涌水

突發(fā)性的涌水多發(fā)生在喀斯特發(fā)育的石灰?guī)r地區(qū)(尤其有地下暗河系統(tǒng))、規(guī)模大的斷層帶或透水性強(qiáng)烈的砂礫層以及基坑下臥有承壓含水層等地區(qū)。據(jù)中國(guó)煤礦的調(diào)查資料，90%以上的突發(fā)性涌水發(fā)生在斷層破碎帶中。并且有的突發(fā)性涌水具有充沛的水源補(bǔ)給，其主要滲透通道與地表水或地下暗河或其他含水層有著良好的水力聯(lián)系。

涌水方法措施

礦井突然涌水防治的方法與措施：

(1)處理突水水源，包括對(duì)含水層的疏干、降壓、放空老窿積水、進(jìn)行河流改道、防滲等措施。

(2)處理突水通道，包括構(gòu)筑防滲帷幕、防滲墻、留隔水礦柱、用局部注漿處理突水點(diǎn)，填堵塌陷等措施。

(3)在有突水威脅地段采用超前探水指導(dǎo)施工和構(gòu)筑防水門(mén)，擋水墻等措施。

(4)加強(qiáng)安全生產(chǎn)技術(shù)管理。

涌水超前探放水

一、礦山采掘施工，必須堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的施工管理原則。凡遇到下列情況應(yīng)考慮采取超前探水：

(1)采掘地區(qū)及其附近的地下水位尚未下降至安全水位以前，在接近含水層、導(dǎo)水構(gòu)造帶、含水裂隙發(fā)育帶時(shí)；

(2)工作面接近預(yù)測(cè)積水老窿或老采空區(qū)時(shí)；

(3)工作面接近流沙層、淹沒(méi)井、規(guī)模大的巖溶裂隙、陷落柱、地下暗河等部位時(shí)；

(4)巷道接近或穿越含水性分布狀況不明的各種類(lèi)接觸帶或預(yù)測(cè)有涌水異常的地段時(shí)；

(5)工作面出現(xiàn)滴水、淋水、涌水、射流、掛紅、冒“汗”、發(fā)霧、水響、底鼓、溫度變化等異常水文地質(zhì)現(xiàn)象時(shí)；

(6)經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)需要掘開(kāi)隔離礦柱放水，當(dāng)放水巷道接近這些礦(巖)柱時(shí)；

(7)工作面接近用物探預(yù)測(cè)的涌水異常地段時(shí)；

(8)工作面接近灌過(guò)泥漿或充填尾沙尚未固結(jié)的采空區(qū)時(shí)。

二、超前探水孔布置的原則及探水孔孔徑和超前距要求：

(1)布置原則，應(yīng)視探測(cè)的對(duì)象，控制程度要求，水文地質(zhì)條件，水體的空間形態(tài)及水量水壓等因素，進(jìn)行綜合研究后而布置。根據(jù)不同的作用與要求，可按以下要求規(guī)定布置：

①深超前孔，主要為探查地下水體的分布規(guī)律，控制工作區(qū)段內(nèi)各種水文地質(zhì)邊界實(shí)際位置，確定突水的安全隱患危險(xiǎn)程度。在未經(jīng)疏干、穿越靜水壓力較高以及控制不足的構(gòu)造、巖溶、老窿分布區(qū)內(nèi)施工井巷時(shí)，都應(yīng)布置深孔超前孔。一般布設(shè)1～2個(gè)，其方向是沿巷道軸線(xiàn)或巷道轉(zhuǎn)彎的方向布置，孔深為80～120m。

②中深超前孔，主要為控制采掘工作面的安全邊界范圍，對(duì)工作面進(jìn)行降壓或疏干放水。凡實(shí)施超前探水的巷道均應(yīng)布設(shè)這種探水孔，一般布設(shè)3～5個(gè)，順巷道中心前進(jìn)方向 1個(gè)，其他可視情況布置在頂、底板或兩側(cè)幫向外斜打，與巷道軸線(xiàn)成30°～40°夾角，孔深為 40～80m。

③淺超前孔，當(dāng)井巷通過(guò)含水層的含水性極不均勻時(shí)，為防止在超前范圍內(nèi)仍有突水可能，對(duì)每個(gè)作業(yè)循環(huán)應(yīng)布設(shè)這種探水孔。淺超前孔只適用于水壓在0.2MPa以?xún)?nèi)的灰?guī)r地層和水壓在0.1MPa以?xún)?nèi)的完整砂頁(yè)巖地層，在巖性破碎較軟的地層中，不宜使用。其孔數(shù)及位置視實(shí)際需要布置?？咨顬?～15m。

