一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法与流程

本发明涉及废弃矿山污染及生态修复领域，具体涉及一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法。

背景技术：

1、由于早期矿山开采方式粗放、技术落后，矿山滥采滥挖，造成矿硐巷道布局杂乱，矿硐随挖随弃，大量矿硐未采取规范封闭，含硫矿物氧化产生的“磺水”造成下游水土环境污染。面对“磺水”污染，目前采取的主要措施包括封堵矿硐、修坝拦渣、修库拦污等，但前期采用的单纯硐口封堵模式，则会由于采空区水位升产生异位酸性水溢出问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

2、包括以下步骤：

3、s1：矿硐“迎头”确定；

4、根据废弃矿硐的实际情况进行多维性、系统性矿山地质勘探，确定矿硐的“迎头”位置，即矿硐的注浆起点；

5、s2：巷道矿硐划分；

6、根据巷道走向可分为多巷道矿硐和单巷道矿硐；

7、其中多巷道矿硐划分为支巷和主巷，单巷道矿硐的封堵方法及工艺与主巷道相同；

8、s3：巷道矿硐分段；

9、确定矿硐坡度、巷道长度和硐壁情况；

10、矿硐坡度划分为上山坡、平坡和下山坡；

11、巷道长度划分为大于等于20米和小于20米；

12、硐壁情况划分为裂隙情况、破碎情况和硐壁施工条件；

13、根据矿硐内巷道的坡度、长度及硐壁施工条件，将矿硐划分为若干个注浆单元，且相邻的两注浆单元之间设有注浆节点，将矿硐“迎头”位置设为充填注浆单元的起点；

14、s4：设置挡墙，形成分段式控域；

15、所述注浆单元由主-支巷交汇点、“上下坡道”坡顶和注浆浆液参数确定；

16、根据注浆节点和施工现场的实际工况，综合划分注浆区域k1、k2、k3、……、kn；

17、且在各注浆节点、主-支巷交汇点设置挡墙，考虑到增大坡道的挡墙的受承载力，在坡道上设置简易挡墙，利用挡墙将矿硐巷道划分为若干个注浆单元。

18、s5：充填注浆；

19、从矿硐“迎头”位置开始充填注浆，完成一个注浆单元后，待该注浆单元浆液凝固硬化后，开始下一段注浆单元施工，由里至外依次施工，直至封堵至矿硐口，形成分段式控域注浆封堵废弃矿硐的源头治理模式。

20、优选的，所述s3中的注浆单元设置具体的数量，可根据注浆参数进行调整，若地质情况不允许或现场注浆量超过预计值时，应加设注浆单元。

21、优选的，所述s3中的矿硐长度小于20m时，仅设置单个注浆单元，在矿硐中间及出口设置矿硐挡墙。

22、优选的，所述s3、s4中对挡墙的设置方式为：

23、a、挡墙位置的前期设置：

24、根据不同的巷道布局设置注浆单元位置，需要在支巷与主巷连接前端均设置挡墙，在主巷道后端设置挡墙；针对“上山下山”等存在坡度的巷道，除前期分区外，还需要在巷道顶端、“上山”口和“下山”口设置挡墙，加密挡墙设置密度，便于减轻整体挡墙的承压载荷；

25、结合硐壁地质情况，考虑挡墙的设置位置；

26、b、矿硐挡墙的设置工序：

27、包括挡墙位置硐壁段清表面、开凿锚固槽、打设锚杆、锚索、空心砖砌墙、立木质模板挡浆、横竖木条、钢管加固、加钢管斜支撑增加挡墙整体抗压、抗剪强度，埋设注浆管、排气管；

28、c、所述的矿硐清表完成后，在设置挡墙的位置左右开槽，利用φ25mm的钢筋打设锚杆，利用200×200×400mm的空心砖设置建议挡墙，空心砖间利用水泥砂浆连接；空心砖墙背离注浆区面进行模板支护，防止跑浆漏浆，模板利用横竖3根，共6根50×80mm的木方拼接固定，利用横竖2个φ50mm的钢管搭配木方做模板支护，用于增加矿硐挡墙的抗剪强度。

29、d、所述的斜支撑采用q345φ45×3.5mm钢管支设，与双拼横向加固钢管连接处需用木楔塞紧,与地面连接处采用地锚辅助加固。矿硐内部采用锚索对模板进行加固，地锚嵌入深度需大于400mm。

30、优选的，针对高度大于3m或施工难度较大的挡墙，应根据实际情况在本设计基础上对挡墙进行适当加密，挡墙浇筑时预留注浆管、袖阀管、排气管位置，预留的管道利用锚固剂锚固φ30孔入岩50cm，下接吊卡固定于矿硐顶部。

31、本发明的技术效果和优点：

32、本发明在使用时，主要针对废弃矿硐带来的矿山废水污染问题，创新采用分段式控域注浆工艺，进行全封堵矿硐空间，阻断废矿硐内残留矿体氧化和水化，阻断硐内废水外溢；

33、通过加压注浆充填矿硐采空区，并将硐内的围岩裂隙封堵，内源减少废水外溢，外源减少围岩裂隙水进入矿硐，达到彻底治理废硫铁矿硐溢流“磺水”的矿山污染问题。

技术特征：

1.一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，其特征在于，所述s3中的注浆单元设置具体的数量，可根据注浆参数进行调整，若地质情况不允许或现场注浆量超过预计值时，应加设注浆单元。

3.根据权利要求1所述的一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，其特征在于，所述s3中的矿硐长度小于20m时，仅设置单个注浆单元，在矿硐中间及出口设置矿硐挡墙。

4.根据权利要求1所述的一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，其特征在于，所述s3、s4中对挡墙的设置方式为：

5.根据权利要求1所述的一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，其特征在于，针对高度大于3m或施工难度较大的挡墙，根据实际情况在本设计基础上对挡墙进行加密，挡墙浇筑时预留注浆管、袖阀管、排气管位置，预留的管道利用锚固剂锚固φ30孔入岩50cm，下接吊卡固定于矿硐顶部。

技术总结本发明涉及废弃矿山污染及生态修复领域，具体涉及一种控域注浆封堵废弃矿硐的方法，包括S1：矿硐“迎头”确定；S2：巷道矿硐划分；S3：巷道矿硐分段；S4：设置挡墙，形成分段式控域；S5：充填注浆。本发明主要针对废弃矿硐带来的矿山废水污染问题，创新采用分段式控域注浆工艺，进行全封堵矿硐空间，阻断废矿硐内残留矿体氧化和水化，阻断硐内废水外溢；通过加压注浆充填矿硐采空区，并将硐内的围岩裂隙封堵，内源减少废水外溢，外源减少围岩裂隙水进入矿硐，达到彻底治理废硫铁矿硐溢流“磺水”的矿山污染问题。技术研发人员：王新富,赵恒,吴求刚,何建国,章梅受保护的技术使用者：中能化江苏地质矿产设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23