某铁矿近矿体注浆帷幕效果分析_徐加夫
地下金属矿山井下帷幕注浆实施方案 精品
前言XX铁矿位于XX市西南12公理，该矿为中型隐伏接触交代型的矽卡矿床。
现设计开采为西部矿体，矿体主要赋存于-195m~-305m标高间，从8线到10线，矿化带走向长210m，水平厚度为10~120m。
矿体上下盘围岩是大理岩、闪长岩和矽卡岩，大理岩为矿床主要充水岩层，其岩溶裂隙发育，富水性强，矿坑涌水量大，水文地质条件复杂，特别是矿体与围岩接触带是地下水主要迳流通道，加上其稳固性差，遇水膨胀和软化，极易产生塌落冒顶，严重影响了井下的的正常生产和安全作业。
XX铁矿年设计生产能力为50万吨，现年生产量为30万吨，由于受到地下水害等多方面因素的影响，采矿能力无法达到设计要求。
XX铁矿从试投产开始，矿山防治水指导思想主要是以疏干排水为主，防探堵水为辅的措施。
由于XX矿地下水静、动储量都较大，采用疏干排水的防治水方案不仅不能达到疏干的目的，还可能导致地面出现塌陷、水资源破坏等地质环境问题，而且存在突水的威胁，尤其是高昂的排水费用（现在1千万元左右/年，每吨矿石排水成本达25m3水的费用），进而影响到企业的经济效益和社会效益以及可持续发展。
因此，必须开展防治水技术研究，对矿区水文、工程地质条件尤其是矿床围岩水文、工程地质特征进行调查研究，通过理论分析及比较，制定有效、经济、合理的防治水技术方案。
为了避免灾难性的水患发生，达到高效安全采矿生产的目的，鲁中治金矿业集团公司于2006年7月与我院签订协议，合作开展XX铁矿综合防治水技术研究。
经过一段时间的前期工作，并经双方反复论证，确定XX铁矿采用井下矿体围岩帷幕注浆的防治水方案，其注浆孔布置拟采用纵横交错形式，分两期工程实施，前期工程采用穿脉水平探水钻孔（按10m×12m网度）注浆，后期工程则在围岩中布置近矿体倾向的横向钻孔进行加密注浆。
1．区域地质概况1.1地形地貌矿区位于XX市西南牛泉镇，交通十分方便。
地貌为剥蚀丘陵区，矿区位于XX断陷盆地南部，矿山帚状构造的收敛部位与矿山背斜西南岩体之侵没端。
铁矿床开采井下近矿体帷幕注浆技术及应用
疏干排水技术方法 引 起 矿 区 地 面 塌 陷 等 隐 患，以 及 高昂排水费用等问 题，而 且 也 解 决 了 地 面 帷 幕 注 浆 技 术 工 程 造 价 高 、堵 水 率 相 对 较 低 ，以 及 要 求 查 明 矿 区水文地质条件等方面的问题 。 ［２］ １ 井 下 近 矿 体 帷 幕 注 浆 可 行 性
第 ２１ 卷 第 １２ 期 ２０１２ 年 １２ 月
采选技术
中 国 矿 业
ＣＨＩＮＡ ＭＩＮＩＮＧ ＭＡＧＡＺＩＮＥ
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ． ２０１２
铁矿床开采井下近矿体帷幕注浆技术及应用
徐 加 夫１，２
（１．中国矿业大学 （北京），北京 １０００８３；２．鲁中矿业莱新铁矿有限公司，山东 莱芜 ２７１１２４）
莱新铁矿为中型隐伏接触交代型矽卡矿床。矿 体主要赋存于－１９５～ －３０５ｍ 标 高 间，水 平 厚 度 为 １０～１２０ｍ。矿体上下盘围岩是大理岩、闪长 岩 和 矽 卡 岩 。 大 理 岩 为 矿 床 主 要 充 水 岩 层 ，其 富 水 性 强 ，岩 溶 裂 隙 发 育 不 均 一 ，水 文 地 质 条 件 复 杂 ，矿 坑 最 大 涌 水量达６００００ｍ３／ｄ，特 别 是 矿 体 与 围 岩 接 触 带 是 地 下 水 主 要 迳 流 通 道 ，加 上 其 稳 固 性 差 ，遇 水 膨 胀 和 软 化 ，工 程 地 质 条 件 差 。
摘 要：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。 关键词：岩溶；井下近矿体帷幕注浆；铁矿床开采；矿山防治水 中 图 分 类 号 ：ＴＤ７４５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－４０５１（２０１２）１２－００７８－０４
中关铁矿帷幕灌浆施工工艺及灌浆效果检验方法
邯郸钢铁集团有限责任公 司为解决铁矿石原料的 紧缺 ， 拟开采 中关铁矿 。中关 铁矿是邯邢 地 区水 文地质 条件 复杂 、 坑涌水量 较 大 的矿 山 ， 矿 矿体 全 部埋 藏 于地
下水 位之下 ， 开采难度 大 ， 年来 始 终无 法 解决 矿坑 涌 多 水 问题 ， 因此 铁矿未 能 得 到及 时开 采 。后经 反 复论 证 ，
２０ ０Ｌ直式 双层 普 通搅 拌机 ，ＺＢ ５送 浆泵 ， ３ 一Ｂ Ｊ 一３ Ｊ１ ห้องสมุดไป่ตู้浆 自动记录仪 ， Ｄ Ｊ Ｔ一６型高精 度陀 螺测斜 仪 ，Ｓ ＷＳ
帷幕灌浆施工工艺流程 ： 自上而下钻进一钻孔冲洗 一简易压水试验（ 单点法） 一分段灌浆一封孔。
跨孔测试系统等 。
＊ 收 稿 日期 ：０ ００ －５ ２ １－３０
炭 一二叠 系 砂 页岩 、 中奥 陶系 石 灰 岩 、 山期 闪 长 岩 。 燕
其中奥陶系中统灰岩为铁矿 的围岩和顶板 ， 其裂隙岩溶 发育 ， 富水 性强 ， 矿 区主要 含水层 ， 为 灰岩 以下 的燕 山期
闪长岩为矿 床隔水 层 。 ２ 施工设 计参数概 述及
从节约成本和保护当地水文地质环境的 目的出发， 最终 采用 了帷幕灌 浆进行堵 水 ， 于 ２０ 并 ０ ５年开始实施 。 １ 中关铁矿 概述
幕 灌浆 的施 工工 艺、 灌浆效果检 验方 法进行 阐述 ， 类似 矿 山治理 工程 借鉴 。 供 关键 词 ： 帷幕 灌浆 ； 工工 艺； 施 效果检验
中图分类号 ： ２ ５ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ４ ５ １ （０ ０ ｌ 一Ｏ ３— ０ ＴＤ ６ Ｂ １ ０－ ７ ６ ２ １ ） ０ １ ８ ４
法。
４２ 钻孔 冲洗 ． 灌浆孔 压水前 均采 用 大 泵 量水 冲洗 孔 内的岩 粉 及 孔壁 ， 至 回水 澄 清 ， 延 续 １ｍｉ 束 ， 直 并 ０ ｎ结 漏水 的 孔 段 则连续 冲洗 ２ｍｉ ０ ｎ后停止 。
某铁矿井下近矿体帷幕注浆堵水及其效果评价
（ ）钻孔涌水量分析。井下前期注浆堵水工程 ２
实施 的 注 浆 孔 ， 孔 涌 水 量 一 般 为 ５ 钻 ０～１０ｍ ／ ， ０ ｈ
４ 结 论
某 铁 矿床水 文 地质条 件 复杂 ， 矿坑 涌水量 大 ， 地 下水 是该 铁矿 生产 的一 大 隐患 。通过 实施井 下 近矿 体 帷幕注 浆堵 水 工 程 ， 矿坑 涌 水 量 、 孔 涌 水 量 、 从 钻 钻孔 注浆 量 和 已采 矿 房 揭 露 情 况 ４个 方 面 来 看 ， 帷 幕 注浆 堵水 工程方 案 合理 ， 注浆 堵水 效果 明显 。
