[科普中国]-防水帷幕

防水帷幕的设计及作用

在水源与矿井或采区之间的主要涌水通道上，将预先制备的浆液经过钻孔压入岩层裂隙，浆液沿裂隙渗透扩散并凝固、硬化，从而形成的防止地下水渗透的帷幕。防水帷幕的实质，是利用钻孔灌注浆液的方法，改变矿床充水途径上某些地段的岩层渗透性能，拦截帷幕以外的大量地下水。为了提高帷幕的防渗透能力，可在矿区开采境界以外，矿体充水的补给方向上，选择过流断面比较集中的地段布置注浆钻孔，使注入钻孔内的浆液能够很好地扩散、渗透、相互联结，形成一道地下防水墙。因此，帷幕两端应坐落在隔水岩层上，钻孔间距不应大于浆液扩散半径的两倍，注浆深度应穿透含水层。（见下图）

1—防水帷幕；2—矿床；3—隔水层

4—含水层；5—来水方向；6—观测孔

防水帷幕形成后，地下水的通路被截断，帷幕以外的地下水位大幅度上升，帷幕以内的地下水位大幅度下降，帷幕两侧形成较大的水位差。为了随时了解帷幕的防渗性能，可在帷幕两侧设观测孔，其深度应能观测到最大水位降深。

帷幕注浆堵水帷幕注浆堵水是用较密的钻孔，将粘土、水泥、 水玻璃等材料混合后注入含水层中，快速凝固形成 地下帷幕，切断地下水补给通道，金州石棉矿为了 堵住海水沿断层裂隙进入井下，曾进行了帷幕注浆 工作，后因地质构造发生变化，注浆未能获得成功。 但是，根据煤炭系统的经验，在含水层厚度较小，流 量较大，水文地质条件清楚，并具有隔水边界地区， 采用帷幕注浆堵截地下水，是一种较好的方法。1

应用特点防水帷幕的注浆工艺过程和设备都比较简单，隔水效果好，是各国广泛采用的矿井防水措施之一。中国矿山应用防水帷幕这种防水措施，对保护地下水资源、降低排水疏干费用、避免因疏干引起的地表塌陷等收到了很好的效果。这种方法适用于地下水动量大、服务年限长、有明显的水文地质边界的矿山。2