涌水

突发性的涌水多发生在喀斯特发育的石灰岩地区(尤其有地下暗河系统)、规模大的断层带或透水性强烈的砂砾层以及基坑下卧有承压含水层等地区。据中国煤矿的调查资料，90%以上的突发性涌水发生在断层破碎带中。并且有的突发性涌水具有充沛的水源补给，其主要渗透通道与地表水或地下暗河或其他含水层有着良好的水力联系。

涌水方法措施

矿井突然涌水防治的方法与措施：

(1)处理突水水源，包括对含水层的疏干、降压、放空老窿积水、进行河流改道、防渗等措施。

(2)处理突水通道，包括构筑防渗帷幕、防渗墙、留隔水矿柱、用局部注浆处理突水点，填堵塌陷等措施。

(3)在有突水威胁地段采用超前探水指导施工和构筑防水门，挡水墙等措施。

(4)加强安全生产技术管理。

涌水超前探放水

一、矿山采掘施工，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的施工管理原则。凡遇到下列情况应考虑采取超前探水：

(1)采掘地区及其附近的地下水位尚未下降至安全水位以前，在接近含水层、导水构造带、含水裂隙发育带时；

(2)工作面接近预测积水老窿或老采空区时；

(3)工作面接近流沙层、淹没井、规模大的岩溶裂隙、陷落柱、地下暗河等部位时；

(4)巷道接近或穿越含水性分布状况不明的各种类接触带或预测有涌水异常的地段时；

(5)工作面出现滴水、淋水、涌水、射流、挂红、冒“汗”、发雾、水响、底鼓、温度变化等异常水文地质现象时；

(6)经主管部门批准需要掘开隔离矿柱放水，当放水巷道接近这些矿(岩)柱时；

(7)工作面接近用物探预测的涌水异常地段时；

(8)工作面接近灌过泥浆或充填尾沙尚未固结的采空区时。

二、超前探水孔布置的原则及探水孔孔径和超前距要求：

(1)布置原则，应视探测的对象，控制程度要求，水文地质条件，水体的空间形态及水量水压等因素，进行综合研究后而布置。根据不同的作用与要求，可按以下要求规定布置：

①深超前孔，主要为探查地下水体的分布规律，控制工作区段内各种水文地质边界实际位置，确定突水的安全隐患危险程度。在未经疏干、穿越静水压力较高以及控制不足的构造、岩溶、老窿分布区内施工井巷时，都应布置深孔超前孔。一般布设1～2个，其方向是沿巷道轴线或巷道转弯的方向布置，孔深为80～120m。

②中深超前孔，主要为控制采掘工作面的安全边界范围，对工作面进行降压或疏干放水。凡实施超前探水的巷道均应布设这种探水孔，一般布设3～5个，顺巷道中心前进方向 1个，其他可视情况布置在顶、底板或两侧帮向外斜打，与巷道轴线成30°～40°夹角，孔深为 40～80m。

③浅超前孔，当井巷通过含水层的含水性极不均匀时，为防止在超前范围内仍有突水可能，对每个作业循环应布设这种探水孔。浅超前孔只适用于水压在0.2MPa以内的灰岩地层和水压在0.1MPa以内的完整砂页岩地层，在岩性破碎较软的地层中，不宜使用。其孔数及位置视实际需要布置。孔深为5～15m。