术人 员对 ３ Ｍｉ Ｄ ｎ ｅ的关注和喜欢 ， 必将 成为工程师们 乐于使 用的工具。 同时， 也 该新版本 软件进 一步完善 了二 次 开发接 口， 这是将 ３ Ｍｉｅ Ｄ ｎ 软件作 为基 础平 台的关键 步骤 ， 将使得软件 的延伸应用更加广泛 ， 并且 变得 十分容 易。用户可以通过
Ｖ ｃ＋４以及 Ｃ—Ｓ ａ Ｂ． － ｈｒ ｐ等通 用型开发语 言 ， 结合 自己的实际需求实现 自主 开发 目的。这将极 大地 满足 不 同领域 、 同 不
ｔ 。地 下水 是矿 体开采 的一大 安 全 隐患 ， 了实 现 安 为 全开采 ， 山与长沙 矿 山研 究 院合 作 开 展 了防 治 水 矿 研 究工 作 ， 实施 了井 下近矿 体 帷幕 注浆堵 水工 程 ， 取 得 了较 好 的效果 。
各穿脉进行 ， 确保 ０至 ５共 ６个采 区的安 全开采。
被注 浆封 堵 了 ， 后 期 检查 钻 孔 注 浆 是 起 到 了 补充 而
［ ］ 腾永波． ２ 徐楼铁矿注浆效果分析 ［ ］ 采矿 技术 ， １ ，０ ４ ： Ｊ． ２ ０ １ （ ） ０
８ ９—９ ０．
矿山帷幕注浆影响因素的分析
５ ｍ测 量一 次孔斜 ， ０ 保证 钻孔 偏 斜小 于 ６ ｏ如偏 距 ％， 超 过设 计 范 围则 需进 行 纠斜 。 灌 浆孔距 的确定 一般 需在 现场作 灌浆 试验 。使
相邻 灌浆 孔浆 液 的充 填 范 围能 彼此 衔 接 ， 既不 会 遗 留下 能 导致 透水 性超 过 标 准 的大 裂缝 ， 又不 使 搭 接 重叠 的 部 分 太 多 ， 成 一 个 具 有 一 定 防 渗 标 准 的 形
５ｋ ， ３ ｉ 南北 长 ２０ ０ 宽 ８０ 左 右 ， ｎ ０ ｍ， ０ ｍ 矿床 平 均 厚度
３ ． ｍ， 大厚度 １ ３ ０ ｍ， 深 ３ ０～ ０ ｍ， ８０ 最 ９ ．６ 埋 ０ ７ ０ 总储量
机 ， 高 ＋１００ 以上为 非注浆 段 ， 标 ０ ．ｍ 采用 泥浆 护 壁 、
正循 环 回转钻 进 ； 钻探 施 工 中 ， 高 ＋１０ ０ 以 下 标 ０．ｍ 采用 清水 、 正循 环 回转钻 进 ， 索取 芯 。为保 证帷幕 绳 注浆堵 水 效果 ， 深孔 帷幕 灌 浆 质 量 与钻 孔 垂 直 度有 至关重 要 的关 系 。针 对 中关 铁 矿 具 体情 况 ， 要求 每
为 了有 效保 护 水 资 源 ， 实现 矿 产 资 源 的 合 理 开
而堵 塞地 下水 活动 通 道 ， 得 帷 幕 在平 面上 是 封 闭 使
的， 在垂 向上也 必 须闭合 ， 水帷幕 的底 板应 进入 相 堵 对 隔水层 （ 山期 闪长 岩 ） 以此来 阻断 地下 水 流 人 燕 ， 矿坑 的路 径 ， 到堵 水率 不小 于 ８ ％ 目的 。 达 ０
目前我 国 尚无帷幕 注浆 的规 程 可供 参 考 ， 因此 如 何
控制施 工过 程 中关 键施 工环 节 ， 保堵 水效 果 ， 了 确 成
徐楼铁矿注浆效果分析
各 孔孔 深 ３ ０～５ 出水 量 小 于 ５ｍ ／ ， 数 ０ｍ， ｈ 多 钻孔 涌 水量 ０ ５～２ｍ ／ ， 分 钻 孔 都 未 见 水 或 未 ． ｈ 部 见漏 水 、 渗水 。后 期加 密孔 与前 期 钻孔 相 比 ， 出水 其
２ 矿 坑 充 水 因子
徐楼铁 矿水 文地 质 条件 复杂 ， 充水 因子 有 ３个 ： （ ）奥 陶 系大理 岩含 水层 是 矿体 的直 接顶板 与 １ 围岩 ， 部为 风化 带 ， 溶 裂 隙发 育 ， 断 层 一 起 形 顶 岩 与 成裂隙 网络 ， 丰富 ， 床开采 的直接充水 因素 ； 含水 是矿 （ ）矿 区地 质 钻孔 封 孔 质 量 差 ， 四 系砂 层 中 ２ 第 孔 隙水及 大理 岩含 水层 裂 隙岩溶 承 压水 可通 过未 封
Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９０ ＣＮ — １ ４ ＴＤ ４３ ３ ７／
采矿技 术
第１ Ｏ卷
第４期
２１ ０ ０年 ７月
Ｊ ｌ ０１ ｕ ｙ２ ０
Ｍ ｉｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ ｎ ｃ ｎｏｏ ｙ，Ｖｏ ．１ Ｎｏ． １ ０， ４
徐 楼 铁 矿 注 浆 效 果 分 析
富 ， 区东部 灰 岩露头 区接 受大 气 降雨 的直 接补 给 ， 矿
迳 流 条 件 良好 ， 文 地 质 条 件 复 杂 ， 坑 涌 水 量 水 矿 大… ， 增大 了矿 山开 采 的难度 。
在前期超 前探水钻孔 和帷幕注浆 孑注浆结束 Ｌ
后 ， 了检 验 前 期效 ｍ ／ ， 部 分 钻 孔 涌 水 量 达 ２ ０ —３０ ０ ｈ 少 ０ ０
ｍ ｈ 部 分钻 孔 涌水 量小 于 ５ ｈ 个别 钻 孔 见 漏 ／， ０ｍ ／ ，
水 或渗 水 ， 少 见 到 没 有 水 的钻 孔 。注 人 水 泥 约 １ 很 万ｔ 。单孔 最 大注 浆 量 达 ７２ ２ｔ单 位 钻 孔 注入 量 ２ ． ， 达 ０ ７ｔｍ， 分说 明徐 楼铁 矿矿 床 大理 岩含水 层 岩 ． ／ 充 溶 裂 隙十分 发 育 ， 下水 静 、 地 动储 量 丰富 。
帷幕灌浆效果的地质因素影响和施工技术分析
一
群桩支 护； 地下连续墙 围护 。 ④ 考虑经济利益和施工进度 因素 ． 选定第①种开挖方案。 在钢板 桩支护 开挖 后， 地下水较丰 富， 挡墙基底 下卧淤 泥 层 。地 质钻孔 反映淤 泥层厚 ２ ｍ～３ 排水换填方 式处理 ｍ， 地 基将很难确保居 民楼地基 的稳 定。所以基础处理 方式 的选择有如下几种 ： 打松木桩 ； ① ②碎石桩 ； ⑨砂 桩 ； 片 ④ 石 挤淤 ； ⑤满堂红板式基础 ； ⑥打预制管桩 等等 。 通 过对投资 、 工期时效、 工难 易程度 、 施 施工现场条件 不能满足大 型机械进场 、 对居 民楼的影响程度及居 民的意
” ｉ ） 亏 ３恨 ‘ 即每 木 桩间隔 ５ ｃ 梅花形 布置。 ０ ｍ， 在确 定木 桩作 为淤 泥软土地基 的处理方法后 ， 减少 了
因抽 排地 下水 ， 开挖淤泥所可 能带来 的基坑塌 方， 民楼 居 地基 下沉 等破坏性后果 ， 加快 了工程施 工进度 。工程建成
中关铁矿帷幕注浆工程孔距的合理性分析
帷幕 注浆 注浆孔 间距 合理 性 分析
经济 意义 。从技 术 、 经济 方面对 中关铁矿 帷 幕注 浆工程 中 １ ２ ｍ孔 距 的合理 性进行 了分析 。 关 键词
位 透水 率 区间 分布见 表 ４ 。 由 图 ２和表 ４可 知 ， Ｉ序 孔 的单 位 透 水 率 主要
１ ． ２ 地层概 况
３ 技术合理性分析
