尾矿库排水隧洞带水封堵方法与流程

本发明涉及矿山尾矿库排洪技术领域，尤其是涉及一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法。

背景技术：

目前尾矿库排水隧洞封堵的常规方法是先将隧洞内水流放空，然后施工人员可进入隧洞内部进行封堵，但对于一些有压工况带水运行的排水隧洞，在遇到特殊情况需要封堵时难以采用以上常规施工方式。同时，对于常年运行的有压隧洞，由于洞线衬砌结构强度随着时间推移有所降低，在需要封堵并短时放空洞内压力水时，会打破原有洞线内部水压平衡条件，甚至造成隧洞围岩失稳变形和渗透破坏，引发生产安全事故。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法，作业过程中不会打破原有洞线内部水压平衡条件，提高封堵工程的安全性和可靠性，进一步保证尾矿库安全运行。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法，包括：

钻孔步骤：对封堵区段钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞；

棒材安装步骤：向封堵区段的第一孔洞中安装棒材；

碎石投放步骤：向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石；

灌浆步骤：向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料。

进一步地，所述钻孔步骤之前，还包括：

放样步骤：确定排水隧洞封堵位置，对封堵场地进行整平，并在整平后的场地现场放样并标记。

进一步地，在所述放样步骤之后，且在所述钻孔步骤之前，还包括：

对所需封堵位置进行分段，以对所需封堵位置进行分段钻孔封堵。

进一步地，所述钻孔步骤之后包括：

利用监控仪器探查所述第一孔洞、所述第二孔洞、所述第三孔洞以及排水隧洞内部情况。

进一步地，所述碎石投放步骤中：

通过绳索投放袋装碎石，并控制投放速度。

进一步地，所述碎石投放步骤中：

每投放1.4－1.6m³袋装碎石后振捣一次。

进一步地，所述灌浆步骤中：

所述浆料包括混凝土，还包括早强剂、防冻剂、泵送剂、膨胀剂中的一种或多种。

进一步地，所述混凝土为c40细石混凝土。

进一步地，所述第一孔洞、所述第二孔洞和所述第三孔洞的直径不同。

进一步地，所述第一孔洞、所述第二孔洞和所述第三孔洞的直径均不小于219mm。

本发明提供的尾矿库排水隧洞带水封堵方法能产生如下有益效果：

本发明提供的尾矿库排水隧洞带水封堵方法中，首先对排水隧洞钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞；随后，向封堵区段的第一孔洞中安装棒材，以对排水隧洞后续的封堵工作创造便利的封堵条件并有效的加强排水隧洞封堵体的结构；随后，向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石，以确保封堵区段两端形成便于灌浆的围挡；随后，向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料，对处于封堵区段的空腔部位进行充分密实的封堵。

相对于现有技术来说，本发明提供的尾矿库排水隧洞带水封堵方法简单适用，易于操作，可有效降低在动水中封堵排水隧洞的施工难度，作业过程中不会打破原有洞线内部水压平衡条件，提高封堵工程的安全性和可靠性，进一步保证尾矿库安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵后的平面布置示意图；

图2为本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵后的剖面示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法；

图4为本发明实施例二提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法。

图标：1－第一孔洞；2－第二孔洞；3－第三孔洞；4－棒材；5－袋装碎石；6－浆料；7－地面线；8－排水隧洞洞顶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1为本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵后的平面布置示意图；图2为本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵后的剖面示意图；图3为本发明实施例一提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法；图4为本发明实施例二提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法。

本实施例的目的在于提供一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法，如图3和图4所示，包括：

钻孔步骤：对封堵区段至少二个第一孔洞1、至少二个第二孔洞2和至少一个第三孔洞3；

棒材4安装步骤：向封堵区段的第一孔洞1中安装棒材4；

碎石投放步骤：向封堵区段的第二孔洞2中投放袋装碎石5；

灌浆步骤：向封堵区段的第三孔洞3中灌注浆料6。

为了能够更加清楚地对上述尾矿库排水隧洞带水封堵方法的操作过程进行描述，具体可以以图3所示的方法为例进行介绍。为了避免放空洞内压力水而打破原有洞线内部水压平衡条件，对排水隧洞进行封堵时，首先对排水隧洞钻至少二个第一孔洞1、至少二个第二孔洞2和至少一个第三孔洞3；随后，向封堵区段的第一孔洞1中安装棒材4，以对排水隧洞后续的封堵工作创造便利的封堵条件并有效的加强排水隧洞封堵体的结构；随后，向封堵区段的第二孔洞2中投放袋装碎石5，以确保封堵区段两端形成便于灌浆的围挡；随后，向封堵区段的第三孔洞3中灌注浆料6，对处于封堵区段的空腔部位进行充分密实的封堵。

