当无法回填洪泛区内的塌陷群时,可用土堤将其围截隔离,以防洪水漫灌。
湖南水口山铅锌矿用此法隔离了曾家桥大塌陷区;湖南斗笠山、恩口等煤矿均用此法收到地面防水的效果。
二、排出地表积水
大气降水在矿区地表洼地聚积,形成地表水体。这种积水遇到矿区地表土层薄、透水性强、浅部灰岩岩溶发育时,会形成矿井充水的水源,应尽快排出。地表积水的排出,必须根据矿区的具体情况,选择切实可靠的排出方法。
① 如条件允许,应优先采用自流排水。即从积水区开排水沟,将水引到矿区范围之外。在开挖排水沟前,要事前进行现场勘查,选择排水沟线路、坡度,然后通过水力计算确定断面形状和尺寸。
② 修建泵站;机械排水。不具备自流排水条件者,必须修建泵站将积水排出。
泵站有临时泵站与永久性泵站两种。临时性泵站在雨季建立,用后拆除;永久性泵站,建立之后长期使用。泵站的排水能力、排水量和排水时间、地形条件、设备利用率等是综合考虑修建何种泵站的依据。
排除积水必须防止回灌和倒渗现象。因此,要尽可能将排除之水送到远离积水区或远离其他可能渗入井下的地点,沿途沟渠要采取防渗措施。
若是积水范围不大,积水不深,而且附近取材又方便的情况,在排出积水后,可用粘土将洼地填平、夯实,以防再次积水。
河床铺底或河流改道
一、河床铺底
当河流、沟渠等地表水系流经矿区断层破碎带或石灰岩含水层露头带时,河水可能会沿河床或沟渠底部漏失,渗入井下,成为矿井充水的水源。
在不适宜改道的情况下,可在河床、沟渠底部的漏失地段,用防漏防渗材料,如粘土、料石或水泥等铺设河底,修建不渗水的人工河床,以防止河水向井下渗漏。
修建人工河床应注意的问题:
① 要进行水力计算,确定新河床断面,但比原河床断面不应缩小太多;
② 就地取材,修建防漏、防渗层,还应满足防浸蚀、防冲刷的要求;
③ 对砂、卵石河床,因其易于变形,不能用刚性材料砌筑;
④ 在基岩上浇筑混凝土时,要注意清基;
⑤ 在北方矿区,要注意防冻;
⑥ 对岸坡有漏水的河床,岸坡应和床底同时进行同样的衬砌。
四川南桐某矿修建人工河床后,雨季矿井涌水量比原来减少30%~50%;京西煤矿有一条4.4公里长的沟渠渗漏严重,人工铺底后,基本消除沟渠渗入井下;新博矿一号井,有一条叫孝妇河的常年河道从井田中心穿过,采用河床铺底后矿井全年平均涌水量减少30%。
二、河流改道
流经矿区的河道,如其下方有岩溶含水层,河底裂隙多,不适宜修建人工河床时,应考虑将河流改道,即用人工河道将河水引出矿区之外。
① 改道路线。新河道线路距离要求最短;新河道要避免走上坡,尽可能避开不稳定土层或渗漏严重的地层;新水道路线要综合考虑井田防治水、矿区远景规划、农业及环境等因素。
② 新河道起止点的选择。起点应顺势诱逼河水流入新河道;起点要选在不易被冲刷的稳定地段;新河道的终点与原河道两相接处的交角不宜过大,以免对河岸冲刷;新河道起点,即原河道的上游,应设置拦河坝将水流导入新河;拦河坝与新河起点之间应保留一段距离,以免拦河坝被洪水冲溃。
③ 旧河道必须进行处理。为防止旧河道给开采造成隐患,必须先将旧河道积水排出,再用粘土和矸石填平,将废旧河道改成良田,既可防雨水积聚,又可增产利民。必要时要清除淤泥积沉物。
④ 局部去弯取直,减少河水流经矿区的途径;用人工引流将矿区河水引到下方矿外河中。这两个办法可不必全部改道,只进行部分调整。
填堵老窑井口
中国采矿历史悠久,一些老矿区均有老窑,古坑密布,而且老窑多分布在露头附近或洼处,造成雨水汇积。老窑井深水大,对深部矿区存在潜能位压,一旦突水则压高量大,伤亡惨重。
封闭这些老窑井口应先行调查、绘图,事后作出标记。大井口可用水泥盖封闭,再用黄土堆满盖上;浅而小的旧坑老窑井口可直接就近取土填塞;对靠近河沟的井口,应加盖1米厚的灰土,并使井口高出地面1米以上。