３ ． １ 叠加效应 分析
按 注浆 的先后顺 序对 各序 孔 的单 位 注灰量 和单 位 透水率 进行 统计 ， 结 果 见表 ２ 。
表 ２ 各 序 孔 的 单 位 注灰 量 和 单位 透水 率 统 计
（ １ ） 第 四系 黏 土 砾石 层 。表 层 有 ８ ． ０—１ ２ ． ０ ｍ 的砂砾 石层 ， 下 部 以黏 土砾 石层 及砂 质黏 土为 主 。
Ｓ ｅｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ． ５ ４２
现
代
矿
业
Ｊ ｕ ｎ ｅ ． ２ ０ １ ４
Ｍ０ＤＥ ＲＮ ＭＩ Ｎ Ｉ ＮＧ
总第５ ４ ２ 期 ２ ０ １ ４ 年 ６月 第 ６期
中关 铁 矿 帷幕 注浆 工程 孔距 的合 理 性 分 析
于 兴 社
（ 河北钢铁 集团矿业有限公司沙河中关铁矿 ）
利用 勘测采 空 区 的钻孔 ， 经加 深 、 加密 ， 进 行 了帷 幕 注浆试 验 。试验段 帷 幕设计 厚 度为 １ ０ ． ０ ｍ、 浆 液 扩 散半 径为 ８ ． ０ ｍ、 设 计孔 距 为 １ ２ ． ０ ｍ。帷 幕 防 渗 性
能指 标 ｑ ≤２ Ｌ ｕ ， 帷幕形 成后 堵水 率 为 ８ ０ ％， 透水 系 数小 于 ０ ． ０ ８ ｍ ／ ｄ ， 帷幕 线 长为 ４ ９ １ ． ５ ４ ｍ， 完 成 的工 作量 见表 １ 。
矿井工程施工技术中的帷幕注浆应用难点与对策分析
世界有色金属 2021年 6月上190矿井工程施工技术中的帷幕注浆应用难点与对策分析耿 正（陕西天地地质有限责任公司，陕西 西安 ７１００５４）摘 要：近年来，国内水平井施工技术水平得到了显著提升，并且日益成熟，在矿山开发工程中应用较为广泛。
但是在矿山帷幕注浆等工程中应用处于起步上升期，由于帷幕注浆工程施工中存在诸多技术性要求，因此要做好相应设计和应对措施。
本文以某矿井帷幕注浆工程为例，通过对水平井施工技术应用难点、帷幕注浆工程技术要求等进行深入分析，为后期类似工程的顺利进行奠定一定理论基础。
关键词：水平井；帷幕注浆工程；全角变化率中图分类号：ＴＤ７４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１１－０１９０－２Research on difficulties and countermeasures of application ofhorizontal well construction technology in curtain grouting engineeringGENG Zheng（Ｓｈａａｎｘｉ Ｔｉａｎｄｉ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｅｖｅｌ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ， ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｍａｔｕｒｅ， ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ． Ｂｕｔ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｅ ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｒｉｓｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ， ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｄｏ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａ ｍｉｎｅ ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎ－ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ， ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， ａｎｄ ｓｏ ｏｎ， ｔｏ ｌａｙ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｍｏｏｔｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｓｔａｇｅ．Keywords: ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ； Ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； Ｔｏｔａｌ Ａｎｇｌｅ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ在帷幕注浆工程中，水平井施工目的是以富含水层为靶区，以设计的位移点和垂深点为靶点，揭露所钻进地层中富含水层的顶底板，确定富含水层边界，并在富含水层内打通一条注浆通道，以实现对富含水层的封堵，解决“水害”对矿井开采的威胁。
山东张马屯铁矿靶向注浆技术的应用实践
现 代 矿 业
ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ
总 第 ５９０期 ２０１８年 ６月第 ６期
山东张马屯铁矿靶向注浆技术的应用实践
王孝虎 李 胜
（山东钢铁集团矿业有限公司）
摘 要 山东张马屯铁矿作为安全开采近 ５０ａ的大水矿山，注浆帷幕作为人工隔水屏障在防 治地下水危害方面发挥了重大作用。随着帷幕内矿石的开采，帷幕区域岩体内部应力场会重新分 布，造成帷幕岩体承压增加，影响到帷幕稳定。为有效查找帷幕薄弱区，首先分别采用了微震监测 技术、水文地质分析、瞬变电磁探测等方法进行了综合探测分析，确定了大帷幕南段（Ｄ３４～Ｄ４１）、 大帷幕西南段（Ｄ５０～Ｄ５６）、大帷幕西段（Ｄ７０～Ｄ９２）为大帷幕阻水性能薄弱区段；然后针对各开采 中段巷道布置情况以及帷幕薄弱区补漏治理的难易程度，确立了南北分区依次治理的总体思路，即 将西南区 Ｄ５０～Ｄ５６帷幕薄弱部位、北区 Ｊ３０～Ｄ１１７、Ｄ１２０～Ｄ１２５、Ｄ１３１～Ｄ１４１帷幕薄弱部位作为 重点治理区域，并采用了适用于动水封堵的 ＧＸＪ系列新型速凝水泥基注浆材料进行注浆治理。研 究表明：靶向注浆技术在方向性、目的性方面优于传统注浆方法，有助于减少无用工程量及水泥等 注浆材料的使用量，工程实施后形成了连续、封闭的帷幕阻水带，有效隔离了来自顶部岩溶水及基 岩裂隙水、底部大理岩岩溶承压水，为矿体安全开采提供了保障。
（ＳｈａｎｄｏｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＭｉｎｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＺｈａｎｇｍａｔｕｎＩｒｏｎＭｉｎｅｉｎＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｗａｔｅｒｆｌｏｗｍｉｎｅｔｈａｔｉｓｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒ５０ｙｅａｒｓ，ｇｒｏｕｔｉｎｇｃｕｒｔａｉｎａｓａｎａｒｔｉｆｉｃｉａｌｂａｒｒｉｅｒｈａｓｐｌａｙｅｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｐｒｅ ｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｈａｚａｒｄｓｉｎｔｈｅｍｉｎｅ．Ｗｉｔｈｔｈｅｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｅｏｒｅｓｉｎｔｈｅｃｕｒｔａｉｎ，ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｉｎｔｈｅｃｕｒｔａｉｎｒｅｇｉｏｎｗｉｌｌｂｅｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｃｕｒｔａｉｎｒｏｃｋｍａｓｓ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌａｆｆｅｃｔｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｕｒｔａｉｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｔｈｅ ｗｅａｋａｒｅａｏｆｃｕｒｔａｉｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｅｉｓｍｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｒａｎｓｉ ｅｎｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｕｓｅｄｆｏｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｒｅ ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＤ３４～Ｄ４１，Ｄ５０～Ｄ５６ａｎｄＤ７０～Ｄ９２ｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｃｕｒｔａｉｎａｎｄ ｔｈｅｗｅｓｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｒｇｅｃｕｒｔａｉｎａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｓｔｈｅｗｅａｋｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅ ｌａｒｇｅｃｕｒｔａｉｎ；ｔｈｅｎ，ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒｏａｄｗａｙａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅｓｅｃｔｉｏｎｏｆｍｉｎｉｎｇａｎｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙａｎｄｅａｓｅｏｆｒｅｐａｉｒｉｎｇｔｈｅｌｅａｋａｇｅｉｎｔｈｅｗｅａｋｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｕｒｔａｉｎ，ｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｄｅａｏｆｃｏｎｔｒｏｌ ｌｉｎｇｔｈｅｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈｓｕｂｚｏｎｅｓｉｎｔｕｒｎｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈａｔｉｓ，ｔｈｅｗｅａｋｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｕｒｔａｉｎｏｆＤ５０～ Ｄ５６ｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｒｅｇｉｏｎａｎｄｔｈｅｗｅａｋｐａｒｔｏｆｔｈｅｃｕｒｔａｉｎｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｄｉｓｔｒｉｃｔｏｆＪ３０～Ｄ１１７，Ｄ１２０～ Ｄ１２５，Ｄ１３１～Ｄ１４１ａｒｅｔａｋｅｎａｓｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａｓ，ｂｅｓｉｄｅｓｔｈａｔ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｑｕｉｃｋｓｅｔｔｉｎｇｃｅｍｅｎｔ ｂａｓｅｄｇｒｏｕｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｔｈａｔｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｌｕｇｇｉｎｇｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ ｔａｒｇｅｔｅｄｇｒｏｕｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｈａｓｕｎｐａｒａｌｌｅｌｅｄａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆ
近矿体帷幕注浆技术在太平矿区的应用
