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，包括對含水層的疏干、降壓、放空老窿積水、進行河流改道、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，填堵塌陷等措施。

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

(4)加強安全生產(chǎn)技術(shù)管理。

涌水超前探放水

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

(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、導水構(gòu)造帶、含水裂隙發(fā)育帶時；

(2)工作面接近預測積水老窿或老采空區(qū)時；

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

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

(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；

(6)經(jīng)主管部門批準需要掘開隔離礦柱放水，當放水巷道接近這些礦(巖)柱時；

(7)工作面接近用物探預測的涌水異常地段時；

(8)工作面接近灌過泥漿或充填尾沙尚未固結(jié)的采空區(qū)時。

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，應視探測的對象，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)邊界實際位置，確定突水的安全隱患危險程度。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，都應布置深孔超前孔。一般布設(shè)1～2個，其方向是沿巷道軸線或巷道轉(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，對工作面進行降壓或疏干放水。凡實施超前探水的巷道均應布設(shè)這種探水孔，一般布設(shè)3～5個，順巷道中心前進方向 1個，其他可視情況布置在頂、底板或兩側(cè)幫向外斜打，與巷道軸線成30°～40°夾角，孔深為 40～80m。

③淺超前孔，當井巷通過含水層的含水性極不均勻時，為防止在超前范圍內(nèi)仍有突水可能，對每個作業(yè)循環(huán)應布設(shè)這種探水孔。淺超前孔只適用于水壓在0.2MPa以內(nèi)的灰?guī)r地層和水壓在0.1MPa以內(nèi)的完整砂頁巖地層，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，一般口徑不宜過大，最大不超過91mm，在淺超前孔中有時可用鑿巖機鉆孔探 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。中深孔應保持 15～20m，淺超前孔應保持每個掘進作業(yè)循環(huán)均要鉆鑿。

涌水防水門和擋水墻的設(shè)置

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

二、防水門類型及用途：防水門分臨時性的簡易防水門、低壓防水門和高壓防水門等3 種。

三、防水門和擋水墻位置的選擇：

(1)應設(shè)在對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)位置應保證防水門、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)應設(shè)在巖石完整、巖性堅硬、巖體穩(wěn)定的不透水巖石中。

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

(5)防水門位置的選擇還應盡量兼顧搶險時對閘門關(guān)啟、操作和故障處理的安全方便。

四、防水門與擋水墻的差異：

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

(2)防水門是可以開啟的，它一般是建筑在承擔運輸、通風、行人的巷道中。擋水墻構(gòu)筑后，即切斷通道，故不應建筑在上述巷道中。

五、防水閘門安裝使用管理：

(1)防水閘門建成后，礦山水文地質(zhì)專業(yè)人員應會同安全部門及施工部門對閘門進行升壓試驗。升壓時應詳細檢查閘門、閘體變形狀況，變形量以及閘體和四周圍巖的滲漏等情況，閘門及其圍巖接縫，包括附近巖體都不應有嚴重射流漏失現(xiàn)象，只有升壓達到設(shè)計壓力穩(wěn)壓72h而閘門(閘體)無明顯變形，方可結(jié)束試驗。試驗結(jié)束后，要提出試驗報告，才能交付使用。若閘門滲漏嚴重，則必須進行注漿處理，直至達到上述要求為止。

(2)防水閘門是礦山預防突水淹井的重要設(shè)施，礦山應將它納入主要設(shè)備的維護保養(yǎng)范疇，建立檔案卡片由專人管理，使其經(jīng)常處于良好狀態(tài)。當閘門完成其預定防水任務失去繼續(xù)保存必要時，應呈報上級主管部門備案。

(3)對于已經(jīng)關(guān)閘起壓的防水閘門，應把閘門滲漏、壓力和變形情況納入礦山水文地質(zhì)動態(tài)長期觀測內(nèi)容。通往閘門的通道，應保證照明和道路暢通，以便于維護和搶修。 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，稱為涌水。量大、勢猛，突發(fā)的涌水，稱為突水。

在地下水面以下巖(土)體中采礦、開挖基坑或地下洞室時，地下水不斷地流入場地的現(xiàn)象。這是工程建設(shè)中常遇到的工程地質(zhì)問題。涌水不僅給施工帶來困難，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，嚴重影響施工的順利進行。

在可能有突發(fā)性涌水地區(qū)修建工程，需要進行工程場地及其毗鄰地區(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動特征等。在分析上述資料的基礎(chǔ)上，選用合適的計算方法(如類比外推法、解析法、數(shù)值法和水均衡法等)預測基坑或地下洞室可能發(fā)生集中涌水的地段和涌水量，并評價涌水對工程的影響。

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條件。若基坑開挖在孔隙巖層中，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)育程度及其力學性質(zhì)，構(gòu)造復合情況，裂隙發(fā)育寬度、深度及充填情況。若基坑開挖在溶蝕巖層中，基坑涌水主要取決于溶洞發(fā)育程度及其充填情況。 預測基坑涌水量的方法很多，歸納起來可分為類比外推法，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，合理地選用相應的計算方法來預測基坑涌水。

突水涌泥地下工程開挖過程中，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平衡狀態(tài)，在沒有及時防護時，造成水和土體一起涌入開挖洞室的過程。

突水涌泥指在鐵路、公路、水利、礦井等地下工程開挖過程中，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，稱為突水；當突出的地下水中含有的泥沙等物質(zhì)超過50%時，稱為涌泥。突水涌泥災害的實質(zhì)是圍巖的含水層結(jié)構(gòu)、水動力條件和圍巖力學平衡狀態(tài)因隧道開挖而發(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)運移的一種動力破壞現(xiàn)象。2100433B

為了避免基坑涌水給施工帶來困難，基坑開挖前應對可能發(fā)生涌水的基坑進行涌水量預報，并根據(jù)當?shù)厮牡刭|(zhì)條件和預報的涌水量，采取適當?shù)姆乐未胧?。對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。對于涌水量不大的建筑基坑，可選用適當排水能力的水泵抽排；在飽水砂土中施工時，還可采用人工凍結(jié)方法 。2100433B