帷幕截流疏干开采

填补国内顶板侧向补给水害治理领域的空白

作者：张万学

 

    安徽省淮北矿业全面推进朱仙庄煤矿“五含”帷幕截流疏干开采综合治理项目工程，总投资3亿多元。该项目已列入国家发展改革委重大灾害治理示范工程项目，到今年12月10日，帷幕建墙工程将完成验收，并开始试验疏排水。该项目成功后，将填补国内顶板侧向补给水害治理领域的空白，为企业创造良好的社会效益和经济效益，可解放高热值、低硫、低磷的“环保煤”1500万吨。

    朱仙庄井田北部被面积约9km2的侏罗纪第五含水层覆盖，含水层富水性极强，压覆大量煤炭资源，严重威胁矿井安全生产。2015年2月，该矿因“五含”水影响被迫封闭矿井北部工作面，致使矿井产量和效益大幅度下降。为了治理水害，解放煤炭资源，淮北矿业大胆创新，与中煤科工集团西安研究院共同攻关“五含”水治理项目，以根治朱仙庄煤矿“五含”水害。自2015年4月以来，淮北矿业组织开展了朱仙庄矿“五含”地质及水文地质补勘。在查明地质条件的基础上，经淮北矿业组织专家多次论证，最终确定了对朱仙庄矿“五含”水害进行“帷幕截流、疏干开采”综合治理方案。该项目分为“帷幕截流”、“疏干开采”两个阶段。该工程设计在地表下220m~480m建造一条长3.13Km，平均高约70m，有效宽度40m的地下防渗帷幕墙，钻探工程量67299m，直孔94个，水平孔20个孔组，预计注水泥45万吨，粉煤灰5万吨；疏干开采分为地面直通疏降孔集中疏降、井下水平拦截疏降孔两个阶段，主要工程包括井下水仓、泵房、直排井、地面疏降孔、井下疏降孔及观测系统的建设，一期目标将“五含”水位降至-350m以下，二期将“五含”水位降至-430m以下，残余水量不大于350m3/h,预计总疏水量1000万m³。

    该项目在国内首次实施“大规模长距离”松散层、岩溶地层混合地下帷幕建墙工程。项目成功后，在国内煤矿帷幕截流领域将是划时代的伟大创举，将进一步提升国内矿山帷幕注浆的理论水平和实践经验，同时可以推广应用到金属矿山、水库、隧道等其他相似地下工程实践中去。本项目在国内重大水患探测与区域超前治理领域独树一帜，将填补国内顶板侧向补给水害治理领域的空白。