截水帷幕在露天煤矿截渗减排中的应用
发布时间：2021-01-28 05:55
为解决扎尼河露天矿矿坑疏排水量大、生产成本高、环保风险大等问题,采用地下混凝土防渗墙、防渗膜大深度垂向隐蔽铺设、高压旋喷注浆、钻孔咬合桩等4种帷幕技术,沿煤层北部隐伏露头建造一座平面长度近6 000 m、最大深度超过50 m、有效厚度>0.6 m的弧线型沟槽灌入式+桩孔压入式落底截水帷幕。项目实施过程中攻克了低强度（8～10 MPa）抗渗（P6级）混凝土配合比技术、超长槽段开挖与护壁技术、防渗膜叠覆铺设与连接技术、高掺量粉煤灰-水泥混合浆液注浆充填技术、砾石层中高压旋喷成桩技术等5项技术难题,在帷幕墙建造过程中和结束后,采用取心验证法、抽水试验法、流场观测法和水量分析法等4种方法检验了帷幕墙的质量与截水效果。结果表明混凝土浇筑连续均匀,粉煤灰-水泥混合浆液充填密实、胶结完好,高压旋喷桩和钻孔咬合桩桩径达标、桩体完整;墙体渗透系数为8.34×10-7 cm/s,渗透性达极微透水级;墙体内外两侧最大水位差已达10 m以上;矿坑疏排水量已减少60%,目前仍在减少中。帷幕墙截水效果明显,达到了设计要求。该项目是我国露天煤矿采用综合帷幕技术解决疏排水问题的成功示范。
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(05)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
扎尼河露天矿充水示意
本次共采用4种帷幕工艺,分别是地下混凝土防渗墙工艺、防渗膜大深度垂向隐蔽铺设工艺、高压旋喷注浆工艺和钻孔咬合桩工艺。前2种工艺通过开挖沟槽后浇筑(铺设)不透水材料形成帷幕墙,笔者[24]将其定义为沟槽灌入式工艺,后两种工艺通过施工钻孔高压喷浆或灌注不透水材料形成帷幕墙,笔者将其定义为桩孔压入式工艺。4种帷幕技术的应用并非在立项阶段就确定的,而是根据技术研发过程和现场施工条件不断进行调整的。图3 截水帷幕剖面示意
图2 截水帷幕平面布置(A—A′剖面为图1)地下混凝土防渗墙是目前最成熟的帷幕技术,也是首先确定并在第1年度施工过程中使用的工艺,在此期间,开展了防渗膜铺设工艺的试验,取得成功后,鉴于其高效、经济、效果好等优点,在第2年度施工过程中全面取代地下混凝土防渗墙工艺。由于设计帷幕线跨越地埋光缆、电缆等诸多障碍,在障碍区无法采用防渗膜铺设工艺,因此选择高压旋喷注浆工艺,在旋喷试桩过程中,由于帷幕线东部的个别工段水文地质条件复杂,无法有效成桩,最后选择钻孔咬合桩工艺进行替代。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂水文地质条件下大型帷幕截流工程效果数值仿真分析[J]. 刘基,靳德武,姬亚东,郑士田,石志远. 煤炭学报. 2019(08)
[2]砾岩含水层帷幕浆液运移规律与改性效果分析[J]. 尚宏波,靳德武,赵春虎,柳昭星,王皓,王晓东,姬亚东,朱慎刚,石志远. 煤炭学报. 2019(08)
[3]露天煤矿防渗墙构建条件与类型[J]. 张雁. 煤炭技术. 2019(07)
[4]神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究[J]. 董书宁,杨志斌,姬中奎,王世东,高小伟,江球. 煤炭学报. 2019(03)
[5]露天煤矿截渗减排新技术[J]. 张雁. 露天采矿技术. 2017(06)
[6]止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响[J]. 陈鹏飞,龚晓南,刘念武. 岩土工程学报. 2014(S2)
[7]悬挂式微透水防渗墙的土石坝渗流计算[J]. 徐毅,侍克斌,毛海涛. 水资源与水工程学报. 2014(04)
