135-煤矿防水闸墙的设计与施工
防水闸门(墙)管理办法
防水闸门（墙）管理办法一、总则1、为了确实搞好防水闸门（墙）的施工管理和日常维护管理，提高施工质量和日常维护管理水平，确保矿井安全，特制订本办法。
2、本办法适用于中马村矿井下防水闸门（墙）的施工管理和日常维护。
3、设置防水闸门（墙）硐室，必须编制设计，报总工程师审查。
4、防水闸门硐室的铁闸门必须采用定型设计和持有生产许可证的厂家制造。
通过防水闸门（墙）内的各种管路和安设在闸门外侧的闸阀的耐压能力，不得低于设计压力。
5、防水闸门（墙）硐室的位置及保护煤柱均应标注与采掘工程平面图上，未经批准，不得擅自开采保护煤柱。
6、要建立健全防水闸门（墙）定期检查和维修制度，把防水闸门试关闭与管理维护列为矿井年度灾害预防计划或防治水计划的内容，并将防水闸门（墙）的完状态及日常工作列为日常安全检查内容之一，配备必要的人员进行管理。
7、防水闸门的管理由矿长负责。
至少每半年进行1次关闭试验，发现问题及时处理。
8、矿井一旦突发水患，危及矿井安全，需关闭防水闸门时，除立即做好关闭防水闸门的准备外，须向集团公司报告，经集团公司总工程师同意后，方可关闭。
因采区报废或按计划停产，要求关闭防水闸门时，须提前写出报告，报集团公司批准。
9、防水闸门（墙）硐室需要报废或拆除时，必须报集团公司总工程师批准。
办法是中马村矿防水闸门（墙）施工和维护管理方面的依据，各级技术及施工管理人员必须严格执行。
在执行本办法的同时，必须严格执行《煤矿安全规程》中的有关规定。
本10、本办法与上级规定有抵触时，应按上级规定执行，本办法自颁发之日执行，与集团公司原有规定不一致之处，以集团公司规定为准。
11、本办法由中马村矿负责解释。
二、施工管理12、进行防水闸门（墙）硐室施工时，矿技术部门必须认真向施工区队做好图纸交底工作，由施工单位根据设计要求和具体施工条件制定出施工组织措施，由矿总工程师组织有关部门审查批准后，贯彻到参加施工的每一人员。
13、进行防水闸门（墙）硐室施工时，矿要成立施工领导小组，明确责任，协调施工工作，矿技术部门必须明确一名技术人员负责指导此项工作，施工区队每班都有技术人员值班、跟班，组织指导施工，并有一名专职质量验收员负责施工质量的监督和验收。
煤矿矿井防水工程的设计与施工
煤矿矿井防水工程的设计与施工矿井防水工程是煤矿安全生产中不可或缺的重要环节，其设计与施工对于保障矿井安全和生产稳定至关重要。
本文将从设计与施工两个方面详细介绍煤矿矿井防水工程。
一、矿井防水工程的设计1. 矿井防水工程设计的目标和原则矿井防水工程设计的目标是确保矿井井下水位稳定，矿井水文地质环境良好，同时提供充足的供水和排水能力。
遵循的原则包括确保矿井防水工程的可靠性、经济性、可持续性和适应性。
2. 矿井防水工程设计的内容（1）地质勘探：对矿区地质、水文地质条件进行详细勘探，了解地层结构、水文地质特征等。
（2）水文地质评价：通过对矿区水文地质条件的评价，确定矿井防水工程的设计参数和方案。
（3）矿井井下水位控制：设计合理的井下水位控制方案，确保矿井井下水位稳定。
（4）供水和排水系统设计：根据矿区的实际情况，设计供水和排水系统，以确保矿井生产和人员生活所需的水源和排水通道。
（5）抗渗处理：对于矿井周围的渗流水源，采取相应的治理措施，减少渗水量。
3. 矿井防水工程设计的方法（1）理论分析方法：通过理论计算和分析，确定矿井防水工程设计的参数和方案。
（2）模型试验方法：通过模型试验，模拟矿井防水工程的实际情况，验证设计参数和方案的可行性。
（3）现场试验方法：在矿井现场进行试验，评估矿井防水工程的设计方案的实际效果。
二、矿井防水工程的施工1. 施工前准备施工前需要进行详细的方案设计，并制定相应的施工计划。
同时，需准备好施工所需的材料和设备，并对现场进行充分的检查和准备。
2. 施工工艺（1）井下净化工艺：对矿井井下的积水和污水进行处理和清理，以保证矿井良好的工作环境。
（2）透水区封堵工艺：通过注浆、防渗墙等工艺，对矿井透水区进行封堵，减少渗水量。
（3）排水工艺：采用井下和井上的排水设备，对矿井的积水进行及时排除，保持矿井的干燥。
（4）供水工艺：设计供水系统，确保矿井生产和人员生活所需的水源充足和供应稳定。
3. 施工管理施工过程中需要进行严格的施工管理，保证施工过程的质量和安全。
煤矿防水闸墙的设计与施工
抗剪能力 ，确保硐室不遭受破坏 ，进而保证矿井的 安全 生 产 。计 算 公 式 及 参数 选 取参 照 《 矿 工 程 采 设计 手册 》 中防水 闸门 的设计 。
１ １ 水管及 水 沟的选择 ． 水 管及水 沟 的规 格 尺寸决定 了水 闸墙 的泄水 能
力 ，通过水 闸墙 硐 室 的 涌水 量 为 ２ ５ ｍ。ｈ ３ ０ ／ ，根 据
１ ２ 硐 室断面 大小及 支护 方式 的确定 ． 水 闸墙硐 室 断面 由水 管 和通风 管 的布置及相 应 闸阀 的 大 小 决 定 ，水 闸 墙 所 在 巷 道 断 面 尺 寸 为 ２ ６ × ． ｍ，墙 高 １３ ．ｍ ２６ ． ｍ，机 械专业 根 据通 风管及 排水 管 闸阀 的布置确 定水 闸墙硐 室需 扩大 断面 ，经 综合 比较 确定 硐室 断 面尺 寸 为 ３ ５ ×３ ５ ． ｍ ． ｍ，墙高 １７ ｍ，净 断面 积 １ ．３ ｍ 。水 闸墙硐 室采用 混凝 ．５ ０９６