(2)探水孔的孔径及超前距离要求：

①孔径，一般口径不宜过大，最大不超过91mm，在浅超前孔中有时可用凿岩机钻孔探 水。

② 超前距，可根据岩石稳固程度，水压大小，突水源规模等因素确定。中深孔应保持 15～20m，浅超前孔应保持每个掘进作业循环均要钻凿。

涌水防水门和挡水墙的设置

一、对水文地质条件复杂或有突水危险的矿井，为了防止突水量超过矿井排水能力造成淹井事故，把水害控制在一定范围，应在各阶段井巷系统适当位置设置防水门或挡水墙。

二、防水门类型及用途：防水门分临时性的简易防水门、低压防水门和高压防水门等3 种。

三、防水门和挡水墙位置的选择：

(1)应设在对水害具有控制性的部位或重要设施人口的部位。

(2)所设位置应保证防水门、挡水墙使用期间的稳定性和隔水性不受邻近部位及下部阶段采掘的影响。

(3)应设在岩石完整、岩性坚硬、岩体稳定的不透水岩石中。

(4)防水门应尽量设在较小断面巷道内，以减少防水门基础的掘凿工程量和缩小防水门的尺寸。

(5)防水门位置的选择还应尽量兼顾抢险时对闸门关启、操作和故障处理的安全方便。

四、防水门与挡水墙的差异：

(1)防水门应在矿井突水前修建，并在矿井整体设计中做安排。挡水墙则是在建井和生产中因出现某些新情况后而补设的。

(2)防水门是可以开启的，它一般是建筑在承担运输、通风、行人的巷道中。挡水墙构筑后，即切断通道，故不应建筑在上述巷道中。

五、防水闸门安装使用管理：

(1)防水闸门建成后，矿山水文地质专业人员应会同安全部门及施工部门对闸门进行升压试验。升压时应详细检查闸门、闸体变形状况，变形量以及闸体和四周围岩的渗漏等情况，闸门及其围岩接缝，包括附近岩体都不应有严重射流漏失现象，只有升压达到设计压力稳压72h而闸门(闸体)无明显变形，方可结束试验。试验结束后，要提出试验报告，才能交付使用。若闸门渗漏严重，则必须进行注浆处理，直至达到上述要求为止。

(2)防水闸门是矿山预防突水淹井的重要设施，矿山应将它纳入主要设备的维护保养范畴，建立档案卡片由专人管理，使其经常处于良好状态。当闸门完成其预定防水任务失去继续保存必要时，应呈报上级主管部门备案。

(3)对于已经关闸起压的防水闸门，应把闸门渗漏、压力和变形情况纳入矿山水文地质动态长期观测内容。通往闸门的通道，应保证照明和道路畅通，以便于维护和抢修。 2100433B

矿体信围岩空隙中的地下水（孔隙水水源、裂隙水水源、岩溶水水源）、地表水水源，在压力作用下涌出，称为涌水。量大、势猛，突发的涌水，称为突水。

在地下水面以下岩(土)体中采矿、开挖基坑或地下洞室时，地下水不断地流入场地的现象。这是工程建设中常遇到的工程地质问题。涌水不仅给施工带来困难，并且也是造成地下洞室围岩失稳、大坝基坑渗透破坏或边坡塌滑的重要原因。如中国京广铁路的大瑶山隧洞，在施工中遇到规模大的断层破碎带或喀斯特发育的地段，均发生挟带泥沙的大量突然涌水，并且随着地下水的涌出，塌方频繁发生，严重影响施工的顺利进行。

在可能有突发性涌水地区修建工程，需要进行工程场地及其毗邻地区的地质及水文地质环境的调查，查明含水层分布、厚度、埋藏条件、渗透性能以及补排关系。在喀斯特地区尚需查明喀斯特发育程度、充填情况、喀斯特水的分布及其运动特征等。在分析上述资料的基础上，选用合适的计算方法(如类比外推法、解析法、数值法和水均衡法等)预测基坑或地下洞室可能发生集中涌水的地段和涌水量，并评价涌水对工程的影响。

研究基坑涌水，首先要调查工作区的地质与水文地质环境， 查清含水层(孔隙含水层、裂隙、溶洞含水带)的分布、厚度、埋藏条件、渗透性能以及自然地理条件。若基坑开挖在孔隙岩层中，基坑涌水主要取决于岩层孔隙大小，岩层的厚度，分布范围。若基坑开挖在裂隙岩层中， 基坑涌水主要取决于岩体结构、裂隙发育程度及其力学性质，构造复合情况，裂隙发育宽度、深度及充填情况。若基坑开挖在溶蚀岩层中，基坑涌水主要取决于溶洞发育程度及其充填情况。 预测基坑涌水量的方法很多，归纳起来可分为类比外推法，解析法，数值法和水均衡法等：在查清基坑所在地段及毗邻地区的地质与水文地质条件后，合理地选用相应的计算方法来预测基坑涌水。

突水涌泥地下工程开挖过程中，破换了原有的地层结构，打破了土体和地层中水体的力学平衡状态，在没有及时防护时，造成水和土体一起涌入开挖洞室的过程。

突水涌泥指在铁路、公路、水利、矿井等地下工程开挖过程中，由于揭露岩溶通道的组成部分、构造富水带或渗流击穿隧道洞壁而产生的水流、泥流突然涌出的现象。水流量大于0.1m³/s、并有一定压力和流速时，称为突水；当突出的地下水中含有的泥沙等物质超过50%时，称为涌泥。突水涌泥灾害的实质是围岩的含水层结构、水动力条件和围岩力学平衡状态因隧道开挖而发生急剧变化，存贮在地下水体中的能量瞬间释放，并以流体形式高速地向隧道内运移的一种动力破坏现象。2100433B

为了避免基坑涌水给施工带来困难，基坑开挖前应对可能发生涌水的基坑进行涌水量预报，并根据当地水文地质条件和预报的涌水量，采取适当的防治措施。对于涌水量一般较大的水工建筑物，可采用防渗帷幕或设置抽水井、孔等工程措施。对于涌水量不大的建筑基坑，可选用适当排水能力的水泵抽排；在饱水砂土中施工时，还可采用人工冻结方法 。2100433B