近矿体帷幕注浆技术在太平矿区的应用王威;郑士田【摘要】结合太平矿区水文地质条件,采用近矿体帷幕注浆技术治理水害,通过布置穿脉探水钻孔注浆工程和加密注浆工程,揭露查清矿井水文地质特征,并进行纵横交错的钻孔注浆,最终在矿床顶板围岩形成一定厚度的注浆盖层,切断了含水层与矿井问的水力联系,既保证了矿井安全开采,又保护了地下水资源.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】2页(P113-114)【关键词】水害;帷幕注浆;高压注浆;效果评价【作者】王威;郑士田【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710054;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TD743太平矿区水文地质条件复杂，为大理石含水层，矿体主要位于地方侵蚀基准面、含水性能强,具有良好的供应条件,属于第三种类型的矿床水文地质。
直接顶为徐家山组(T2X)大理石含水层,主矿体位于以下地方侵蚀基准面、含水层含水性能强,具有良好的供应条件,水文地质条件属于复杂的第三种矿床类型,自太平矿区井建到现在为止共发生数次较大的突水事故，其中“9·25”突水事故，瞬时出水量高达2400m3/h。
面临如此复杂的水文地质条件，如何防治水害，保证矿井安全高效生产,选择一种有效、经济、合理的综合治疗技术方案，成为预防和治疗的关键[1]。
区内第四系埋藏厚度大，富水性强；矿床埋藏较深，矿体及其顶板岩层富水性中～强，巷道直接进水，水压大；裂隙岩溶含水层与第四系含水层之间虽有厚度0～26m弱透水岩层起到相对隔水作用，但构造裂隙、岩体接触带裂隙发育处或该层变薄尖灭处，往往是第四系强含水层与裂隙岩溶含水层沟通有利通道。
2.1 方案确定疏干排水：太平矿区为大水矿山，如果降低地下水安全开采的要求,需要具备足够的排水能力,其结果必然使开采的地下水位下降,造成降落范围扩大,破坏矿山的地质环境,加大地下水资源的消耗,导致矿井排水工人和农民矛盾加大,矿床开采困难。
近矿体帷幕注浆在矿山防治水的应用
近矿体帷幕注浆在矿山防治水的应用刘道仁;孙翠华【摘要】在开采涌水较大的金属矿山时,用近矿体帷幕注浆技术进行堵水,能有效减少涌水,取得较好的防治水效果.【期刊名称】《中国矿山工程》【年(卷),期】2010(039)006【总页数】3页(P18-20)【关键词】近矿体帷幕注浆;减少涌水量;预防地质灾害;保护水资源【作者】刘道仁;孙翠华【作者单位】安徽淮北徐楼矿业有限公司,安徽,淮北,235100;安徽淮北徐楼矿业有限公司,安徽,淮北,235100【正文语种】中文【中图分类】TD743徐楼铁矿位于淮北市濉溪县城南侧7km处，为一接触交代型矽卡岩磁铁矿。
矿体埋藏48～385m，采用竖井侧翼式开拓，采用嗣后分段空场法回采矿房，上向水平分层胶结法回采矿柱的联合开采方法。
铁矿石地质储量为2 997万t，平均品位47.51%，年设计生产能力40万t，现已达到年生产能力。
徐楼铁矿地处亚热带和暖温带过度地带，属半湿润气候区，多年平均降雨量845.0mm，年际变化大，最大月份1694.7mm，最小月份499.0mm，年降雨70%集中在6～9月份。
矿区属于淮河水系，区内主要河流为沱河及其支流引河和巴河，其次为濉河。
另外有较大的河沟24条，及其众多的人工渠纵横交错，地表水系及其发育。
矿区含水层为广泛分布的第四系沉积岩，埋葬深度40～75m，沉积岩底部为为20～40m粘土隔水层，第四系沉积物含水，由厚度不等的砂、砂砾石组成，承压水位埋深1～2m，为孔隙含水层。
钻孔单位涌水量q为0.23～1.00m3/s，渗透系数K为0.76～4.1m/d。
其次为大理岩岩溶裂隙含水层，该层为矿体顶板，以大理岩为主，次为白云质大理岩、泥灰岩、及灰岩。
大理岩含裂隙溶洞承压水，水头接近地面。
大理岩含水层分布遍及整个矿区。
钻孔试验表明单位涌水量q大于101m3/s，渗透系数K为17.8m/d。
矿区隔水层有第四系松散层底部的粘土层，分布广泛，结构致密，粘塑性好，透水性较弱。
谈帷幕注浆技术在矿山防治水中的应用
谈帷幕注浆技术在矿山防治水中的应用2山东盛鑫矿业有限公司摘要：帷幕灌浆是浆料技术，它使用液或气压将浓度预计的特殊灌浆孔将固化浆料，并将其压入特定的岩层中。
其目的是提高材料中所用材料的物理力，以满足各种设计的要求。
采用通用幕帘注浆减少排水和防止矿山坍塌是可行和经济的。
在缺水严重，应促进采矿企业的发展。
帷幕注浆是保护大型矿物中水的非常有效的方法。
本文首先从水文调查入手，通过分析带有帷幕注浆的地质情况，以利于以后的开采和生产。
关键词：帷幕注浆；防治水；水文地质调查采矿业在经济和工业中发挥着重要作用。
但是，矿山防排水始终是矿山发展的障碍，特别是在岩溶充水。
矿山防排水问题至今未得到解决，其成本提高，矿山经济性降低。
造成事故和财产损失；环境受到影响，导致断流泉水、干涸水井、塌陷地面和公共损害。
帷幕注浆技术是一种控制大量涌水的技术创新。
我国注浆技术的研究与应用始于1950年代初。
1970年代，岩溶发育发展中修建高坝，采用帷幕注浆。
多年来帷幕注浆已广泛应用于水利、建筑、铁路、矿山等领域。
一、帷幕注浆技术的发展历史及研究现状注浆技术是岩土工程的一个分支。
这是一项范围大、实用性强的技术措施。
该技术采用浆液配比，通过钻孔将浆液按一定比例注入地层或岩层空间，使其膨胀、固结或固化，以加固地层或防止渗堵漏。
注浆加固技术在防止大坝渗漏、矿井堵水、硐室支护、地基加固等方面发挥了重要作用。
矿业在中国经济和工业中发挥着重要作用。
一旦地下水在开采过程中排出，就会导致断流泉水、干涸水井；地下水位下降导致砂化土质，生态环境影响。
土壤沉降也会导致人员和财产的安全。
矿业公司应积极推广新的水控制技术，降低矿井水风险，保护水环境，保持区域可持续发展。
注浆帷幕可将矿区与周边区域隔开，阻断与水管理的联系，仅抽取矿区地下水，减少对区域水环境的影响，确保矿山安全生产。
积极控制地下水，促进国民经济发展。
经过近30年的工程实践，我国帷幕注浆技术日趋成熟，堵水技术已达到国际先进水平。
矿山治水帷幕注浆过程上行式注浆弊端分析
矿山治水帷幕注浆过程上行式注浆弊端分析摘要：当前国家经济的发展突飞猛进，矿产资源的需求量越来越大，面对资源紧缺的现状，一些水文地质条件复杂的矿山已开始陆续开采。
矿山建设中矿坑突水是对矿山最大的威胁。
帷幕注浆是矿山治水常用的重要手段之一，在帷幕注浆施工过程中，经常会发生注浆形式选择不当而引起井故，事故处理会大大影响施工的进度和质量。
为了减少深孔帷幕注浆过程中注浆孔事故的发生，提高工程质量和加快施工进度。
本文以邯钢集团中关铁矿帷幕注浆工程施工过程中已发生井故为背景，依据现场工程地质情况、帷幕注浆工艺、形式等方面，分析上行式注浆导致井故发生的原因，并有针对性的提出了详细的井故处理方案和防治措施。