[8]深立井大水工作面注浆堵水技术[J]. 李海燕,王琦,江贝,翟淑园,王汉鹏,李为腾,李智. 煤炭学报. 2011(S2)
[9]悬挂式止水帷幕插入深度的数值分析[J]. 祝卫东,韩同春. 水利水电技术. 2009(07)
[10]井下帷幕截流技术研究[J]. 王海成. 煤炭技术. 2009(06)
博士论文
[1]露天煤矿防渗墙截渗减排机制及工程应用研究[D]. 张雁.煤炭科学研究总院 2018
硕士论文
[1]MJS及RJP高压旋喷桩加固机理及成桩质量研究[D]. 余立新.安徽理工大学 2016
本文编号：3004472
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(05)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
扎尼河露天矿充水示意
本次共采用4种帷幕工艺,分别是地下混凝土防渗墙工艺、防渗膜大深度垂向隐蔽铺设工艺、高压旋喷注浆工艺和钻孔咬合桩工艺。前2种工艺通过开挖沟槽后浇筑(铺设)不透水材料形成帷幕墙,笔者[24]将其定义为沟槽灌入式工艺,后两种工艺通过施工钻孔高压喷浆或灌注不透水材料形成帷幕墙,笔者将其定义为桩孔压入式工艺。4种帷幕技术的应用并非在立项阶段就确定的,而是根据技术研发过程和现场施工条件不断进行调整的。图3 截水帷幕剖面示意
图2 截水帷幕平面布置(A—A′剖面为图1)地下混凝土防渗墙是目前最成熟的帷幕技术,也是首先确定并在第1年度施工过程中使用的工艺,在此期间,开展了防渗膜铺设工艺的试验,取得成功后,鉴于其高效、经济、效果好等优点,在第2年度施工过程中全面取代地下混凝土防渗墙工艺。由于设计帷幕线跨越地埋光缆、电缆等诸多障碍,在障碍区无法采用防渗膜铺设工艺,因此选择高压旋喷注浆工艺,在旋喷试桩过程中,由于帷幕线东部的个别工段水文地质条件复杂,无法有效成桩,最后选择钻孔咬合桩工艺进行替代。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂水文地质条件下大型帷幕截流工程效果数值仿真分析[J]. 刘基,靳德武,姬亚东,郑士田,石志远. 煤炭学报. 2019(08)
[2]砾岩含水层帷幕浆液运移规律与改性效果分析[J]. 尚宏波,靳德武,赵春虎,柳昭星,王皓,王晓东,姬亚东,朱慎刚,石志远. 煤炭学报. 2019(08)
[3]露天煤矿防渗墙构建条件与类型[J]. 张雁. 煤炭技术. 2019(07)
[4]神府矿区大型水库旁烧变岩水保水开采技术研究[J]. 董书宁,杨志斌,姬中奎,王世东,高小伟,江球. 煤炭学报. 2019(03)
[5]露天煤矿截渗减排新技术[J]. 张雁. 露天采矿技术. 2017(06)
[6]止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响[J]. 陈鹏飞,龚晓南,刘念武. 岩土工程学报. 2014(S2)
[7]悬挂式微透水防渗墙的土石坝渗流计算[J]. 徐毅,侍克斌,毛海涛. 水资源与水工程学报. 2014(04)
[8]深立井大水工作面注浆堵水技术[J]. 李海燕,王琦,江贝,翟淑园,王汉鹏,李为腾,李智. 煤炭学报. 2011(S2)
[9]悬挂式止水帷幕插入深度的数值分析[J]. 祝卫东,韩同春. 水利水电技术. 2009(07)
[10]井下帷幕截流技术研究[J]. 王海成. 煤炭技术. 2009(06)
博士论文
[1]露天煤矿防渗墙截渗减排机制及工程应用研究[D]. 张雁.煤炭科学研究总院 2018
硕士论文
[1]MJS及RJP高压旋喷桩加固机理及成桩质量研究[D]. 余立新.安徽理工大学 2016
本文编号：3004472
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3004472.html