处 围岩为粉 砂岩 、细粒 砂岩 。黑 色 、灰黑 色 ，团块
土支 护 ，厚 度 ５０ ｍ，其 他 巷 道 采 用 锚 喷 支 护 ， ０ｒ ａ 混 凝土 喷射厚 度 １０ ｍ。 ０ｒ ａ １３ 水 闸墙 结构 形式 的确定 ． 葛泉 矿东 井奥灰 水 位标 高 ＋ ０ ９ ｍ，根 据开 采 标
刘 会 杰
（ 煤炭工业石家庄设计研究院，河北 石家庄 ０ ０ ５ ） ５ ０ １
［ 摘
要 ］ 水 闸墙是井下 防水的一项主要安全设施 ，根据对 葛泉矿东井 的实际情况 ，详细介 绍
了水 闸墙硐 室的断面 、支护形式的选 择及水 闸墙泄水管 、水 沟和水 闸墙结构形 式、墙体长度 、嵌 入 围
定为 宽 ６ ０ ｍ，深 ８０ ０ｍ ０ ｍｍ，坡度 为 ０ ０ ８ ．０ 。
煤矿防水闸墙设计方案研究
煤矿防水闸墙设计方案研究发布时间：2022-04-26T16:08:35.873Z 来源：《工程建设标准化》2022年第1期作者：王名贺张森张建刚[导读] 井下主要的水利设施是一个严重的、受水威胁的矿井王名贺张森张建刚陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井陕西省韩城市 715407摘要：井下主要的水利设施是一个严重的、受水威胁的矿井，在适当的地方为防波堤和防波堤保留了一个安全区，以便将矿井分为破碎、分拆和分拆。
遇瀑布时，可以隔离矿区，减少灾害的影响，确保矿山的安全。
关键词：煤矿；防水闸墙；设计方案引言矿井水害仍是威胁煤矿安全生产的主要原因。
由于资源枯竭与国家淘汰落后产能政策的实施,众多煤矿纷纷退出产能,矿井的关闭加之地上降水的影响,势必造成闭坑矿井老孔区积水量增大,对周围生产矿井构成威胁。
在巷道联通的情况下,设立防水闸墙成为隔绝相邻矿井老空水的有效手段。
现阶段针对防水闸墙的设计研究较为成熟全面;针对不同围岩情况以及不同水压条件下施工技术也形成一定的成果,新材料在硐室中的应用,也为防水闸墙的施工提供了更多选择。
防水闸墙在服役过程中由于其来水侧水压的增加,须对防水闸墙进行加固处理,如何保证施工过程的安全以及新建防水闸墙的有效性成为防水闸墙加固施工中必须考虑的问题。
本文针对煤矿防水闸墙加固施工,进行施工方案优选,为同类型防水闸墙加固提供了工程参考。
1.防水闸墙特征根据《煤矸石设计准则》(GB51070-2014)第10. 3. 13条，在压力大于1.6 MPa的落差网格的内部应采用锥角形式。
制动壁的主室具有斜锥形式，其中斜锥管柱由连接格栅和钢筋混凝土梁支撑，采用上游渠道流法。
外墙只有20.5m长，护盾墙段为8.5m长，护盾墙前后的混凝土挡墙为6.0m长，厚度为500mm，具有锚网+混凝土砌体。
重心和土的厚度为C40，喷射混凝土C20的厚度，侧壁隧道的侧壁约为。
从煤层顶面1.63米至2.23米的距离。
2.煤矿防水闸墙设计方案研究2.1防水闸墙设置的位置船闸位置的选择应位于稳定、稳定、完全致密的岩层中，防止镁合金、切割、分离等不断发展的破碎区域。
井下防水闸墙浇筑施工安全技术措施
白芨沟煤矿北翼井下防水闸墙浇筑施工安全技术措施一、编制说明：为预防大量老空积水涌出威胁矿井的安全生产，现在白芨沟煤矿北翼井下施工防水闸墙，将轨道暗斜井等部分老巷道进行封闭。
依据《神华宁煤集团公司汝箕沟无烟煤分公司白芨沟煤矿北翼井下防水闸墙设计说明书》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水细则》、《煤炭矿井防治水设计规范》，特制定如下施工安全技术措施。
二、施工位置概况：图1 防水闸墙施工位置示意图一号防水闸墙位于运输机暗斜井上口处，二号防水闸墙位于调节煤仓车场开口处，三号防水闸墙位于调节煤仓上口处，四号防水闸墙位于轨道暗斜井上口处。
按照“二号闸墙→三号闸墙→一号闸墙→四号闸墙”的顺序，进行防水闸墙的浇筑施工。
三、施工设计：1、防水闸墙墙体加固锚杆：巷道永久支护结束后，在槽内按照800×800mm的间排距打设规格为φ20mm×2000mm的螺纹钢树脂锚杆，每个锚杆充填2节规格为φ23mm×350mm 的树脂药卷进行端部锚固，锚杆锚入煤岩体的深度不得小于1m，外露长度为500mm。
2、防水闸墙墙体结构：（1）防水闸墙由前墙、后墙和充填物三部分组成。
①前后墙均采用规格为长×宽×厚=300mm×250mm×200mm的料石、水泥砂浆双排逐层砌筑（水平一排纵向、一排横向咬口放置），前墙为500mm厚，后墙为1000mm厚。
②中间充填物为C25混凝土，同时混凝土墙体中加入11#工字钢，其长度为掏槽后巷道的宽度，以加固墙体。
③三号防水闸墙在施工过程中，需敷设一根4寸的排水管，二号与四号防水闸墙施工过程中，各敷设一趟不小于φ325mm的排水管。
其中排水管一端（端头设置滤网）超出后墙不小于2m，另一端超出前墙不小于1.5m。
前墙外露的排水管设置一个与管路同等规格的DN系列闸阀。
闸阀一端与排水管相接，另一端与弯头相接。
