1.適用范圍

適用于強(qiáng)巖溶發(fā)育地層巖溶空洞的回填以及巖溶涌水通道的快速封堵，特別適用于位于強(qiáng)巖溶發(fā)育區(qū)的水庫(kù)或已開(kāi)挖的大型露天礦山的涌水治理，涌水封堵率可以達(dá)到90%以上。

2.技術(shù)特點(diǎn)

在強(qiáng)巖溶發(fā)育區(qū)的巖溶通道處理中，巖溶涌水較大時(shí)常規(guī)灌漿方法往往會(huì)有大量漿材被水流帶走，巖溶充填封堵成本較高。采用添加HY-1改性劑的粘土、水泥、粗砂、細(xì)石配制的粘土水泥砂石膏漿作為灌漿材料，當(dāng)漿液進(jìn)入巖溶空腔后，細(xì)顆粒運(yùn)動(dòng)速度較快，粗砂及細(xì)石運(yùn)動(dòng)速度較慢，這樣，泥砂與細(xì)石出現(xiàn)分離，細(xì)石、粗砂沉積，通過(guò)不斷的灌漿，巖溶通道逐漸被充填，且形成了一定的帷幕厚度。短暫待凝形成一定的強(qiáng)度后，再采用含砂粘土水泥膏漿逐漸增壓壓密，將對(duì)溶洞內(nèi)的充填物的劈裂作用轉(zhuǎn)變?yōu)槊鎵鹤饔?，使之排水固結(jié)，形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B性的泥結(jié)物。最后以粘土水泥漿對(duì)帷幕體的細(xì)微裂隙進(jìn)行劈裂填充，進(jìn)一步提高帷幕體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和抗?jié)B性能。

3.材料與設(shè)備

灌漿材料主要有碎石、砂、膨潤(rùn)土、水泥、水以及外加劑；

主要設(shè)備有地質(zhì)鉆機(jī)、砂石配料機(jī)、強(qiáng)制攪拌機(jī)、鏟 車、膏漿泵、拔管機(jī)、篩砂機(jī)。

4.工程實(shí)例

4.1 常德南方石灰石礦涌水治理工程

常德南方石灰?guī)r礦雷公廟礦區(qū)位于湖南省常德市鼎城區(qū)雷公廟鎮(zhèn)，場(chǎng)地附近揭露地層為第四系松散堆積層及奧陶系灰?guī)r，場(chǎng)地內(nèi)主要有F₂、F_1-1、F_1-2、F_1-3等斷層，勘探最大溶洞洞高23.5m，分布寬度達(dá)到30m。石灰礦于2010年3月開(kāi)工，為露天凹陷礦，2010年9月出礦。2011年10月突然涌水達(dá)到8000m³/d；2013年7月+9m平臺(tái)西南角從巖溶裂縫中涌水，水量從20000m³/d逐漸增大；2014年11月，日排水量最高達(dá)90000m³/d，同時(shí)場(chǎng)地附近次生地質(zhì)災(zāi)害也不斷發(fā)生。為保證礦石正常開(kāi)采，礦區(qū)周邊地下水位達(dá)正常水位，消除場(chǎng)地附近因抽水引起的地質(zhì)災(zāi)害，需要對(duì)礦區(qū)進(jìn)行涌水治理。

采用強(qiáng)巖溶發(fā)育地層“填、壓、劈”防滲灌漿施工工法進(jìn)行溶洞灌漿充填壓密，先在帷幕線按設(shè)計(jì)孔序施工鉆孔，鉆進(jìn)過(guò)程中遇到溶洞則停止鉆進(jìn)，探明溶洞發(fā)育深度后，安放拔管機(jī)，下入60mm灌漿管，連接管路快速泵送灌注粘土水泥砂石膏漿進(jìn)行巖溶充填。充填起壓結(jié)束后，配制含砂水泥粘土膏漿，泵送逐漸增壓進(jìn)行高壓壓密。膏漿灌漿結(jié)束后，掃孔鉆進(jìn)改用常規(guī)穩(wěn)定漿液加壓再次劈裂充填，至穩(wěn)壓結(jié)束，直至防滲帷幕形成閉合。

自從2014年12月到2015年7月，共完成鉆孔總進(jìn)尺36371m，帷幕灌漿34521.37m，溶洞膏漿充填24610m³。施工結(jié)束后，帷幕線外的地下水位標(biāo)高由+25m上升到+37～38m，達(dá)到礦坑未開(kāi)挖之前的地下水位；涌水量由90000m³/d下降至5000m³/d，達(dá)到合同要求。經(jīng)過(guò)半年的觀察和后續(xù)礦石開(kāi)采，礦坑內(nèi)涌水量未見(jiàn)明顯變化。

施工處理之前的照片

處理結(jié)束后的照片