关键词：矿山治水；帷幕注浆；全封闭式；下行式注浆；上行式注浆Abstract: At present, because of the rapid development of the national economy, there is the increasing demand for mineral resources. Faced with of the shortage present situation of resources, some mines with complicated hydrogeological conditions has started been mined. While the water bursting in pit is the biggest threat to mine construction. And the curtain grouting is one of the important and common means of mine water regulation. In the curtain grouting construction process, there often happens the accidents caused by improper grouting form selection, and the accident treatment will greatly influence the construction progress and quality. In order to reduce the grouting accidents in deep curtain grouting, improve the engineering quality and speed up the construction progress, in this paper, setting the occurred grouting accident in curtain grouting construction in Zhongguan iron mine of Handan Steel Group as the background, and based on the aspects of geological conditions, the curtain grouting techniques and forms of the construction site, this paper analyzes the reasons of the accident caused by uplink grouting, and then puts foreward some detailed corresponding solutions and prevention and control measures.Keywords: mine water regulation; curtain grouting; the fully closed; downlink grouting; uplinkgrouting1引言为国家建设持续发展提供必须的矿产资源，一些水文地质条件复杂的矿山必须进行开采，而地下水是矿山开采过程中最大的威胁之一。
帷幕注浆技术在某煤矿采空区治理中的应用
帷幕注浆技术在某煤矿采空区治理中的应用摘要：结合某煤矿矿区建设工程, 在充分了解工程详细勘察资料基础上进行了帷幕注浆设计和相应施工工艺的介绍，对帷幕注浆治理效果进行评价,为后序的全面施工提供有力的技术依据及指导,可供其它类似工程借鉴。
关键词：帷幕注浆；采空区；设计；评定Abstract: combining the construction of a coal mine, mining project, in fully understand the project detailed investigations material bases on the curtain grouting design and construction technology of corresponding, introduces the curtain grouting treatment effect evaluation, after the comprehensive construction sequence to provide strong technical basis and guidance, available for other similar engineerings.Key words: the curtain grouting; Goaf; Design; evaluation中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：0工程概况及采空区特征：拟建场区位于阳泉煤矿矿区西南部，场地西部为环型山两主沟交汇部位，其东部为多沟交汇后近东西向沟谷，北邻依近东西向山脊坡脚而建的矿山住宅小区，南侧为乡镇储煤场。
环绕场区西侧和南侧为规划或正建的市区公路。
拟建场地经开挖填筑较平整，其中拟建21幢高低相间、集住宅、办公及商业配套于一体的综合建筑群；拟建住宅楼1#～3#、7#为地上11层、H＜35.0m，4#～6#为地上6层、H＜20.0m，平面形状均为矩形，长×宽均为44.16m×15.46m，拟建场地地层为煤系建造地层，15#煤层厚度大，分布稳定，埋藏浅，赋存深度40～50m，地层稳定，开采条件良好，改革开放以来，乡镇等地方煤业对场区及其周边区域进行了多次无序采掘。
中关铁矿深孔帷幕注浆过程中事故的分析及防治
图 2 绕浆示意
3. 2 换 浆 在注浆工程施工过程中, 浆液浓度的变换常采
用限量法和限率法。限量法是在注浆过程中, 根据 每个浆液浓度等级的注入 量决定浆液浓度 变换时 机; 限率法是以单位时间内注入浆液量的多少作为 是否需要变换浆液浓度的标准的一种浆液浓度变换 方式。
事故钻孔 K121注浆过程中浆液变换采用限量 法, 其变换原则如图 3所示。注浆开始, 注入最稀一 级的浆液 5 1, 随后根据注浆时间和注浆量变换浆 液浓度。通过分析注浆记 录, 可以发现, 当浆液为 0. 8 1时, 压力表起压, 并已超过设计压力, 说明大 部分岩层裂隙被水泥浆液充填, 岩层吃浆量减少, 注 浆即将结束, 此时, 如果仍将浆液变为浓一级, 极易 造成岩层突然不吸浆或短期内停止吸浆的现象, 因 此, 在这种情况下应采取通过调节流量降低压力到 设计值, 直至正常结束注浆为止, 但是在 K121实际 操作中, 没有将流量降低而是根据变换规则变换了 浆液浓度, 最终发生了岩层突然停止吸浆的现象。 同样, 由于止浆塞压力过大, 造成在井内卡死的事故 发生。
2008, ( 3 ) : 58~ 60.