图2 防水闸墙平面布置示意图φ325mm放水管防水闸墙11#工字钢来水方向防水闸墙11#工字钢φ325mm放水管图3 防水闸墙断面布置示意图3、防水闸墙墙体喷浆：各防水闸墙浇筑施工结束后，将防水闸墙前墙及前墙位置10m巷道、后墙向里3m以及扩帮位置全断面进行喷浆，做加固密封处理，喷射的混凝土强度标号为C20，厚度为200mm。
淮北杨庄煤矿水闸墙设计与施工
关键词 ： 穿层 钻 孔
水 力冲 孔
消 宪பைடு நூலகம் 术
长 钻 孔
根据 目前 的研究结果及 突出机理 ，引起煤与 瓦斯 突
水通过 钻头形成射 流对煤层进 行切 削 ， 、 、 煤 水 瓦斯经过 钻孔排 出， 钻孔周 围煤体便会 向钻孔轴 向方 向激烈位移 ， 造成钻 孔周 围煤体产生膨胀变形 和钻孔 附近煤层顶底板
杨庄矿 Ⅱ６ 采 区附近有 ３个地 ５
方小煤矿 ，自北 向南依 次为土型矿 、
新蔡矿和北 杨矿 。随着 Ⅱ６ ５和 Ⅱ５ ７ 采区先后 报废 ， 防止地 方小矿越界 为
及超上限开采 。 导致第 四系水体和灰 岩突水 溃人 杨庄矿井 下 ， 本着 “ 大矿 自保 ” 的原则 ． 满足矿 井正 常通风 在 的前提下 。在 威胁较 大的 Ⅱ６ ５采 区
砌筑 四道防水闸墙 ， 以便小煤矿发生
突水后起到缓冲作用。
一
水 闸墙设计与施工
戴 建 四
、
水 闸墙 设 计 位 置 选 择
防水闸墙位 置的选则 ， 考虑如下
因素 ：所选 位置应不 受井 下采 动影 响 ；应尽 可能选在较致密岩 （ ） 煤 层 内：应远避断层 和岩石破碎地带 ： 从
出主要是地应力 和瓦斯压力 的联合作 用 ，地应力作 用为 主 ，重力不起决定作用 。并且我 国始 突深度特点一般 在
５０６０ 而 我矿施工 的Ⅳ３５ 巷位于 一０ 水 平 ， ０ ０ｍ １机 ６５ 处
相 向位移 ， 促使煤层应力降低 。 煤体膨胀变形致使煤层卸
压、 裂缝 增加 、 煤层 透气性增高 ， 有利 于排放煤层 中瓦斯 ， 使 钻孔 附近煤层瓦斯含量降低 ，有效阻碍煤 与瓦斯突出
防水墙在矿井建设中的应用及优化设计
防水墙在矿井建设中的应用及优化设计随着矿井建设的不断发展，保证矿井安全和稳定的重要性也日益凸显。
在矿井工程中，防水墙被广泛应用于水文地质条件复杂的矿区，以防止地下水的大量涌入和泡沫溶洞的发展。
本文将探讨防水墙在矿井建设中的应用及优化设计方法，并提出相关建议。
防水墙的应用防水墙是一种抗渗结构，通常由混凝土或其他材料制成，被用于阻止地下水的进入。
在矿井建设中，防水墙有以下几个主要应用方面。
1. 防止地下水涌入：矿井开采过程中，地下水会借助开采作业的裂隙和缝隙，大量涌入矿脉和工作面，给矿井的施工和运营带来严重的困扰。
防水墙的设置可以有效地防止地下水的涌入，保证矿井工作和生产的正常进行。
2. 控制地下水位：某些矿井地下水位偏高，长时间保持在一个过高的水位将影响矿井开采的稳定性和安全性。
防水墙可以通过截断地下水的流动路径，有效地控制地下水位，确保矿井的正常运营。
3. 防止泡沫溶洞的发展：泡沫溶洞是一种由地下水在含钙、镁、碳酸盐质岩石中溶蚀形成的地下洞穴。
矿井开采过程中，地下水的涌入和侵蚀会导致泡沫溶洞的发展，严重威胁矿井的安全。
防水墙的设置可以切断地下水的流动路径，防止泡沫溶洞的发展，提高矿井的安全性。
防水墙的优化设计防水墙的优化设计是确保其有效性和经济性的关键。
以下是一些常用的优化设计方法：1. 考虑水文地质条件：在设计防水墙时，必须充分考虑矿区的水文地质条件。
通过地质勘察和水文地质分析，确定地下水的水位、水压、水质等参数，以便合理确定防水墙的位置、尺寸和材料。
2. 选择适当的材料：防水墙的材料应具有良好的抗渗性能和耐久性，以确保其长期有效。
通常情况下，混凝土是常用的材料选择，但在特殊情况下，也可以考虑使用聚合物材料或其他合适数学方法进行模拟计算，以评估防水墙的抗渗性能。
3. 合理设计结构：防水墙的结构应根据具体情况进行合理设计。
在设计过程中，应充分考虑地下水的力学效应，选择适当的厚度和形状，以提高防水墙的稳定性和承载能力。
桃园煤矿北八采区防水闸墙设计
桃园煤矿北八采区防水闸墙设计作者：张彬来源：《中国科技博览》2018年第29期[摘要]本文主要讨论了淮北矿业股份有限公司桃园煤矿北八采区防水闸墙的设计方案和施工要求。
[关键词]煤矿安全矿井水防水闸墙中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0105-011、背景在煤炭开采过程中，矿井水是威胁矿井安全的一大隐患。
为了保证安全生产、减少排水费用，对于水患威胁严重的矿井，在井下巷道设计布置中，应在适当地点预留防水闸门硐室和防水闸墙的位置，使矿井形成分翼、分水平或分采区隔离开采。
在水患发生时，能够使矿井分区隔离，缩小灾情影响范围，控制水势危害，确保矿井安全。
桃园煤矿北八采区现有动水100m3/h，自北八轨道大巷进入二水平大巷，经二水平水仓排至地面，排水负担较大，年排水费用约180万元。
桃园煤矿Ⅱ1042工作面是10煤层主采线，工作面最大煤层倾角43°，上距北八大巷最小间距46m，回采后导水裂缝带波及北八大巷，大巷内动水将进入工作面，影响工作面安全回采。