相对于现有技术来说，本实施例提供的尾矿库排水隧洞带水封堵方法简单适用，易于操作，可有效降低在动水中封堵排水隧洞的施工难度，作业过程中不会打破原有洞线内部水压平衡条件，提高封堵工程的安全性和可靠性，进一步保证尾矿库安全运行。

其中，为了方便作业人员确定钻孔位置，在钻孔步骤之前，还包括：

放样步骤：确定排水隧洞封堵位置，对封堵场地进行整平，并在整平后的场地现场放样并标记。

进一步地，在放样步骤中，可以通过对原有设计及施工、监理等资料整理分析，确定排水隧洞所需封堵位置。随后修建进场道路，之后对场地进行整平，方便后期的钻孔作业，最后利用原始竣工图资料将排水隧洞路径在整平后的场地现场放样并标记。

在一些实施例中，为了更具有针对性的对排水隧洞的各个位置进行封堵，在放样步骤之后，且在钻孔步骤之前，还包括：

对所需封堵位置进行分段，以对所需封堵位置进行分段钻孔封堵。

如图1所示，每一段封堵区段均包括至少二个第一孔洞1、至少二个第二孔洞2和至少一个第三孔洞3。

其中，在钻孔步骤中，可以根据实际情况钻多个第一孔洞1、多个第二孔洞2和多个第三孔洞3，钻孔过程中进行纠偏，寻找需要进行封堵的位置。在至少一个实施例中，如图1所示，每一段排水隧洞包括五个第一孔洞1、两个第二孔洞2和两个第三孔洞3。其中，五个第一孔洞1可以按照图1所示分布呈梅花形，类似于骰子中五点的分布形状，能够对排水隧洞后续的封堵工作创造便利的封堵条件并有效的加强排水隧洞封堵体的结构，两个第三孔洞3分布于五个第一孔洞1和一个第二孔洞2之间。

在一些实施例中，为了能够给接下来的封堵工作提供分析依据，钻孔步骤之后包括：

利用监控仪器探查第一孔洞1、第二孔洞2、第三孔洞3以及排水隧洞内部情况。

其中，监控仪器可以为水下电视。

在一些实施例中，在碎石投放步骤中，为了避免袋装碎石5对排水隧洞产生较大的冲击，可以通过绳索投放袋装碎石5，并控制投放速度。

在一些实施例中，在碎石投放步骤中，每投放1.2－1.5m³袋装碎石5后振捣一次，保证袋装碎石5紧密的分布在第二孔洞2中，振捣的工具可以采用柱锤。

具体地，可以每投放1.4m³、1.5m³或者1.6m³袋装碎石5后振捣一次。

在至少一个实施例中，在碎石投放步骤中，每投放1.5m³袋装碎石5后振捣一次。

在一些实施例中，为了使得浆料6灌注后更加的牢固密实，灌浆步骤中：浆料6包括混凝土，还包括早强剂、防冻剂、泵送剂、膨胀剂中的一种或多种。

在至少一个实施例中，浆料6包括混凝土、早强剂、防冻剂、泵送剂和膨胀剂，保证浆料6凝固后更加的牢固。

其中，为了使得封堵体具有较好的抗压性，混凝土为c40细石混凝土。

需要说明的是，在灌浆步骤中，为了保证良好的灌浆效果，随着灌浆步骤的进行，灌注口适当向上活动调整，并保持灌注管口不得出露混凝土面。

在上述实施例的基础上，为了适应不同的封堵物，第一孔洞1、第二孔洞2和第三孔洞3的直径不同。

具体地，由于第二孔洞2中需要投放袋装碎石5，而袋装碎石5的体积较大，第二孔洞2的直径大于第一孔洞1和第三孔洞3的直径。

在上述实施例的基础上，第一孔洞1、第二孔洞2和第三孔洞3的直径均不小于219mm。具体地，可以采用220mm、230mm、240mm，等等。

如图2所示，钻孔时，钻孔设备钻进地面线7，穿过排水隧洞洞顶8伸入所需封堵的洞底，第一孔洞1、第二孔洞2和第三孔洞3的底部可以低于所需封堵的洞底2－3m。具体地，第一孔洞1、第二孔洞2和第三孔洞3的底部可以低于所需封堵的洞底2m、2.5m或者3m。

