专利名称：岩溶大水矿山透气方法
技术领域：
本发明涉及一种矿区透气方法，尤其涉及一种矿区内存在湖泊、河流等地表水体 的岩溶大水矿山的透气方法。
背景技术：
位于湖泊地区的岩溶大水矿山疏干排水时，可将溶洞、岩溶裂隙中水、气排出，这 些导水通道中就会形成真空，在外部压力的作用下，容易引起湖底淤泥的塌陷，造成湖水灌 入矿坑，地表容易产生塌陷破坏，即“真空吸蚀”作用。目前岩溶塌陷地区有一种充气孔的 岩溶塌陷防治方法，其机理是采用钻孔将地表与溶洞贯通，然后采用空压机等机器向溶洞 充气来平衡溶洞内外气压，防止地表产生塌陷。充气防塌法需要动力和人为控制，现急需一 种自然条件下平衡溶洞内外气压，能够长久使用，无需动力、不受人为因素制约的岩溶塌陷 防治方法。由于透气的应用条件为水文地质条件复杂的矿山且矿区周围存在湖泊等地表水 体，地表水体底部存在淤泥或其它第四系隔水封闭地层，设置透气孔透气在节省排水经营 费用及提高井下安全生产条件方面具有很大的优势，符合国家节能环保的政策。
发明内容
本发明的目的是提供一种可将溶洞、岩溶裂隙等导水通道与外面空气导通的岩溶 大水矿山透气方法，减少或避免因岩溶大水矿山疏干排水引起的“真空吸蚀”作用产生的 地表水体底部塌陷现象，避免矿坑内透水事故的发生以及减少矿坑的排水量及排水经营费 用，减少矿山的地表塌陷及水土流失现象，为矿山的安全生产及节能环保提供有力保障。本发明的岩溶大水矿山透气方法首先采用钻孔开孔，揭穿淤泥层，在进入灰岩地 层2-3米后下入套管，然后采用水泥止水，止水厚度1-2米，完成止水工作后换直径稍小的 钻头开孔直到孔底，该段根据井壁工程地质情况采用套管或者裸壁，套管在溶洞上下1米 左右，根据溶洞充填物情况改制为打孔过滤器，透气孔孔深控制在距较大溶洞底10-15米 深。地层内钻孔完成后，需在地表进行防杂物弯头与套管的焊接工作，防杂物弯头高度应为 地表水体的最高洪水位标高0.5米以上，然后在防杂物弯头进行透气孔保护设施的施工， 防止意外破坏。本发明的岩溶大水矿山透气方法打孔过滤器孔眼为条孔，过滤器孔隙率不小于 30%。本发明的优点在于1、节能环保，减少矿山地表塌陷、水土流失；2、减少排水设施的排水量及排水经营费用。3、可防止矿坑内透水事故的发生，避免发生安全生产事故
图1为本发明的岩溶大水矿山透气方法实施例结构示意图。
图2为本发明的实施例中打孔过滤器结构示意图
具体实施例方式本发明的岩溶大水矿山透气方法，首先采用钻孔成孔，开孔Φ127毫米，揭穿淤泥 层5，在进入灰岩地层7后大约2-3米时下入Φ 127毫米套管3，然后采用水泥2止水，止水 厚度1-2米，完成止水工作后换径为Φ 110毫米直到孔底，该段根据井壁工程地质情况采用 套管3，套管3在溶洞6上下1米左右，根据溶洞充填物情况改制为打孔过滤器8，孔眼为条 孔，过滤器孔隙率不小于30%，透气孔孔深控制在距较大溶洞底15米深。地层内钻孔完成 后，需在地表进行防杂物弯头4与套管3的焊接工作，防杂物弯头4高度应为地表水体的最 高洪水位标高以上0. 5米，然后在防杂物弯头4进行透气孔保护设施的施工，防止意外破 坏。设置透气孔透气的主要目的是减轻疏干排水对地表水体底部的塌陷破坏程度，减 轻湖区的塌陷程度，减少地表水进入矿坑的水量，可减少矿山的排水经营费用。其主要工作 原理就是将溶洞、岩溶裂隙等导水通道与外面大气层导通，防止导水通道形成真空，从而减 轻或者避免地表塌陷的形成，防止地表水体突然溃入矿坑内，一方面可减少矿山地表塌陷、 水土流失、减少排水设施的排水量及排水经营费用，另一方面可防止矿坑内透水事故的发 生，避免发生安全生产事故。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当 视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的保护范围。
权利要求
一种岩溶大水矿山透气方法首先采用钻孔开孔，揭穿淤泥层，在进入灰岩地层2 3米后下入套管，然后采用水泥止水，止水厚度1 2米，完成止水工作后换直径稍小的钻头开孔直到孔底，该段根据井壁工程地质情况采用套管或者裸壁，套管在溶洞上下1米左右，根据溶洞充填物情况改制为打孔过滤器，透气孔孔深控制在距较大溶洞底10 15米深，地层内钻孔完成后，需在地表进行防杂物弯头与套管的焊接工作，防杂物弯头高度应为地表水体的最高洪水位标高0.5米以上，然后在防杂物弯头进行透气孔保护设施的施工，防止意外破坏。
2.根据权利要求1所述的岩溶大水矿山透气方法，其特征在于打孔过滤器的孔眼为 条孔，过滤器孔隙率不小于30%。
3.根据权利要求1或2所述的岩溶大水矿山透气方法，其特征在于钻孔开孔直径 Φ 127毫米，直径稍小的钻头为Φ 110毫米，直到孔底。
全文摘要
一种岩溶大水矿山透气方法，位于湖泊地区的岩溶大水矿山在疏干排水时，由于真空吸蚀作用，容易引起湖底淤泥的塌陷，造成湖水灌入矿坑，在湖区设置透气孔后，可将溶洞、岩溶裂隙等导水通道与外面空气导通，可减轻湖区的塌陷程度，减小湖水对矿坑的灌入量，避免矿坑内透水事故的发生以及减少矿坑的排水量及排水经营费用，减少矿山的地表塌陷及水土流失现象，为矿山的安全生产及节能环保提供有力保障。
文档编号E21D11/38GK101988385SQ20091011594
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者杨建安, 蒋义 申请人:中国瑞林工程技术有限公司