综上，为确保桃园煤矿Ⅱ1042工作面安全回采、减小矿井排水负担，须在北八大巷合适位置施工防水闸墙，隔离北八采区动水与大井间联系。
2、防水闸墙设计防水闸墙的设计主要包括防水闸墙两端墙体的结构形式、墙体长度、嵌入围岩尺寸的计算，墙体间注浆设计，以保证防水闸墙在设计静水压力的情况下有足够的抗压和抗剪能力，确保防水闸墙不遭受破坏，进而保证矿井的安全生产。
在防水闸墙设计时，要根据矿井实际条件，在防水闸墙常规设计的基础上，充分考虑围岩条件、施工过程中产生的围岩破坏以及地面限制条件，在便于施工和保证施工质量的基础上，减少围岩破坏，保持围岩应有的强度来增强抗水强度，进一步提高封水质量和效果，最大限度地降低水患几率。
桃园煤矿北八采区防水闸墙位于N54测点向副井井口方向15.3m与N55测点向副井井口方向10.0m之间，总长78m。
煤业有限公司防水闸墙施工设计
一、防水闸墙结构形式
根据防水闸墙设计水压，防水闸墙结构形式设计为楔形。
二、防水闸墙墙体长度
根据《煤矿采矿工程设计手册》二个计算公式分别计算，取最大值。
公式一：按圆柱形公式计算
式中：L----水闸墙墙体长度， m；
H----水闸墙体前后巷道净高，取2.2m；
B----水闸墙体前后巷道净宽，取2.2m；
第二节 设计依据
1、《煤矿安全规程》（2010）
2、《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）
3、《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局第28号令，2009年9月21）
4、《煤矿采矿工程设计手册》
5、《混混凝土结构设计规范（GBJ10－89）》
第二章 防水闸墙设计
第一节 设计参数确定
α----防水闸墙支撑面与巷道中心线夹角，α＝20°;
n----防水闸墙分段段数，取1;
fcc----混凝土轴心抗压强度设计值×0.95，根据查表得C25混凝土轴心抗压强度为12.5N /mm2;
γ0----结构的重要性系数，取1.1；
γf----作用的分项系数，取1.3；
γd----结构系数，取1.2～1.75，硐室断面大取最大值，根据设计断面，取1.5；
第一节 项目由来
耒阳市新市镇、马水乡境内有樟冲井田和王家井田，樟冲井田分布有新市镇老雅背煤矿、利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井；王家井田分布有新市镇长冲里煤矿、利群煤矿王家井和耒阳界冲村煤矿（由于发生事故而关闭）；新市镇长冲里煤矿和利群煤矿王家井现已组建了XX煤业有限公司；原规划新市镇老雅背煤矿、利群煤矿屋图井和利群煤矿樟冲井组建一个煤业公司；由于资源枯竭已申请关闭。
2、巷道维修、加固
桃园矿高压防水闸墙设计与施工实践
桃园矿高压防水闸墙设计与施工实践文章对桃园矿Ⅱ6轨道大巷防水闸墙的设计思路与施工中遇到的问题进行了详细分析，并提出了合理的解决方法。
标签：防水闸墙；突水；浇铸；注浆加固1 概述桃园矿Ⅱ6轨道大巷在10煤层底板施工，工程施工期间主要受底板太原组灰岩水及顶底板砂岩裂隙水威胁。
巷道施工期间发生底鼓并突水，突水水量35m3/h。
采取注浆工程堵水，钻孔施工过程中单孔最大灰岩涌水量150m3/h，巷道退后改向。
为确保巷道施工安全，采取防水闸墙封闭原巷道。
2 突水巷道水文及地质概況Ⅱ6轨道大巷位于10煤层底板、太原组一灰顶板，突水点巷道底板标高-788.5m，上距10煤层底板法距40m，下距一灰顶界法距11m，煤岩层平均倾角40°。
巷道内主要岩性为砂岩、泥岩，采用“U型棚+注+锚”支护，巷道尺寸5.2m×4.2m。
巷道近平行于岩层走向施工，突水点附近太灰孔实测水压为4.4MPa。
3 防水闸墙的计算及设计防水闸墙的位置选在距离底鼓15m围岩未受破坏处，对周围岩石取样委托中国矿业大学进行力学指标测试，得到水闸墙附近参考岩石强度指标为：抗压强度18.74MPa，破坏载荷36.15KN。
墙体采用钢筋混凝土结构，混凝土型号选用C30，轴心抗压强度14.30MPa、弯曲抗压强度16.50MPa、抗剪强度1.4MPa。
根据实测突水水压4.4MPa，留设1.5倍安全系数，设计抗水压能力为6.6MPa。
3.1 墙体厚度计算根据《采矿工程设计手册》墙体厚度计算公式为：式中：L-闸门墙体长度；P-闸门墙体的设计水压，取6.6MPa；？酌0-结构的重要性系数，取1.1；？酌f-作用的分项系数，取1.3；？酌d-结构系数，取1.75；L1-闸门墙体应力衰减段计算长度，m；ln-自然对数符号；ft-混凝土轴心抗拉强度设计值，取1.43N/mm2；L0-闸门墙体应力回升段长度，取2.0m；3.2 墙体嵌入围岩深度计算墙体嵌入围岩深度计算公式为：3.3 参数选取由于本次设计承受水压达6.6MPa，从安全的角度考虑，水闸墙采用双段楔形墙体设计，厚度取10m，嵌入围岩深度取2.0m。
桃园煤矿防水闸墙设计与施工
桃园煤矿防水闸墙设计与施工【摘要】本文根据桃园煤矿ⅱ6轨道大巷实际情况，在分析其涌水状况下，制定巷道水闸墙相关的设计，通过实践检验，其堵水取得了预期的效果，为相似矿井的水害防治提供了有力的技术借鉴。