(2)探水孔的孔徑及超前距離要求：

①孔徑，一般口徑不宜過(guò)大，最大不超過(guò)91mm，在淺超前孔中有時(shí)可用鑿巖機(jī)鉆孔探 水。

② 超前距，可根據(jù)巖石穩(wěn)固程度，水壓大小，突水源規(guī)模等因素確定。中深孔應(yīng)保持 15～20m，淺超前孔應(yīng)保持每個(gè)掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)均要鉆鑿。

涌水防水門(mén)和擋水墻的設(shè)置

一、對(duì)水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水危險(xiǎn)的礦井，為了防止突水量超過(guò)礦井排水能力造成淹井事故，把水害控制在一定范圍，應(yīng)在各階段井巷系統(tǒng)適當(dāng)位置設(shè)置防水門(mén)或擋水墻。

二、防水門(mén)類(lèi)型及用途：防水門(mén)分臨時(shí)性的簡(jiǎn)易防水門(mén)、低壓防水門(mén)和高壓防水門(mén)等3 種。

三、防水門(mén)和擋水墻位置的選擇：

(1)應(yīng)設(shè)在對(duì)水害具有控制性的部位或重要設(shè)施人口的部位。

(2)所設(shè)位置應(yīng)保證防水門(mén)、擋水墻使用期間的穩(wěn)定性和隔水性不受鄰近部位及下部階段采掘的影響。

(3)應(yīng)設(shè)在巖石完整、巖性堅(jiān)硬、巖體穩(wěn)定的不透水巖石中。

(4)防水門(mén)應(yīng)盡量設(shè)在較小斷面巷道內(nèi)，以減少防水門(mén)基礎(chǔ)的掘鑿工程量和縮小防水門(mén)的尺寸。

(5)防水門(mén)位置的選擇還應(yīng)盡量兼顧搶險(xiǎn)時(shí)對(duì)閘門(mén)關(guān)啟、操作和故障處理的安全方便。

四、防水門(mén)與擋水墻的差異：

(1)防水門(mén)應(yīng)在礦井突水前修建，并在礦井整體設(shè)計(jì)中做安排。擋水墻則是在建井和生產(chǎn)中因出現(xiàn)某些新情況后而補(bǔ)設(shè)的。

(2)防水門(mén)是可以開(kāi)啟的，它一般是建筑在承擔(dān)運(yùn)輸、通風(fēng)、行人的巷道中。擋水墻構(gòu)筑后，即切斷通道，故不應(yīng)建筑在上述巷道中。

五、防水閘門(mén)安裝使用管理：

(1)防水閘門(mén)建成后，礦山水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)會(huì)同安全部門(mén)及施工部門(mén)對(duì)閘門(mén)進(jìn)行升壓試驗(yàn)。升壓時(shí)應(yīng)詳細(xì)檢查閘門(mén)、閘體變形狀況，變形量以及閘體和四周?chē)鷰r的滲漏等情況，閘門(mén)及其圍巖接縫，包括附近巖體都不應(yīng)有嚴(yán)重射流漏失現(xiàn)象，只有升壓達(dá)到設(shè)計(jì)壓力穩(wěn)壓72h而閘門(mén)(閘體)無(wú)明顯變形，方可結(jié)束試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，要提出試驗(yàn)報(bào)告，才能交付使用。若閘門(mén)滲漏嚴(yán)重，則必須進(jìn)行注漿處理，直至達(dá)到上述要求為止。

(2)防水閘門(mén)是礦山預(yù)防突水淹井的重要設(shè)施，礦山應(yīng)將它納入主要設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)范疇，建立檔案卡片由專(zhuān)人管理，使其經(jīng)常處于良好狀態(tài)。當(dāng)閘門(mén)完成其預(yù)定防水任務(wù)失去繼續(xù)保存必要時(shí)，應(yīng)呈報(bào)上級(jí)主管部門(mén)備案。

(3)對(duì)于已經(jīng)關(guān)閘起壓的防水閘門(mén)，應(yīng)把閘門(mén)滲漏、壓力和變形情況納入礦山水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)內(nèi)容。通往閘門(mén)的通道，應(yīng)保證照明和道路暢通，以便于維護(hù)和搶修。 2100433B

礦體信圍巖空隙中的地下水（孔隙水水源、裂隙水水源、巖溶水水源）、地表水水源，在壓力作用下涌出，稱(chēng)為涌水。量大、勢(shì)猛，突發(fā)的涌水，稱(chēng)為突水。

