文档介绍：修筑防洪沟
位于山前平原地区的煤矿,在其矿区范围内,多无大的地表水系成为矿井充水的主要水源。山地矿井的大气降水常常以山洪或潜流的形式泄入矿区补给含水层,或者从开采造成的陷落区或裂隙进入矿井。如果井口位置选择不当,位于最高洪水位以下,则有山洪直接灌入井口的危险。
一、修筑防洪沟的实例
山西柳林大庄煤矿,地层走向与山坡走向一致,石灰岩岩溶发育,由于长期大量排水的结果,沿山前出现长数公里的大范围沉降带及塌陷坑,每当雨季矿井涌水量很大,排不胜排。为杜绝山洪流入塌降沉陷地带,该矿在沉陷带上方,垂直于来水方向开挖了长达几公里的排洪防洪沟,使山洪沿沟泄向井田以外,避免了山洪危害。
淄博西河矿八号井处于丘陵地带,雨水顺山坡向低凹处汇流补给矿井。为防止水灾,减少矿井涌水量,该矿根据地形开挖了由大小沟渠组成的疏水网,将雨水导入山脚疏水沟,并引到边界以外,效果显著。
二、防洪沟的位置
防洪沟的位置选择是矿井地面防水工程成败的关键。防洪沟的选地原则应是:
①尽量不改变自然流向;
②尽量利用天然的或人工的已有的沟渠和地形;
③防洪沟渠的曲率半径不应小于沟宽的5~10倍;
④要布置在矿区或井田范围以外;
⑤防洪沟要避开与矿井充水有关的含水层露头区、断层破碎带、岩溶发育区。如必须穿越上述地带时,防洪沟应作防渗处理;
⑥防洪沟线路应选择工程地质条件较好,没有山崩、滑坡危险的边坡和岩层较坚实的地带。
⑦集洪范围应能最大限度地汇集流入矿区内的洪水。
三、防洪沟的断面和坡度、边坡
防洪沟断面大小应以雨季时能迅速排出汇流最大山洪为准。这必须了解矿区历年最大洪水量,计算出最大设计流量,求出最优断面。
防洪沟的坡度应与地形坡度大体一致。在地形过陡的地段,为防止流速过大引起冲刷,可设置跌水设施。
防洪沟的边坡,要根据设计线路通过地段的工程地质条件以及护砌情况确定。
封堵通道,排出积水
一、封堵陷坑、裂缝
矿石采出之后地下形成采空区,上覆围岩失去支撑,顶板产生移动、变形、破裂以致大面积冒落,随着开采范围的扩大,岩层移动下沉可以扩展到地表,形成下陷盆地、塌陷坑及裂缝。这些都是大气降水和地表水系灌井通道。
例如淮南矿务局九龙岗矿,由于地层倒转,石炭纪太原组石灰岩覆于煤层之上,煤层开采后,顶板石灰岩扒缝,形态似叠瓦,垂直地层走向分布,宽达1000米以上,裂缝张开度极大。有些矿井顶板裂缝与原有岩溶裂隙、溶洞相通,上至地表,成为大气降水、地表水进入井下的通道。在急倾斜金属矿,不仅顶板冒落会造成塌陷扒缝,有时底板方向亦有类似通道产生。
封堵陷坑、裂缝的方法有:
①将洪水引出塌陷裂缝区
除设置防洪沟不让洪水进入塌陷裂缝区外,还要将塌陷区内降水及时引流出矿区。为此,可在塌陷裂缝区的外围开挖截水沟渠,在塌陷区内开顺水沟,将降水集中到不致渗漏于井下的地段,然后引出矿区。
②充填塌陷坑和裂缝
用土、石充填陷坑的方法是,下部先充填石块、废石、矸石,上部覆盖泥土、粘土,并分层夯实,~1m。
③围截隔离塌陷裂缝区
当无法回填洪泛区内的塌陷群时,可用土堤将其围截隔离,以防洪水漫灌。
湖南水口山铅锌矿用此法隔离了曾家桥大塌陷区;湖南斗笠山、恩口等煤矿均用此法收到地面防水的效果。
二、排出地表