【关键词】水闸墙；设计；施工；水害防治0 概况桃园煤矿位于安徽省宿州市境内。
北界为f1断层，南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻，西界为10煤层露头线，东界至32煤层-800m水平投影线。
矿井走向南北长约15km，倾向东西宽1.5～3.5km，面积29.45km2。
桃园煤矿于1995年11月15日正式投产，矿井采用立井分水平阶段石门开拓方式，分两个水平开采。
第一水平标高为-520m，第二水平标高为-800m，回风水平标高为-310m。
矿井生现核定生产能力为180万吨/年。
桃园煤矿各主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层（段）是矿井充水的直接充水含水层，一般富水性较弱。
四含是矿井充水的间接充水含水层，是浅部煤层开采时矿井充水的重要补给水源之一，一般富水性弱。
太灰和奥灰岩溶裂隙含水层具水压高、来势猛、水量大的特征，是矿井安全生产的重要隐患之一，防治水工程量较大。
本矿为以裂隙含水层充水为主的矿床，水文地质条件复杂，即ⅱ类三型。
ⅱ6轨道大巷外段南起ⅱ4皮带大巷，北至f2断层，巷道近平行于岩层走向，岩层层位为10煤底板下，一灰顶界面上，巷道内主要岩性为粉砂岩、泥岩，巷道采用“u型棚+注+锚”支护，净断面宽5.2m，高4.2m。
该巷道在掘进施工期间发生底鼓并出水，出水点岩性为泥岩，巷道底板标高-788.4m。
巷道上距10煤层底板法距39m、下距一灰顶界法距12m。
2012年10月15日在注浆堵水施工过程中，钻孔单孔最大灰岩涌水量为100m3/h～150m3/h，至此巷道被迫停头整顿。
1 防水闸墙设计位置选择1.1 选择原则（1）所选位置应不受井下采动的影响；（2）应尽可能选择在较致密岩（煤）层内；（3）应远避断层和岩石破碎地带；（4）不受多煤层开采因素影响；（5）小断面、原有光爆锚喷成型较好的直线段巷道内（6）在矿井水文地质条件复杂地区，进行采区设计时，必须根据水患威胁情况，必须在其附近保留足够的防水煤（岩）柱。
防水闸墙施工技术安全措施
防水闸墙施工技术安全措施东采区旧巷与上部采区联通，上部采区涌水较大，影响本区。
按照疏放水原则，决定对该处施工防水闸门。
为安全施工特编制如下安全技术措施报矿审批后执行。
一、施工工程量与施工顺序：³；防水篦子厚度0.5米；总施工长度11.04米。
2、施工顺序：首先进行巷道清淤、恢复；再施工里部挡水篦子；然后施工外部防水闸门；最后进行注浆封堵。
3、施工前由施工队长将施工段巷道，前后10米范围内的支护全面检查一遍，如有不稳定的地方及时处理，安全后方可施工。
4、施工中强化敲帮问顶，将工作面的危石，浮石及时用长把工具撬下，指派专人监护帮顶。
5、通风队每班指派专职瓦检员，对施工地点的瓦斯状况进行检查，同时施工地点要悬挂便携仪，发现瓦斯超限时停止作业，撤出人员。
6、工作面必须保证正常供风，风量符合规定。
7、水情监测人员必须对老空区下来的涌水量进行连续监测，如发现有异常现象〔涌水量突然增大、或变浑浊〕，应马上通知调度，将施工人员撤出。
待水情稳定后方可持续施工。
二、清淤施工安全措施：1、作业人员不超过10人，指定安全负责人并现场监护，设专职瓦检员、救护队员，检查有害气体〔CO、CH4等〕。
队长任施工负责人。
2、清淤地点风量充足，保证风量70m3/min以上。
按规定设齐CH4传感器。
3、工作面以外要保证巷道通畅无杂物，以便清淤人员撤退。
4、清淤必须在前方设临时挡水闸，挡闸位置尽可能靠前，随清淤随设置，挡水闸施工和验收由跟班领导负责。
5、强化敲帮问顶，及时清除浮石、危石，严禁空顶下作业，原支护损坏要给临时木支护，给棚木径Φ18，棚距1.0米。
6、巷道维护时要按由外向里的顺序逐茬施工，够排距必须及时给出支护，坚决杜绝空顶下作业。
维护施工前要强化“敲帮问顶〞，浮石、危石要用长把工具及时撬下，并设专人监护顶板。
×0.8米，锚杆要垂直岩壁，严禁出现穿皮锚杆，巷道维护时裸露的旧锚杆必须及时锯掉，补打新锚杆，严禁使用旧锚杆，顶部锚杆必须使用锚索机打眼。
煤矿井下防水墙工程技术研究
CATALOGUE目录•引言•煤矿井下防水墙技术概述•煤矿井下防水墙设计及施工流程•煤矿井下防水墙工程技术应用实例•煤矿井下防水墙工程技术改进和发展趋势•结论与展望研究背景与意义研究目的和方法研究目的本研究旨在研究煤矿井下防水墙工程技术的现状和问题，提出相应的解决方案和发展建议，为提高我国煤矿井下防水墙工程技术的水平和安全性提供理论支持和实践指导。
研究方法本研究将采用文献综述、实地调查和数值模拟等方法进行研究。
首先，通过文献综述了解国内外煤矿井下防水墙工程技术的研究现状和发展趋势；其次，通过实地调查了解我国煤矿井下防水墙工程技术的实际情况和存在的问题；最后，通过数值模拟对防水墙工程的防水效果进行评估和优化。
定义重要性防水墙技术的定义和重要性防水墙的分类和特点防水墙技术的应用范围和优势降低成本：通过构建防水墙，可以避免因地下水进入矿井而产生的清淤费用，降低生产成本。
提高生产效率：防水墙可以隔离地下水，使矿井内部保持干燥，有利于机械设备的运行和维护，提高生产效率。