在至少一个实施例中，第一孔洞1、第二孔洞2和第三孔洞3的底部可以低于所需封堵的洞底2m。

综上所述，根据本发明的实施例可选因素较多。根据本发明的权利要求可以组合出多种实施方法，因此根据本发明的权利要求组合出的技术方法均在本发明的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本发明进行进一步地描述。

实施例一：

如图3所示，根据本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法，包括：

钻孔步骤s101，对封堵区段钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞；

棒材安装步骤s102，向封堵区段的第一孔洞中安装棒材；

碎石投放步骤s103，向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石；

灌浆步骤s104，向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料。

具体操作过程如下：

在钻孔步骤s101中，对排水隧洞钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞，边钻孔边进行纠偏，且每个孔洞的直径均不小于219mm；随后进行棒材安装步骤s102，向封堵区段的第一孔洞中安装棒材，以对排水隧洞后续的封堵工作创造便利的封堵条件并有效的加强排水隧洞封堵体的结构；随后进行碎石投放步骤s103，向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石，在此过程中，通过绳索投放袋装碎石5，以控制投放速度，并且每投放1.5m³袋装碎石5后振捣一次，确保封堵区段两端形成便于灌浆的围挡；随后进行灌浆步骤s104，向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料，一边灌注，一边向上提升灌注管口，并保持灌注管口不得出露混凝土面。在灌浆步骤s104中，浆料6包括混凝土、早强剂、防冻剂、泵送剂和膨胀剂，保证浆料6凝固后更加的牢固密实。

实施例二：

如图4所示，根据本发明提供的一种尾矿库排水隧洞带水封堵方法，包括：

放样步骤s201，确定排水隧洞封堵位置，对封堵场地进行整平，并在整平后的场地现场放样并标记。

步骤s202，对所需封堵位置进行分段；

钻孔步骤s203，对封堵区段钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞；

步骤s204，利用监控仪器探查所述第一孔洞、所述第二孔洞、所述第三孔洞以及排水隧洞内部情况；

棒材安装步骤s205，向封堵区段的第一孔洞中安装棒材；

碎石投放步骤s206，向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石；

灌浆步骤s207，向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料。

具体操作过程如下：

在放样步骤s201中，可以通过对原有设计及施工、监理等资料整理分析，确定排水隧洞封堵位置，随后修建进场道路并对封堵场地进行整平，最后利用原始竣工图资料将排水隧洞路径在整平后的场地现场放样并标记；随后进行步骤s202，对所需封堵位置进行分段；随后进行钻孔步骤s203，对排水隧洞钻至少二个第一孔洞、至少二个第二孔洞和至少一个第三孔洞，边钻孔边进行纠偏，且每个孔洞的直径均不小于219mm；随后进行步骤s204，利用监控仪器探查第一孔洞、第二孔洞、第三孔洞以及排水隧洞内部情况，为接下来的封堵工作提供分析依据；随后进行棒材安装步骤s205，向封堵区段的第一孔洞中安装棒材，以对排水隧洞后续的封堵工作创造便利的封堵条件并有效的加强排水隧洞封堵体的结构；随后进行碎石投放步骤s206，向封堵区段的第二孔洞中投放袋装碎石，在此过程中，通过绳索投放袋装碎石5，以控制投放速度，并且每投放1.5m³袋装碎石5后振捣一次，确保封堵区段两端形成便于灌浆的围挡；随后进行灌浆步骤s207，向封堵区段的第三孔洞中灌注浆料，一边灌注，一边向上提升灌注管口，并保持灌注管口不得出露混凝土面。在灌浆步骤s104中，浆料6包括混凝土、早强剂、防冻剂、泵送剂和膨胀剂，保证浆料6凝固后更加的牢固密实。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。