摘要：本文基于某露天煤矿工程，在煤矿剥离和开采过程中，需要对地下水进行疏降和控制。扎尼河露天矿开采过程中，一直采用疏干井强排方式对地下水位进行疏降。为节约生产，综合水文地质条件、边坡安全要求、地表空间受限等因素考虑，拟采用高强度防渗膜、地下混凝土连续墙和超高压角域变速摆喷注浆三种工艺组合而成的截水帷幕对整个采矿区进行截水。
关键词：截水帷幕；超高压角域变速摆喷注浆；地下混凝土连续墙
1 前言
矿坑疏排水量大于初步设计中预计的水量，结合前期勘探成果及露天矿生产剥采过程中疏排水试验、水位观测资料等综合分析，目前矿坑疏排水量主要由海拉尔河河水通过第四系强渗透砾石层沿煤层隐伏露头动态补给组成，动态补给量约占疏排水总量82%以上。若继续采用疏排降水方案，将会影响露天矿正常生产与接续、降低露天矿边坡稳定系数、破坏矿区周边生态环境、增加煤矿生产成本。因此采取截水帷幕的思想对整个采矿区进行截水[1-3]。
2 工程概况
矿区内存在第四系孔隙潜水含水层，处于砂砾石土层，厚度范围为0~37.60m，平均厚度10.90m，趋势是从海拉尔河的和河床中心向南北两侧变薄并逐渐尖灭；伊敏组地层裂隙承压含水层。煤层为主要储水介质，该含水层普遍发育。含煤地层在地应力的作用下，产生了纵横交错的裂隙，井田内发育的断层又为地下水的运动和储存提供了条件。其隔水层主要为处于第四系地层中砾石层上部的粘土层与10煤组底板发育有稳定的粉砂质泥岩，可以有效阻隔大气降水直接渗入砾石含水层。
3 超高压角域变速摆喷注浆
2.1超高压摆喷注浆的施工工艺
图1超高压摆喷注浆的施工工艺
2.2超高压摆喷注浆的工艺流程
(1) 摆喷孔定位: 在灌浆孔轴线上按试验确定的3 种孔间距进行放线定位，各孔统一编号，孔位桩打入地面0．2m 并妥善保护。
（2) 钻孔: 该工程采用SG－150和 GJ－200地质钻机及XY－2G 型回转钻机造孔。钻孔前将钻机放置水平，钻进过程中应随时用水平尺检查钻机水平状况，用铅锤检查钻孔垂直度; 钻孔孔位与设计偏差不得大于50 mm，钻孔的有效深度大于设计墙底深度0.3m，灌浆孔深度除满足设计要求外，根据钻孔地质情况，还应深入相对不透水层1．5m。钻孔过程中应做好记录并绘制钻孔柱状图。
(3) 水泥浆制备: 施工前，测定水泥浆比重，实测出搅拌筒直径和有效深度，计算每筒的理论用水量、水泥用量，将每筒用水量理论位置用油漆标记在筒内壁上。依次加入水、水泥，搅拌时间不得少于4 min。水泥浆放入储浆筒前要经过滤筛并及时将水泥硬块剔出。在储浆筒内设置搅拌装置，确保水泥浆在使用前不离析、不沉淀。
(4) 灌浆: 将高喷台车精确就位，先在孔外试喷，待各项指标正常时，将喷射管下到孔底。对浆液中的各项指标进行检测，合格后启动高压水泵、空压机、搅拌机、泥浆泵等配套设备，将各项工艺参数调整到试验方案确定的参数后开始喷射，待孔口返浆后按方案确定后的速度开始提升，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气(一般情况下，压缩空气可迟送 30 s) 。之后原位静喷1～3 min，待达到预定的喷射压力和喷浆量且孔口冒出浆液后，再按方案确定的提升速度、摆动次数、摆角，自下而上进行喷射作业，提升至设计高度后方可停送水、气、浆，提出喷射管。喷射过程中，必须时刻注意检查浆液的流量、压力、气量以及摆角和摆动次数及提升速度等参数是否符合试验要求并随时做好记录。
(5) 回灌: 待喷射管提到设计高程后喷射灌浆结束，然后向孔内不断灌入符合质量要求的水泥浆，直到浆液不再下沉为止。
(6) 弃浆排放: 舍弃的浆液排放至指定地点。
4 结论
本工程应用的高强度防渗膜、地下混凝土连续墙和超高压角域变速摆喷注浆三种工艺组合而成的截水帷幕起到了很好的止水作用，其中的超高压角域变速摆喷注浆施工工艺成功地解决了止水帷幕的边角漏水问题出，对类似工程具有一定的参考价值。
参考文献:
[1]张民庆, 汪玉华, 郭小华. 广州地铁越秀公园站注浆截水帷幕施工技术[J]. 施工技术, 2002, 31(1):31-33.
[2]卢炜, 汪玉华. 齐岳山隧道 F11 断层注浆截水帷幕施工技术[J]. 铁道工程学报, 2011, 28(7):88-93.
[3]董博军. 通过实例谈深基坑土方工程的截水帷幕施工技术[J]. 中国工程咨询, 2013(11).
论文作者:何森辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
标签：水泥浆论文; 钻孔论文; 帷幕论文; 注浆论文; 浆液论文; 含水层论文; 露天矿论文; 《防护工程》2019年10期论文;