结果表明:浆液在孔隙介质中的运移范围随注浆时间的增加而增大,浆液运移稳定后的扩散范围为10.12～10.44 m;孔隙-单裂隙介质数值模型中,浆液运移形态沿裂隙方向对称,浆液运移优先进入裂隙通道,随后沿裂隙方向扩散至孔隙介质中,随注浆时间的增加,浆液运移范围逐渐增大并最终趋于稳定,孔隙-单裂隙介质中浆液的纵向扩散范围为10.05～10.23 m,横向扩散范围为16.30～16.98 m;根据数值计算结果,提出了注浆孔间距为20 m、两排注浆孔交错布置、有效宽度约为40 m的帷幕截流方案。最后,通过注浆前后砾岩物理力学性质对比分析与现场放水试验的方法,验证了帷幕墙截流效果良好、注浆孔间距布置合理。