刘海军
52242219830218****
摘要:本文结合某地下矿山溢洪系统续建工程案例,对钢板堵水技术在地下矿山竖井堵水中的应用展开分析。首先对漏水点进行分析检测,并结合现场实际情况,选择最为适合的矿山竖井堵水技术,经过分析对比选择钢板堵水技术,进而分别从刻槽、植筋、安全堵水所用钢板对钢板堵水技术应用流程进行阐述,最后对钢板堵水技术在地下矿山竖井堵水中的应用效果进行论述。由于地下矿山竖井井壁施工缝处为薄弱点,往往会出现渗水、漏水现象,渗漏现象严重时,矿砂可能会在漏水点泄露,对地下矿山的稳定性带来影响,因此对矿山竖井堵水技术展开研究具有重要意义。
关键词:钢板堵水技术;矿山竖井;井壁堵水;应用分析
前言:在我国经济发展推动下,工业产业得已迅猛发展,市场对于钢铁需求量不断增加,促进着冶金矿山行业更好更快发展,在各个区域的矿山企业数量越来越多。作为选矿生产中较为关键的组成部分之一,越来越多人开始关注矿山开采。现阶段,人们环保意识以及安全意识不断增强,对于安监、环保等部门来讲,地下矿山开采逐渐成为重大危险源,作为矿山排水系统的关键性组成部分,矿山排水竖井在地下矿山开采中发挥着重要作用。
一、案例分析
某工程为矿山排洪系统续建工程,该工程中8号地下矿山竖井井筒的断面直径为3米,其井壁结构为钢筋混凝土,竖井深度为120米。在工程开展前,首先对施工范围地质情况进行勘察,勘察结果显示,其表层土材质为含有碎石结构的粉质黏土,上部基岩以玄武岩为主,玄武岩结构为块状构造,节理裂隙发育,风化性强,下部基岩主要为砾屑灰岩,其结构特点为隐晶致密结构,节理裂隙发育,在板房断层、黄龙的挤压影响下,砾屑灰岩较为破碎,整体呈现出碎裂状,为碎石、碎块石的镶嵌结构,只有局部地区岩层表现完整。经过现场勘查后发现,地下矿山竖井漏水点在井口以下26米处的施工缝位置,距离库区水位下部8米左右。随着地下水位不断变化,涌水现象愈发明显。若要保证地下矿山排洪系统能够正常稳定运行,地下矿山竖井不允许发生渗漏水现象[1]。由此可见,需在最短时间内对矿山竖井漏水点进行堵水处理,但由于案例工程中漏水点距离地面较远,可操作工作面受限,存在不稳定的涌水现象,具有较大施工难度。
二、漏水点检测及分析
在对现场情况勘查后发现,地下矿山竖井漏水点在井口以下26米处位置,竖井围岩特征表现为节理裂隙发育,主要水源为地下矿山附近的地下水和矿山施工输送用水。若不能对竖井漏水现象及时处理,随着涌水现象不断加剧,水位不断升高,地下矿山周边地下水水位也会随之增加,致使涌水点处的水压逐渐增大,对矿山竖井的安全稳定运行带来一定威胁,长此以往,甚至会导致地下矿山围岩击穿的现象发生[2]。因此,该工程中8号竖井井壁漏水现象需及时解决。
三、选择施工方法
在实际地下矿山竖井堵水工程中,帷幕注浆堵水是应用较为广泛的一项技术,其原理是在竖井井壁的四周进行帷幕注浆操作,实现漏点堵水。在应用帷幕注浆堵水时,需要在竖井井壁外,环绕井壁设置三道注浆孔,注浆孔直径为80mm,三个孔间距控制在1.5米,深度为漏水点深度26米,进而对注浆孔中灌注水泥砂浆。另外,在进行帷幕注浆前,需先对漏水点进行简单处理,尽量降低漏水点处的涌水量。经过对比分析后发现,帷幕注浆堵水成本高且施工周期长,不能满足8号竖井漏水点及时封堵的需求,结合地下矿山漏水点实际情况,最终选择施工周期短、施工速度快且成本费用低的钢板堵水技术[3]。
四、钢板堵水技术在矿山竖井堵水中的应用分析
(一)刻槽