提高矿井安全：通过构建防水墙，可以有效防止地下水进入矿井，降低水患风险，提高矿井安全。
广泛应用于各类矿井，包括煤炭、优势防水墙设计原则和标准综合考虑井下地质条件、水文条件等因素，确保防水墙的稳定性和可靠性。
针对不同的矿井环境和生产需求，设计合理的防水墙结构形式和材料选择。
符合国家相关法律法规和标准要求。
施工前的准备工作基础工程墙体施工质量检测防水墙施工工艺流程防水墙施工质量控制措施施工过程中的质量控制施工完成后的质量控制施工前的质量控制工程背景某矿区存在严重的地下水渗透问题，直接威胁到矿井安全和生产。
为解决这一问题，需建设煤矿井下防水墙工程。
设计方案根据矿区地质条件和渗水来源，设计防水墙工程方案。
该方案包括墙体材料、结构形式、施工工艺、质量检测等方面的内容。
某矿区防水墙工程概况及设计方案施工过程及质量控制情况施工准备按照设计方案进行墙体施工。
桃园煤矿防水闸墙设计与施工
Science &Technology Vision 科技视界0概况桃园煤矿位于安徽省宿州市境内。
北界为F1断层,南部以第10勘探线为界与祁南煤矿毗邻,西界为10煤层露头线,东界至32煤层-800m 水平投影线。
矿井走向南北长约15km,倾向东西宽1.5~3.5km,面积29.45km 2。
桃园煤矿于1995年11月15日正式投产,矿井采用立井分水平阶段石门开拓方式,分两个水平开采。
第一水平标高为-520m,第二水平标高为-800m,回风水平标高为-310m。
矿井生现核定生产能力为180万吨/年。
桃园煤矿各主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层(段)是矿井充水的直接充水含水层,一般富水性较弱。
四含是矿井充水的间接充水含水层,是浅部煤层开采时矿井充水的重要补给水源之一,一般富水性弱。
太灰和奥灰岩溶裂隙含水层具水压高、来势猛、水量大的特征,是矿井安全生产的重要隐患之一,防治水工程量较大。
本矿为以裂隙含水层充水为主的矿床,水文地质条件复杂,即Ⅱ类三型。
Ⅱ6轨道大巷外段南起Ⅱ4皮带大巷,北至F2断层,巷道近平行于岩层走向,岩层层位为10煤底板下,一灰顶界面上,巷道内主要岩性为粉砂岩、泥岩,巷道采用“U 型棚+注+锚”支护,净断面宽5.2m,高4.2m。
该巷道在掘进施工期间发生底鼓并出水,出水点岩性为泥岩,巷道底板标高-788.4m。
巷道上距10煤层底板法距39m、下距一灰顶界法距12m。
2012年10月15日在注浆堵水施工过程中,钻孔单孔最大灰岩涌水量为100m 3/h~150m 3/h,至此巷道被迫停头整顿。
1防水闸墙设计位置选择1.1选择原则(1)所选位置应不受井下采动的影响;(2)应尽可能选择在较致密岩(煤)层内;(3)应远避断层和岩石破碎地带;(4)不受多煤层开采因素影响;(5)小断面、原有光爆锚喷成型较好的直线段巷道内(6)在矿井水文地质条件复杂地区,进行采区设计时,必须根据水患威胁情况,必须在其附近保留足够的防水煤(岩)柱。
防水闸门与水闸墙
防水闸门与水闸墙
防水闸门硐室和水闸墙是井下防水的主要安全设施，凡水患威胁严重的矿井，在井下巷道设计布置中，就应在适当地点预留防水闸门硐室和水闸墙的位置，使矿井形成分翼、分水平或分采区隔离开采。
在水患发生时，能够使矿井分区隔离，缩小灾情影响范围，控制水势危害，确保矿井安全。
井下防水闸门和水闸墙的设计、施工、试验、日常维护以及技术管理等方面的工作，必须严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。
现将国内部分煤矿在这方面的经验分类汇集如下，可作为矿井水文地质条件比较复杂的矿井在制定作业规程、安全措施和技术管理工作制度时参考。
一、防水闸门和水闸墙设计原则
(1)在矿井水文地质条件复杂地区，进行新矿井巷道布置和生产矿井开拓延伸或采区设计时，必须根据水患威胁情况，考虑设置防水闸门或水闸墙的位置，并须在其附近保留足够的防水煤(岩)柱。
(2)在向设计单位提供防水闸门硐室或水闸墙设计资料时，应提供以下内容：
①最高静止水位；
②涌水量；
③围岩性质；
④所在巷道断面和支护形式。
向设计单位提供防水闸门硐室专用资料时，除上述各项内容外，还必须提供：
①巷道内运输方式；
②要求巷道通过的正常风量；
③巷道管线电缆布置；
④采用水闸门和水沟闸门的规格等。
(3)防水闸门硐室或水闸墙设计，应包括以下内容：
①设计说明书和计算书；
②工程位置和施工图；
③主要附属设施；。
煤矿井下防水墙工程技术
该矿井下防水墙建设方案充分考虑了矿井的地质条件和水文特点，采用了先进的防水材料和技术，确 保了防水墙的稳定性和耐久性。同时，针对可能出现的突发情况，制定了科学合理的应急预案，为矿 井的安全生产提供了有力保障。
工程实例二
总结词
严格把控、质量可靠、效果显著
VS
详细描述
在某矿井下防水墙施工过程中，施工单位 严格把控施工质量，采用了先进的施工工 艺和设备，确保了防水墙的施工质量。经 过实际运行检验，该防水墙能够有效防止 水患的发生，保障了矿井的安全生产。同 时，该防水墙的使用效果也得到了广泛认 可和好评。
。