(收稿日期: 2008- 11- 13) 作者简介: 韩 贵雷 ( 1980 - ), 男, 河 北保 定人, 助 理 工程 师, 硕士, 现 主要 从事 岩 土工 程方 面 的研 究, Em a i:l hanguile i@ tom. com。
浅谈帷幕灌浆技术在矿山除险加固工程中的应用
浅谈帷幕灌浆技术在矿山除险加固工程中的应用近年来帷幕灌浆技术在工程领域应用十分广泛，且其实用性非常强，可采用水库、堤坝、矿山等领域。
本文结合工程实例，浅谈帷幕灌浆技术在除险加固工程中的应用问题，如何做好灌浆施工、施工技术与质量控制等，可供类似工程施工参考。
标签：矿山帷幕灌浆质量岩层除险加固0前言凡口铅锌矿新增矿区为了矿山可持续发展，生产能力保持18万吨铅锌金属量，目前排泄能力已超负荷，为了矿山安全生产，防止淹井事故发生，须采用帷幕灌浆技术除险加固，从而满足矿山抽水设备极限。
控制用水量，为矿山顺利开采提供保障。
目标是：①矿山在-40米等中段坑道进行的疏干排水工程，矿区最主要的壶天群溶洞裂隙层中的地下水被大量的排泄，使中心水位下降至-15米标高以下，日平均排水量达3.5万立方米左右；1工程地质情况合同区内出露分布地层主要是中—上泥盆统东岗岭组，天子岭组以及中上石炭统壶天群的白云岩、白云质灰岩和灰岩，岩溶裂隙节理发育，其中中上石炭统壶天群地层在区内分布较广，岩溶裂隙相对较发育。
区内褶皱构造剧烈，断裂发育，主要构造线呈北北东向，次北北西向和北西向，这三组构造组成本区的构造骨架，性质以断裂为主，主要褶皱构造有凡口复式向斜，褶皱构造轴向为北北西或北西，轴面为北东倾斜，均呈不对称短轴构造，主要断裂构造有北北东向逆断层，该组断层延长数至数十公里，规模较大，倾向向东。
2水文地质合同区内属亚热带气候特征，潮湿多雨，年最高气温39.5°C，年平均气温20.1°C，平均降雨量1600mm，最高可达2850mm，雨量主要集中在夏秋两季，流经区内主要地表水体有凡口河，外围的澌溪河、董塘河，赤石经水库等地表水体对矿区充水无影响。
第四系含水层只要由亚粘土、亚砂土和含砾石亚砂土等组成，厚度大且分布面积广，平均厚度为16.7m，含孔隙水，目前矿坑附近处于疏干状态，雨季或农田用水等地表水，可通过孔隙、塌陷开裂等通道补给下伏含水层，具有较强透水性，与裂隙水有水力联系，其中上石炭统壶天群为矿区含水层，属溶洞裂隙水，天子岭组、东岗岭组含水层0米标高以上的浅部位溶洞裂隙水，下部（-200米标高以下）为深层裂隙承压水。
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某铁矿近矿体注浆帷幕效果分析*徐加夫1，2，辛小毛3，王亮3，曾先贵3(1．中国矿业大学(北京)，北京100083;2．莱芜莱新铁矿有限责任公司，山东莱芜市271100;3．长沙矿山研究院，湖南长沙410012)摘要:介绍了某岩溶大水铁矿床的水文地质条件及其近矿体帷幕防治水工程的实施情况。
通过对钻孔涌水量、注浆量、注浆压力、检查孔效果、地表水位变化及帷幕体下围岩内部位移变化等方面的综合分析，认为该铁矿近矿体注浆帷幕为高堵水率、且围岩稳固的井下近矿体注浆帷幕，解决了矿山因水害困扰无法正常生产的问题，为安全高效开采提供了保障。
关键词:铁矿床;防治水;注浆帷幕;水文地质中图分类号:TD743文献标识码:A文章编号:1005－2763(2011)06－0088－04Effect Analysis on Grouting Curtain of NearlyOrebody in Iron MineXU Jiafu1，2，XIN Xiaomao3，WANG Liang3，ZENG Xiangui3 (1．China University of Mining and Technology Beijing，Beijing 100083，China;2．Laiwu Laixin Iron Mining Co．Ltd，Laiwu，Shandong 271100，China;3．Changsha Institute of Mining Research，Changsha，Hunan410012，China)Abstract:Hydrogeology condition and water prevention project with curtain of a karst inundation iron mine are introduced in this paper．Through comprehensive analysis of drills water inflow，grouting capacity，grouting pressure，effect of inspection holes，surface water level variation and displacement variation in rock under grouting curtain，the grouting curtain of nearly orebody in iron mine is deduced to have high water plugging rate and steady surrounding rock．And the grouting curtain solves the problem of water disaster，and provides security of mining safety and effi-ciently．Key Words:Iron mine，Water prevention，Grouting curtain，Hydrogeology condition0前言某铁矿床为中型隐伏接触交代型的矽卡矿床，现开采该矿床的西部矿体，矿体主要赋存于标高－195 －305m。
大理岩为矿床主要充水岩层，其岩溶裂隙发育，富水性强，矿坑最大涌水量达50000 m3/d，水文地质条件复杂。
为了避免灾难性的水患发生，达到高效安全采矿的目的，该铁矿于2006年开始实施井下顶板近矿床帷幕注浆工程。
通过几年防治水工程的实施，在矿床近矿体围岩内形成一定厚度的注浆盖层(注浆帷幕)，矿坑涌水量减少至4000m3/d左右，堵水率高达92%，取得了显著的经济和社会效益。
1矿体水文工程地质条件矿床顶板大理岩含水层溶洞、溶沟、岩溶裂隙发育，富水性及导水性强，地下水静、动储量大，地下水具有高的水头压力，含水十分丰富，矿床西南部的导水构造岩溶裂隙是矿区地下水进入矿坑的主要迳流通道，是矿床充水主要来源。