在刻槽时,沿着深度26米的涌水点位置,水平方向人工开凿出深度为30mm,宽度为40mm的贯通性槽缝,并且需保证竖井漏水点在槽缝中间位置。在刻槽完成后,需彻底清理槽缝、接触面的杂物,保证槽缝清洁。
(二)植筋
为了将堵水用钢板固定住就需要进行植筋操作,在植筋施工时,首先需要在矿山竖井井壁混凝土上将堵水钢板的安装位置标记出来,由此确定出植筋数量和植筋间距[4]。进而利用电钻需植筋位置钻出深度为300mm。直径为22mm的孔,将钻孔允许偏差严格控制在+0.1mm到0.5mm之间,钻孔完成之后开始植筋操作。在植筋前需对植筋孔进行清理,保证植筋孔干燥无杂物,采用10.9级M16强度化学锚栓作为植筋,选择黏结剂时应保证其在水中也能发挥出高性能,利用注射器或者灌注器进行黏结剂灌注,保证灌注的同时能够排除气体,灌注量为孔内植筋后有少许黏结剂溢出为最佳。应当注意,在黏结剂100%固化前,不允许随意触动钢筋,植筋长度为300mm,植筋后钢筋外漏长度应大于100mm,在钢筋上需附带螺纹,方便在固定钢板时安装螺帽,植筋外漏部分需通过涂刷防锈漆进行防腐蚀处理。另外,在正式植筋施工时,需做植筋试验,试验结果满足施工要求后再正式植筋[5]。
(三)安装堵水所用钢板
安装堵水所用钢板前,需对钢板进行预加工,保证钢板厚度为20mm、宽度为800mm,在漏水点处的堵水钢板分为三块,保证每块钢板的外侧弧长为井筒内壁周长的三分之一,弧度和半径与混凝土井筒一致[6]。在钢板上应预留出锚栓孔,且需保证锚栓孔位置与井壁钻孔位置相对应,在钢板四周焊接直径为8mm的钢筋作为外框。
在安装堵水钢板时,先在事先刻槽位置安装BW型遇水膨胀的橡胶止水条,止水条规格选择40mm*40mm,将止水条在刻槽内铺满。在堵水钢板背部涂抹厚度为10mm的粘胶,一般选择环氧树脂胶或呋喃胶泥,在安装钢板时应反复调试,确保无误后再固定,如果钢板或者背部粘胶不能与井壁充分黏合,应对井壁进行打磨,直至紧密贴合。最后,利用植筋时外漏的螺杆和螺帽将弧形钢板在井壁表面进行固定,并对螺帽施加20KN的预应力保证固定稳定性。
五、钢板堵水技术在矿山竖井堵水中的应用效果
该工程8号地下矿山竖井漏水点在井口下26米处,漏水量小且水压小,利用施工周期短、成本低、施工便捷的钢板堵水技术,施工结束后漏水点被完全封堵,无漏水现象产生。
结束语:综上所述,在地质条件影响下,矿山竖井出现漏水现象不可避免,如何对漏水现象进行处理成为施工过程的重点、难点。在漏水量小、水压低的竖井漏水情况下,钢板堵水技术是最便捷、最简单、也是成本较低的一项技术方法,但若漏水量大、水压大那么钢板堵水效果将会大打折扣。因此,在地下矿山竖井堵水施工中应结合实际情况选择最佳堵水技术。
参考文献:
[1] 刘波. 钢板堵水技术在尾矿竖井堵水中的应用分析[J]. 建筑与装饰, 2020, 000(007):P.155-155,161.
[2] 熊德坤. 可控注浆堵水施工技术在尾矿库区治理中的应用[J]. 福建建材, 2019, 217(05):42-44.
[3] 蓝剑. 定型式钢板封堵地下室底板强渗漏施工技术[J]. 产城(上半月), 2020, 000(002):P.1-2.
[4] 鲁志刚. 浅谈钢板桩+高压旋喷桩组合台阶式围堰在水中墩施工的应用[J]. 中国房地产业, 2018, 000(032):189.
[5] 刘金良. 井筒流砂层段破裂突水安全快速抢险修复施工技术研究[J]. 煤炭技术, 2019, v.38;No.311(11):105-107.
[6] 叶纯信. 万家口子水电站导流洞小洞径大流量渗漏水封堵技术[J]. 科技资讯, 2018, 16(31):81-84.