未来，随着新材料、新工艺、新 技术的不断发展，煤矿井下防水 墙工程技术将朝着更加高效、安
全、环保的方向发展。
研究内容与方法
研究内容
本研究旨在探讨煤矿井下防水墙工程技术的设计、施工方法及材料选择等方面 的问题，为提高煤矿防水墙的可靠性提供理论支持和实践指导。
研究方法
采用文献综述、实地调查和数值模拟等方法，对煤矿井下防水墙工程技术进行 深入分析和研究。
理设计墙体结构和材料选择。
加强施工质量控制，提高工程可靠性
严格控制施工材料质量
对施工所用的材料进行严格的质量检查，确保其符合防水要求。
加强施工现场的质量管理
应加强对施工现场的质量管理，确保施工符合规范和设计要求。
建立质量保证体系
建立完善的质量保证体系，对施工质量进行全面管理和控制。
开发新型材料，提高防水效果与耐久性
材料选择
根据地质条件和防水要求，选择符合规范的水泥、砂、石等 原材料。
材料要求
水泥应选用325号以上标号，砂应选用中粗砂，石应选用卵 石或碎石，且各项材料应符合《混凝土结构工程施工质量验 收规范》的要求。
工作面煤巷顺槽防水闸墙施工技术
防水 闸墙设 计 厚度 为３４ ． ｍ，前 后各 用混凝 土浇 注 １ ｍ厚 的墙 体 ，中间用 碎石块 充填 后 ， ． ２ 再 用 马丽散 进行 高 压注 浆充 填密 封 ，取消 常规
防水 闸墙 施工 的前 后护碹 。
。
２ ０ 年进 入二 水平 生产 以来 ，几 乎每 个工 ０３
作面 都 因底板 突水 而多 次被 淹 ，而且 在每 个工 作 面 回采 期 间 和 回采 结 束后 ，约 有 １０ 左 ５ ｍ／ ｈ
右 的涌 水 要 用 水 泵 排 至 大 巷 。对 此 ，工 作 面 回采 结 束 后 ，在 两顺 槽 施 工 了 防水 闸 墙 以隔 离 采 空 区 涌水 ，减 轻 矿 井 防 治 水 压 力 ，降低 排水 电耗 。
ｌ
Ｓ ＥＮ ＣＩ ＣＥ＆Ｔ ＣＨＮ ＯＧＹ Ｊ 斟学技术 Ｅ ＯＬ
工作 面煤巷顺槽 防水 闸墙施工 技术
文 ／邓 增 社
一
墙体 。
陕 西澄合 董 家河煤 矿受 奥灰水 严 重威胁 ， 水 文地 质条件 非 常复 杂 ，并 具有 突水 危 险 ，属 澄 合 矿 务 局 乃 至 陕西 省 受 水 害 严 重 的矿 井 之
川 、允 州ｘ． ｔｉ技 ｎ 川 Ｊ ￣ －
董家河煤 矿所 施工 的防水 闸墙处 于工 作 面 顺 槽 巷道 中 ，顺 槽巷 道位 于５ 煤层 中 ，其直 接 ＃ 顶 板 多为粉 砂岩 或 中粒砂 岩 ，５ 煤 层平 均厚 度 ｝ ｝ ３９ ｍ左右 ，结 构 比较 复 杂 ，直 接底 板 主要 为 ．７ 石英 砂岩 ，厚 度２０ 左 右 ，较坚 硬 ，有 利于形 ．ｍ
二 、防水 埔所处 地 质条什
防水 闸墙 前后 部 分用混 凝 土砌筑 ，墙体 四
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
煤矿防水闸墙的设计与施工
刘会杰
(煤炭工业石家庄设计研究院,河北石家庄050051)
[摘 要] 水闸墙是井下防水的一项主要安全设施,根据对葛泉矿东井的实际情况,详细介绍了水闸墙硐室的断面、支护形式的选择及水闸墙泄水管、水沟和水闸墙结构形式、墙体长度、嵌入围岩的深度的计算过程,并具体指出了水闸墙的施工要求。
经现场施工验证水闸墙过水能力,耐压能力也符合要求,为矿井的水害防治提供了有力的保证。
[关键词] 水闸墙;墙体长度;矿井水害;水压
[中图分类号]T D 745.25 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2010)02-0100-02
D e s i g na n dC o n s t r u c t i o no f Wa t e r -p r o o f L o c kWa l l f o r C o a l Mi n e
[收稿日期]2009-10-20
[作者简介]刘会杰(1982-),男,河北新乐人,助理工程师,2006年毕业于河南理工大学能源学院,现主要从事煤矿设计。
水闸墙是井下防水的一项主要安全设施,凡水患威胁严重的矿井,在井下巷道设计布置中,就应
在适当地点预留防水闸门硐室和水闸墙的位置,使矿井形成分翼、分水平或分采区隔离开采。
在水患发生时,能够使矿井分区隔离,缩小灾情影响范围,控制水势危害,确保矿井安全。
葛泉矿东井开采水平-150m ,奥灰水位标高+90m 。
水闸墙处过水能力为2350m 3
/h 。
水闸墙所处围岩为粉砂岩、细粒砂岩。
黑色、灰黑色,团块状构造,灰块状无层理,有时可见浅灰色细砂显示的水平层理及斜层理,夹菱铁质条带及结核,上部较粗下部较细。
轨道石门水闸门至回车线口高差为0.351m 。
1 设计计算
水闸墙硐室的设计包括泄水管的选型、水沟尺寸,硐室断面、结构形式及墙体长度计算、嵌入围岩尺寸等的计算,以保证水闸墙在无突水的情况下有足够的过水能力及在突水情况下有足够的抗压和抗剪能力,确保硐室不遭受破坏,进而保证矿井的安全生产。
计算公式及参数选取参照《采矿工程设计手册》中防水闸门的设计。
1.1 水管及水沟的选择
水管及水沟的规格尺寸决定了水闸墙的泄水能力,通过水闸墙硐室的涌水量为2350m 3
