巖溶大水礦山透氣方法
2023-06-07 22:31:41 3
專利名稱：巖溶大水礦山透氣方法
技術領域：
本發明涉及一種礦區透氣方法，尤其涉及一種礦區內存在湖泊、河流等地表水體 的巖溶大水礦山的透氣方法。
背景技術：
位於湖泊地區的巖溶大水礦山疏幹排水時，可將溶洞、巖溶裂隙中水、氣排出，這 些導水通道中就會形成真空，在外部壓力的作用下，容易引起湖底淤泥的塌陷，造成湖水灌 入礦坑，地表容易產生塌陷破壞，即「真空吸蝕」作用。目前巖溶塌陷地區有一種充氣孔的 巖溶塌陷防治方法，其機理是採用鑽孔將地表與溶洞貫通，然後採用空壓機等機器向溶洞 充氣來平衡溶洞內外氣壓，防止地表產生塌陷。充氣防塌法需要動力和人為控制，現急需一 種自然條件下平衡溶洞內外氣壓，能夠長久使用，無需動力、不受人為因素制約的巖溶塌陷 防治方法。由於透氣的應用條件為水文地質條件複雜的礦山且礦區周圍存在湖泊等地表水 體，地表水體底部存在淤泥或其它第四系隔水封閉地層，設置透氣孔透氣在節省排水經營 費用及提高井下安全生產條件方面具有很大的優勢，符合國家節能環保的政策。
發明內容
本發明的目的是提供一種可將溶洞、巖溶裂隙等導水通道與外面空氣導通的巖溶 大水礦山透氣方法，減少或避免因巖溶大水礦山疏幹排水引起的「真空吸蝕」作用產生的 地表水體底部塌陷現象，避免礦坑內透水事故的發生以及減少礦坑的排水量及排水經營費 用，減少礦山的地表塌陷及水土流失現象，為礦山的安全生產及節能環保提供有力保障。本發明的巖溶大水礦山透氣方法首先採用鑽孔開孔，揭穿淤泥層，在進入灰巖地 層2-3米後下入套管，然後採用水泥止水，止水厚度1-2米，完成止水工作後換直徑稍小的 鑽頭開孔直到孔底，該段根據井壁工程地質情況採用套管或者裸壁，套管在溶洞上下1米 左右，根據溶洞充填物情況改制為打孔過濾器，透氣孔孔深控制在距較大溶洞底10-15米 深。地層內鑽孔完成後，需在地表進行防雜物彎頭與套管的焊接工作，防雜物彎頭高度應為 地表水體的最高洪水位標高0.5米以上，然後在防雜物彎頭進行透氣孔保護設施的施工， 防止意外破壞。本發明的巖溶大水礦山透氣方法打孔過濾器孔眼為條孔，過濾器孔隙率不小於 30%。本發明的優點在於1、節能環保，減少礦山地表塌陷、水土流失；2、減少排水設施的排水量及排水經營費用。3、可防止礦坑內透水事故的發生，避免發生安全生產事故
圖1為本發明的巖溶大水礦山透氣方法實施例結構示意圖。
圖2為本發明的實施例中打孔過濾器結構示意圖
具體實施例方式本發明的巖溶大水礦山透氣方法，首先採用鑽孔成孔，開孔Φ127毫米，揭穿淤泥 層5，在進入灰巖地層7後大約2-3米時下入Φ 127毫米套管3，然後採用水泥2止水，止水 厚度1-2米，完成止水工作後換徑為Φ 110毫米直到孔底，該段根據井壁工程地質情況採用 套管3，套管3在溶洞6上下1米左右，根據溶洞充填物情況改制為打孔過濾器8，孔眼為條 孔，過濾器孔隙率不小於30%，透氣孔孔深控制在距較大溶洞底15米深。地層內鑽孔完成 後，需在地表進行防雜物彎頭4與套管3的焊接工作，防雜物彎頭4高度應為地表水體的最 高洪水位標高以上0. 5米，然後在防雜物彎頭4進行透氣孔保護設施的施工，防止意外破 壞。設置透氣孔透氣的主要目的是減輕疏幹排水對地表水體底部的塌陷破壞程度，減 輕湖區的塌陷程度，減少地表水進入礦坑的水量，可減少礦山的排水經營費用。其主要工作 原理就是將溶洞、巖溶裂隙等導水通道與外面大氣層導通，防止導水通道形成真空，從而減 輕或者避免地表塌陷的形成，防止地表水體突然潰入礦坑內，一方面可減少礦山地表塌陷、 水土流失、減少排水設施的排水量及排水經營費用，另一方面可防止礦坑內透水事故的發 生，避免發生安全生產事故。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應當 視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定的保護範圍。
權利要求
一種巖溶大水礦山透氣方法首先採用鑽孔開孔，揭穿淤泥層，在進入灰巖地層2 3米後下入套管，然後採用水泥止水，止水厚度1 2米，完成止水工作後換直徑稍小的鑽頭開孔直到孔底，該段根據井壁工程地質情況採用套管或者裸壁，套管在溶洞上下1米左右，根據溶洞充填物情況改制為打孔過濾器，透氣孔孔深控制在距較大溶洞底10 15米深，地層內鑽孔完成後，需在地表進行防雜物彎頭與套管的焊接工作，防雜物彎頭高度應為地表水體的最高洪水位標高0.5米以上，然後在防雜物彎頭進行透氣孔保護設施的施工，防止意外破壞。
2.根據權利要求1所述的巖溶大水礦山透氣方法，其特徵在於打孔過濾器的孔眼為 條孔，過濾器孔隙率不小於30%。
3.根據權利要求1或2所述的巖溶大水礦山透氣方法，其特徵在於鑽孔開孔直徑 Φ 127毫米，直徑稍小的鑽頭為Φ 110毫米，直到孔底。
全文摘要
一種巖溶大水礦山透氣方法，位於湖泊地區的巖溶大水礦山在疏幹排水時，由於真空吸蝕作用，容易引起湖底淤泥的塌陷，造成湖水灌入礦坑，在湖區設置透氣孔後，可將溶洞、巖溶裂隙等導水通道與外面空氣導通，可減輕湖區的塌陷程度，減小湖水對礦坑的灌入量，避免礦坑內透水事故的發生以及減少礦坑的排水量及排水經營費用，減少礦山的地表塌陷及水土流失現象，為礦山的安全生產及節能環保提供有力保障。
文檔編號E21D11/38GK101988385SQ20091011594
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者楊建安, 蔣義 申請人:中國瑞林工程技術有限公司