阐释南水北调禹州煤矿采空区灌浆工程对地下水影响

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1、阐释南水北调禹州煤矿采空区灌浆工程对地下水影响南水北调禹州煤矿采空区灌浆工程对地下水影响论文导读：本论文是一篇关于南水北调禹州煤矿采空区灌浆工程对地下水影响的优秀论文范文,对正在写有关于采空区论文的写有一定的参考和指导作用,[摘要]施工单位在对南水北调中线工程禹州煤矿采空区段进行灌浆处理施工中，当地村民反映灌浆影响地下水。本文根据水文地质调查、抽水试验、注水试验、现场施工策略、灌浆材料，并结合收集的施工前水文地质资料，从地下水位、水质、出水量等方面将灌浆工程对地下水的影响加以分析，并确定影响范围，为设计单位服务。　　[关键词]采空区；

2、灌浆；地下水；影响　　[]A　　1概况　　南水北调中线工程禹州煤矿采空区段沿线主要分布有4个煤矿，分别为新峰矿务局二矿、梁北镇郭村煤矿、梁北镇工贸公司煤矿、梁北镇福利煤矿，经多年开采，形成采空区。根据南水北调工程安全需要，对各采空区进行了灌浆处理。灌浆施工过程中及完成以后，附近村民反映灌浆影响地下水，引起地下水位下降、水质浑浊、水量减少等现象。　　1.1地质概况　　总干渠采空区处理场区为三峰山周边丘陵前坡洪积裙与颍河冲积平原的过渡地带，属颍河二级阶地后缘地带。地形较平缓，地面高程119m～145m。　　禹州矿区采空区灌浆处理深度范围内

3、地层由老至新依次为：二迭系上统上石盒子组、平顶山组泥岩与砂岩；新生界第三系粘土岩；第四系上更新统黄土状轻、重粉质壤土、中更新统卵石。区内地层走向105°左右，倾向195°，地层倾角10°～20°，一般14°左右。　　1.2水文地质特征　　按浅层含水层50m埋深范围内含水介质的富水性及渗透性，可划分为两个含水层（组）：　　1.2.1第四系孔隙含水层：含水层组主要由第四系冲积、冲洪积成因的砂壤土、砂、卵砾石及少黏性土组成，含水层厚度一般4m～11m。属于孔隙潜水含水层（组），局部具有承压性。分布在颍河二级阶地平原及三峰山周边丘前的过渡地带

4、（采空区注浆区），水位埋深10m～13m。水位高程147.2m～115.5m。　　1.2.2基岩裂隙含水层（组）：由二迭系砂岩夹页岩、泥岩、石英砂岩、粉砂岩等裂隙水组成，主要分布于三峰山一带和丘前平原洼地第四系地层以下。由于裂隙发育的差异，该含水层组渗透性差别很大。相比上部第四系砂卵石层含水层而言，该含水层赋水性差且分布不均匀。　　2地下水位调查与水文地质现场试验　　对勘察区的52眼民井调查井的位置、井壁结构、成井时间、地质结构、进入含水层的厚度、井的使用情况（如使用频率、作用、洗井情况）、大致的出水量、枯水期和丰水期的水位、水量，测

5、量民井的井径、井深、井口高程、坐标、地下水埋深等情况。　　为了解浅层含水层渗透系数、影响半径、涌水量等水文地质参数。布置现场大型群孔抽水试验2组，每组群孔抽水采用稳定流3个降深试验策略，并布置2-3个水文地质观测孔；另选8个民井进行了简易抽水试验（一个降深）。采空区注浆材料为425#普通硅酸盐水泥和粉煤灰，浆液较稀（配比为水：固=1：1或0.8：1），为查明采空区灌浆处理对卵石层的影响，对卵石层进行了钻孔注水试验。通过试验成果分析，由于钻孔洗孔不充分及采空区灌浆处理影响，卵石层渗透系数较小，为中等透水性。　　3采空区注浆施工对地下水环

6、境的影响分析　　3.1注浆施工概况　　南水北调中线禹州段渠道主要穿过原新峰矿务局二矿、禹州市梁北镇郭村煤矿、梁北镇工贸公司煤矿、梁北镇福利煤矿和梁北镇刘垌村一组煤矿的采空区等5个煤矿，穿越采空区渠段长度约3.11km。　　设计采用地面注浆法对采空区进行加固处理，注浆孔采用梅花状布孔均匀布设，孔距20m或18m。注浆顺序为首先对下山及边界实施隔断性注浆，简称帷幕孔，孔距2.5m，以减少和阻止注入浆液的流失和浪费，然后对中间孔进行施工。注浆材料采用水泥粉煤灰浆，初定425#普通硅酸盐水泥和粉煤灰，配比为水：固=1：1，其中水泥：粉煤灰=0

7、.15：0.85。　　注浆施工采用钻孔全孔一次性注浆，注浆目标向采空区的垮落带和裂隙带里注入具有复合浆液材料，以便硬化后增加其强度或降低渗透性，改善岩土层的物理力学性质，达到加固地基减少差异沉降变形的目的。止浆位置一般位于进入基岩5m后采用似法兰盘简易止浆。　　4.2注浆对含水层补给、径流的影响分析　　如前所述，采空区注浆的主要区域是采空区的垮落带和裂隙带，目的是充填采空区内的残余空腔。但是由于采空区埋深一般在100m～300m左右，施工单位反映在埋深20m～40m内有一层厚约3m～7m的砂卵石层，造孔过程中遇到塌孔时，曾进行过无压或

8、低压预注浆固结。另外，似法兰盘简易止浆位置一般为进入基岩5m，局部基岩表层为弱至强风化，裂隙发育，浆液可从裂隙向上扩散至砂卵石层，且赋水性好的砂卵石层可灌性好，导致注浆区内的含水层有不同程度的浆液充填。注浆区域外围是孔距