/h ,根据葛泉矿实际经验排水管选择 530m m×9m m 的圆管,布置3趟管路,验算总排水能力0.2675m 3
/s
×3=0.8025m 3/s =2889m 3/h >2350m 3
/h 。
水沟确定为宽600m m ,深800m m ,坡度为0.008。
1.2 硐室断面大小及支护方式的确定
水闸墙硐室断面由水管和通风管的布置及相应
闸阀的大小决定,水闸墙所在巷道断面尺寸为2.6m×2.6m ,墙高1.3m ,机械专业根据通风管及排水管闸阀的布置确定水闸墙硐室需扩大断面,经综合比较确定硐室断面尺寸为3.5m×3.5m ,墙高
1.75m ,净断面积10.936m 2。
水闸墙硐室采用混凝土支护,厚度500m m ,其他巷道采用锚喷支护,混凝土喷射厚度100m m 。
1.3 水闸墙结构形式的确定
葛泉矿东井奥灰水位标高+90m ,根据开采标高-150m ,计算水闸墙承受水压为2.3544M P a ,对于承受水压大于1.6M P a 的水闸墙结构形式应采用倒截锥形。
1.4 水闸墙墙体计算
1.4.1 墙体长度
墙体长度决定了水闸墙的抗压能力的大小。
墙体过长,硐室工程量就大,浪费材料;墙体过短,容易造成抗压能力低,不能保证水闸墙的安全性。
墙体长度包括两部分,应力回升段长度取1.2m ,应力衰减段长度按下式计算:
L 0=[l n (γ0γf γd P )-l n (f t
)]/0.3968式中,γ0为结构的重要性系数,取1.1;γf 为作用
的分项系数,取1.3;γd 为结构系数,取2;P 为水闸门设计承受的水压,P =ρg h =1×103
×9.81×(150+90)=2354400(P a )=2.3544(N /m m 2
);f t
为混凝土轴心抗拉强度设计值,N /m m 2
(设计采用C 25号混凝土,f t =
1.3N /m m 2
)。
经计算,L 0=
4.2m 。
水闸墙墙体长度为4.2+100
第15卷第2期(总第93期)
2010年4月
煤 矿 开 采C o a l m i n i n gT e c h n o l o g y V o 1.15N o .2(S e r i e s N o .93)
A p r i l 2010
DOI :10.13532/j .cn ki .cn11-3677/td .2010.02.032
1.2=5.4(m )。
1.4.2 墙体嵌入围岩深度墙体嵌入围岩深度决定了水闸墙抗剪能力的大
小,嵌入围岩的深度计算公式为:
E =
-(πB+2B +4h 3)+(πB +2B +4h 3)2
-4(4+π)(2B h 3+0.25πB 2
-2S 2)2(4+π)
式中,B 为墙体前、后巷道净宽,m ;h
3为墙体
前、后巷道墙高,m ;S 2为水闸墙硐室最大掘进断面,m 2
(混凝土厚为500m m ,计算S 2=23.338m 2
)。
计算得墙体嵌入围岩深度0.806m 。
取一定的安全系数,最终确定为1.2m 。
水闸墙墙体平剖面布置见图1。
图1 水闸墙平剖面布置
2 施工要求
(1)硐室与巷道进行混凝土砌筑时,要连续浇注,并预埋注浆管,砼浇注完工后10～12d 反复
进行壁后注浆,不得少于3次,最终注浆压力大于3.6M P a 。
(2)水闸墙施工后必须进行耐压试验,试验水压不小于2.4M P a ,稳压时间应连续保持在24h 以上。
(3)排水管按0.7%坡度铺设,保证足够的过水能力。
(4)硐室中埋设的各种管路要每隔300m m 焊L =100m m 的 10m m 钢筋,以防滑动。
(5)在硐室进水侧的水沟内设50m m×50m m ( 10)的铁篦子,目的是防止脏杂物堵塞管道。
3 结束语
计算过程中,安全系数选取按照规程及规范要求,计算结果留有一定的富余量,使水闸墙的设计安全性较高,经现场施工验证,水沟及水管能满足正常情况下过水能力,耐压能力也符合要求。
能保证矿井在突水情况下有足够的防水能力,为矿井的水害防治提供了有力的保证。
[参考文献]
[1]张荣立,何国纬,李 铎,等.采矿工程设计手册(中册)
[M ].北京:煤炭工业出版社,
2003.
[责任编辑:邹正立]
湖南新探明一资源量34.55M t 煤炭基地
湖南省邵阳县三比田煤矿日前新探明一资源量为34.55M t 的煤炭基地,为煤炭资源相对紧缺的湖南省稍缓燃“煤”之急。
湖南省目前主要有5大煤田,分别是郴州-耒阳、涟源-邵阳、桑植-石门、茶陵-攸县、长沙-韶山-湘潭煤田。
其中,郴州-耒阳和涟源-邵阳煤田为湖南省煤炭资源主要分布区。
湖南省煤炭探明储量约2.9G t ,已开采1.6G t ,煤炭产量长期徘徊在年产40M t 左右,每年可供发电用煤为1M t 左右。
虽然整个湖南省的煤炭产量在资源相对匮乏的中部地区不算最少,但是以目前的开采速度,全部开采出来只有二三十年的时间就能开采殆尽。
更何况煤田采出率只能达到80%～85%,而且还有很多地方由于建筑、农业水利设施等因素不能开采。
按照湖南省电力发展规划,到2020年,新增用煤近40M t ,全部需要从外地调入。
中国煤炭新闻网
101
刘会杰:煤矿防水闸墙的设计与施工2010年第2期。