中关铁矿帷幕注浆后基建期突水因素剖析及防治措施.pdf

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1、第1卷第6期矿产勘查Vo1．1No．6201O年11月MINERALEXPLORATIONNovember．2010中关铁矿帷幕注浆后基建期突水因素剖析及防治措施蒋兵辉，刘殿凤，韩贵雷，于同超(华北有色工程勘察院有限公司，石家庄050021)摘要中关铁矿矿区地下水具有丰富的动、静储量，矿区水文地质条件极为复杂。鉴于此矿山治水采用帷幕注浆的方案，目前中关铁矿正处于基建期，虽然注浆帷幕治水方案切断了大部分矿区内外水力联系，但是仍然存在突然涌水的危险源和诸多的突水因素。文章详细论述了目前矿区存在的突水因素，并提出了相应的防范措施，为中

2、关铁矿基建期安全生产提供参考。关键词帷幕注浆疏干放水矿井中关铁矿中图分类号：TD745文献标识码：A文章编号：1674—7801(2010)06～0525—05生界寒武系和奥陶系、上古生界石炭二叠系、古生界0引言三叠系、新生界第三系和第四系。太古宙、中上元古河北钢铁集团矿业公司中关铁矿位于河北省沙界出露于西北山区，寒武系、奥陶系主要出露于山麓河市白塔镇中关村附近，北距邢台30km，南距邯郸及丘陵区，上古生界和中生界区内很少出露，多被丘37km。矿体南北长2000m、宽800m左右、平均厚陵区和平原区第四系所覆盖，而新生界则遍及平

3、原度38．0m、最大厚度l93．06ITI、埋深300～700111、总区、丘陵区及山区的沟谷。储量9345万t。矿床埋藏较深，含水层奥陶系中统1．2构造石灰岩为其直接顶板，该含水层厚度大、分布广，富水性强，矿区地下水具有丰富的动、静储量。矿区水本区西部为太行隆起带，东接华北沉降带，区内文地质条件较为复杂。。主要发育有北北东向及北东向断层构造，且以北北为了有效保护地下水水资源环境，实现矿产资东向断层为主。褶皱构造规模小。源的合理开发，采用帷幕注浆治理地下水，目前矿山在矿床内，因受区域构造的影响，形成了次一级正处于基建期，4条竖井

4、同时在施工，平巷尚没有开的小断层，有F1(矿)、F2(矿)、F3(矿)3条断层。拓，注浆帷幕主体已施工完毕。虽然堵水帷幕有效切断了矿区与外界的水力联系，但帷幕内仍然赋存2中关铁矿水文地质条件有大量静态水，由于水文地质条件复杂，仍然存在产2．1含水岩组概述生突水的多种因素，为保证矿山基建时期安全生产，进行突水因素分析，制定防范措施是非常必要的。在该区范围内，发育有由太古宙到新生代所形成的沉积岩、火成岩、变质岩和松散堆积物。根据含中关铁矿地质条件水层性质的不同可以划分为4个含水层组，即：第四系松散岩类孔隙含水岩组，石炭、二叠系薄层灰

5、岩和1．1地层砂岩裂隙含水岩组，寒武、奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙本区地层由老至新有太古宙、中上元古界、下古含水岩组，燕山期岩浆岩风化裂隙弱含水岩组。[收稿日期]2010—09—10[第一作者简介]蒋兵辉，男，1981年生，2006年毕业于石家庄经济学院，获学士学位，现主要从事矿山水文地质工作。525矿产勘查奥陶系中统石灰岩为矿床的直接顶板，是矿区表1各水平矿坑涌水量预测表万t·d-1的主要含水层，分布于整个矿区。其下伏闪长岩、矿层为其相对隔水底板，其上覆第四系的黏土砾石层及石炭一二叠系地层为其相对隔水顶板；由于受燕山期闪长岩侵入、分

6、割作用，使其仅通过西北、西南、东北三个“口子”和区域灰岩相连。矿区石灰岩含水层为潜水。3矿区治水方案及矿山建设情况2．2石灰岩富水性及变化规律3．1帷幕注浆工程介绍奥陶系中统石灰岩为一统一含水岩体。但裂隙岩溶发育程度及其富水性，受岩性、构造、水动力场、中关铁矿地下水治理，采用单排帷幕注浆方案：水化学等控制。由于上述诸因素在不同地段作用强注浆帷幕设计厚度T：10．0m，浆液扩散半径R=度不同，故其含水性极不均一。就本区而言，存在着8．0m，设计孔距D=12．0m。中关铁矿帷幕注浆工明显水平分区和垂向分带的现象，就已有资料，在水程帷

7、幕线设计南北长1140m；东西最大宽度890m，平上大体分3个大区，即强富水区、较弱富水区、极平面上形成环形椭圆状展部的全封闭的帷幕，全长差富水区，矿区位于强富水区。3397m，垂向注浆帷幕体底板需进入燕山期闪长岩依据原地质勘探孑L的水文地质资料，矿床地段隔水层，形成全封闭。中关铁矿帷幕注浆工程由之石灰岩含水层在垂向上大致分为3个带：上部弱283个注浆孔，l8个观测孔，36个检查孔，36个加密带：顶界面平均标高为134．93m，底界面平均标高孑L，共373个钻孔构成，总钻探进尺200269延米，54．71m，平均厚度80．22m

8、；中部强含水带：顶界面帷幕注浆工程施工由华北有色工程勘察院承平均标高54．71m，底界面平均标高一ll5．45m，平担，采用下行式分段注浆，注浆段平均长度30m。均厚度为170．15nl；下部弱带：顶界面平均标高注浆段钻孔直径采用110mm、西9lmm、75mm