矿床顶板发育南西北东方向的导水构造裂隙和－200，－300m水平矿岩接触岩溶带，矿床地下水分布规律严格受南西北东向导水构造的控制，在构造裂隙带附近溶沟、岩溶裂隙更为发育，并表现出岩溶发育分布不均匀性、地下水不均匀性的特征。
矿床内构造裂隙之间地下水水力总体来说是联系密切，但也存在局部联系较差的情况。
矿床上盘和顶板附近的矿岩接触带因矽卡岩、蚀变闪长岩和构造破碎带胶结不紧密，遇水易崩解冒落，工程地质条件较差。
该铁矿因水文地质条件复杂造成多个矿房涌水、冒落，严重影响了矿山正常生产，2006年的生产能力仅为22万t。
2近矿体帷幕工程实施情况该铁矿近矿体帷幕注浆厚度为30m;帷幕高度从－175m至－335m水平，垂直高度为60m;帷幕长度从西部矿床东部20线至西部01线，长度约340m。
工程主要分两期进行，一期工程主要在ISSN1005－2763 CN43－1215/TD 矿业研究与开发第31卷第6期MINING R＆D，Vol．31，No．62011年12月Dec．2011*收稿日期:2011－05－20作者简介:徐加夫(1965－)，男，山东蒙阴人，在读博士，全面负责矿山的技术及管理工作，Email:xugf1965@sina．com。
DOI:10.13827/ki.kyyk.2011.06.032－205，－219，－231，－243，－255，－266，－279，－293m和－305m水平施工穿脉探水注浆钻孔，累计施工穿脉水平探水注浆钻孔共760个，进尺为34310．85m，注浆达17032．55t，单位钻孔注入量为0．496t/m，基本达到了封堵顶板大理岩含水层在近矿体范围内主要的导水构造岩溶裂隙。
二期加密工程依据穿脉水平探水注浆钻孔揭露的情况，特别是在2007年暴雨期间暴露的水文状况，重点放在－205，－219，－255m和－305m分段水平，特别对矿体顶板大理岩含水层加大了钻孔的密度。
加密注浆工程自2007年底开始实施以来，至2009年8月底基本完成，加密钻孔共施工了347个，累计进尺为15427．2m，共注入水泥为1236．55t，单位钻孔注浆量为0．081t/m，见表1。
表1帷幕注浆工程统计水平(m)一期孔数(个)进尺(m)注浆(t)二期孔数(个)进尺(m)注浆(t)2051406236．78672．71356072513．7219512216．6370．1492074．8153．05231482064．5634．521911．965．2243703109．91460．3411861．3170．42551245474．72725．2582589．2174．6266572542．4713．91305．5279532287568．519873．163．4293763395．9443．60003051416983．11443．5231004．990．6累计76034310．817032．534715417．21236．53注浆帷幕效果分析矿山原来矿坑实际最大涌水量为50000m3/d 左右，通过实施井下近矿体帷幕注浆后，现在井下涌水量只有4000m3/d左右，井下帷幕注浆实际堵水率高达92%。
帷幕建成后的矿区地下水位基本已回到了矿山开采前的水平，同时在采准工程施工过程中，揭露到的岩溶裂隙中大都被水泥浆体充填，原来的裂隙中粘土通过高压注浆挤压后与水泥结石成为一体，且强度较高，稳定性大大提高。
以前井下到处淋水，现在所有的采准巷道和矿房基本是干燥的，生产工作高效有序进行，2009年生产原矿达到55万t。
3．1钻孔涌水量分析在井下近矿体帷幕注浆前期工程即穿脉水平探水注浆孔施工时，钻孔涌水量一般为50 100 m3/h，少量钻孔涌水量达200 350m3/h，部分钻孔涌水量小于50m3/h，个别钻孔见漏水或渗水，很少见到没有水的钻孔。
在井下帷幕注浆后期工程即横斜钻孔加密注浆施工钻孔时，钻孔涌水量一般小于3m3/h，个别钻孔涌水量有50m3/h，绝大部分钻孔都未见水或见渗水、漏水。
从井下帷幕注浆后期工程钻孔涌水量与前期工程相比，明显出现从大到小的递减规律，充分说明矿床顶板大理岩岩溶裂隙相当发育，贮水量大、导水性好;同时表明穿脉水平探水注浆钻孔揭露了大部分进入矿床地下水主迳流通道的岩溶裂隙，导致钻孔涌水量大。
在横斜向注浆钻孔施工时，由于前期工程钻孔注浆封堵，已封堵了大部分的岩溶裂隙，从而出现钻孔涌水量较小的现象。
穿脉水平钻孔和横斜向钻孔构成了纵横交错的立体钻孔体系，控制了进入矿床不同方向的岩溶地下水，也说明矿床充水岩溶裂隙发育是以垂直穿脉方向为主，以近似平行穿脉方向为辅。
3．2钻孔注浆量分析在施工穿脉水平钻孔注浆时，单位钻孔注入水泥量为0．496t/m，单孔注入量最大为1956．5t，少量钻孔注入量为200 1000t，一般钻孔注入量为10 50t，个别钻孔注入量小于10t。
在施工横向钻孔注浆时，单位钻孔注入量为0．081t/m，单孔注入量最大为100t左右，大部分钻孔注入量小于5t，少量钻孔就是注浆进行封孔。
从穿脉水平钻孔注浆量与横向钻孔注浆量比较，单位钻孔注入量大大降低，充分说明了穿脉水平钻孔注浆封堵对象是垂直于穿脉方向的岩溶裂隙，横斜向钻孔注浆封堵对象是近似平行穿脉方向的岩溶裂隙;由于矿床顶板大理岩岩溶裂隙发育是垂直穿脉方向为主，因此，穿脉水平钻孔注浆封堵了大理岩含水层的大部分岩溶导水裂隙、溶洞，而横斜向钻孔注浆是起到了补充、完善和加固注浆的作用，两者有机系统结合起来，确保了井下注浆帷幕的高堵水率和整体稳固性。
3．3钻孔注浆压力分析在穿脉水平钻孔注浆施工时，单孔注浆正常压力一般为4 6MPa，终压为8 10MPa，基本能保证浆液正常进入导水裂隙中;而横斜向钻孔注浆施工时，单孔注浆正常压力一般为6 8MPa，终压为10 12MPa，最大压力达到15MPa。
两者相对比，说明穿脉水平钻孔揭露的导水岩溶裂隙的开度、单位吸水量比横斜向钻孔的更大，导致注浆压力相对更小。
前期工程注浆时，矿坑涌水量大，随着矿坑涌水量逐步减少，矿区地下水位逐步抬高，相应的地下98徐加夫，等:某铁矿近矿体注浆帷幕效果分析水水压也加大，导致注浆终压增大。
3．4检查孔效果检查首先，在穿脉水平钻孔注浆工程施工完后，布置了5%(穿脉水平钻孔)的检查孔，在个别孔中取到水泥结石，大部分检查孔未见漏水或渗水;然后，在施工横斜向注浆钻孔时，横斜向注浆钻孔也可作为穿脉水平钻孔注浆的检查孔，也在少量钻孔取到了水泥结石，钻孔单位吸水量一般小于0．05L/min．m;最后，在横斜向钻孔注浆工程结束后，布置10%(横斜向钻孔总数)的检查孔，对井下帷幕注浆效果进行综合分析，90%以上检查孔未见水，少量检查孔有渗水，水量小于3m3/h，钻孔单位吸水量一般小于0．02L/min．m，部分检查孔取到了水泥结石。