在地下水面以下巖(土)體中采礦、開(kāi)挖基坑或地下洞室時(shí)，地下水不斷地流入場(chǎng)地的現(xiàn)象。這是工程建設(shè)中常遇到的工程地質(zhì)問(wèn)題。涌水不僅給施工帶來(lái)困難，并且也是造成地下洞室圍巖失穩(wěn)、大壩基坑滲透破壞或邊坡塌滑的重要原因。如中國(guó)京廣鐵路的大瑤山隧洞，在施工中遇到規(guī)模大的斷層破碎帶或喀斯特發(fā)育的地段，均發(fā)生挾帶泥沙的大量突然涌水，并且隨著地下水的涌出，塌方頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響施工的順利進(jìn)行。

在可能有突發(fā)性涌水地區(qū)修建工程，需要進(jìn)行工程場(chǎng)地及其毗鄰地區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，查明含水層分布、厚度、埋藏條件、滲透性能以及補(bǔ)排關(guān)系。在喀斯特地區(qū)尚需查明喀斯特發(fā)育程度、充填情況、喀斯特水的分布及其運(yùn)動(dòng)特征等。在分析上述資料的基礎(chǔ)上，選用合適的計(jì)算方法(如類(lèi)比外推法、解析法、數(shù)值法和水均衡法等)預(yù)測(cè)基坑或地下洞室可能發(fā)生集中涌水的地段和涌水量，并評(píng)價(jià)涌水對(duì)工程的影響。

研究基坑涌水，首先要調(diào)查工作區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)環(huán)境， 查清含水層(孔隙含水層、裂隙、溶洞含水帶)的分布、厚度、埋藏條件、滲透性能以及自然地理?xiàng)l件。若基坑開(kāi)挖在孔隙巖層中，基坑涌水主要取決于巖層孔隙大小，巖層的厚度，分布范圍。若基坑開(kāi)挖在裂隙巖層中， 基坑涌水主要取決于巖體結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育程度及其力學(xué)性質(zhì)，構(gòu)造復(fù)合情況，裂隙發(fā)育寬度、深度及充填情況。若基坑開(kāi)挖在溶蝕巖層中，基坑涌水主要取決于溶洞發(fā)育程度及其充填情況。 預(yù)測(cè)基坑涌水量的方法很多，歸納起來(lái)可分為類(lèi)比外推法，解析法，數(shù)值法和水均衡法等：在查清基坑所在地段及毗鄰地區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件后，合理地選用相應(yīng)的計(jì)算方法來(lái)預(yù)測(cè)基坑涌水。

突水涌泥地下工程開(kāi)挖過(guò)程中，破換了原有的地層結(jié)構(gòu)，打破了土體和地層中水體的力學(xué)平衡狀態(tài)，在沒(méi)有及時(shí)防護(hù)時(shí)，造成水和土體一起涌入開(kāi)挖洞室的過(guò)程。

突水涌泥指在鐵路、公路、水利、礦井等地下工程開(kāi)挖過(guò)程中，由于揭露巖溶通道的組成部分、構(gòu)造富水帶或滲流擊穿隧道洞壁而產(chǎn)生的水流、泥流突然涌出的現(xiàn)象。水流量大于0.1m³/s、并有一定壓力和流速時(shí)，稱(chēng)為突水；當(dāng)突出的地下水中含有的泥沙等物質(zhì)超過(guò)50%時(shí)，稱(chēng)為涌泥。突水涌泥災(zāi)害的實(shí)質(zhì)是圍巖的含水層結(jié)構(gòu)、水動(dòng)力條件和圍巖力學(xué)平衡狀態(tài)因隧道開(kāi)挖而發(fā)生急劇變化，存貯在地下水體中的能量瞬間釋放，并以流體形式高速地向隧道內(nèi)運(yùn)移的一種動(dòng)力破壞現(xiàn)象。2100433B

為了避免基坑涌水給施工帶來(lái)困難，基坑開(kāi)挖前應(yīng)對(duì)可能發(fā)生涌水的基坑進(jìn)行涌水量預(yù)報(bào)，并根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件和預(yù)報(bào)的涌水量，采取適當(dāng)?shù)姆乐未胧?duì)于涌水量一般較大的水工建筑物，可采用防滲帷幕或設(shè)置抽水井、孔等工程措施。對(duì)于涌水量不大的建筑基坑，可選用適當(dāng)排水能力的水泵抽排；在飽水砂土中施工時(shí)，還可采用人工凍結(jié)方法 。2100433B