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岩溶大水矿山暗河型导水通道探查与治理技术研究

2021-06-16田晓明张勇仝永庆褚志远

山东国土资源 2021年6期

田晓明,张勇,仝永庆,褚志远

(1.平邑县自然资源和规划局,山东 平邑 273300;2.山东省第七地质矿产勘查院,山东 临沂 276006)

0 引言

随着矿产资源开发程度的逐步深入,很多矿井转向深部开采,对于水文地质条件复杂的岩溶大水矿山而言,采掘过程中往往面临突涌水威胁[1-6]。部分揭露石灰岩或白云岩等可溶岩含水层的矿井,受到地层岩性、产状及构造带等因素综合影响,往往发育向矿坑导水的暗河型导水通道,其规模较大、连通性好、隐蔽性强,一旦掘进过程中揭露会产生大量涌水,甚者造成淹井和人员伤亡,且在工作面封堵难度较大[7]。因此,对于很多岩溶大水矿山而言,采取有效的技术手段查明主要导水通道的分布范围,利用可行的工程措施进行封堵,是避免造成井下突水和保证矿井安全生产的重要措施[8-12]。

本项研究结合山东某矿坑涌水治理项目,利用地面物探、钻探勘察、超声测井及连通试验等综合技术手段查明F4断层下盘发育的主要导水通道的分布范围[13],同时利用孔口投料和灌注双液速凝浆等措施进行了封堵,经验证明治理效果良好[14]。

1 矿区概况

研究区位于山东省中南部丘陵区,地势南西高北东低,最高山为南部的石榴崮,海拔+417.8m,最低点为北部的浚河河床,海拔+109.0m,相对高差308.8m。本区属北暖温带季风型大陆性气候区,四季分明,据平邑县气象站资料,从2002—2019年间,年平均降水量723.34mm,年最大降水量1236.4mm(2005年),年最小降水量392.4mm(2002年),日最大降水量为220.1mm(2005年9月20日)。区内水系较发育,北部的浚河为常年性河流,最高洪水位标高120m,洪峰流量为2100m3/s,最枯流量0.017m3/s,流向由西至东,其河床为最低侵蚀基准面,标高109.0m。……

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