擋水墻設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)注意的問(wèn)題探析

王昇

摘 要：在煤礦事故中，透水事故占有一定的比例，由此也給煤礦帶來(lái)了巨大的損失。目前，一般采用擋水墻來(lái)處理煤礦巷道的透水問(wèn)題，這種方式具有設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)單，且經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在擋水墻設(shè)計(jì)以及施工的過(guò)程中，由于施工技術(shù)以及具體的情況等因素，一些問(wèn)題也需要特別注意，才能保證擋水墻起到處理巷道透水的問(wèn)題。文章介紹了在擋水墻設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，供有關(guān)人員借鑒。

關(guān)鍵詞：擋水墻設(shè)計(jì)；施工；注意問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TD743 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）08-0163-02

擋水墻對(duì)于解決煤礦巷道透水問(wèn)題具有很大的優(yōu)勢(shì)，這主要是由于其經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)帶來(lái)的，在擋水墻設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程中，需要對(duì)擋水墻的形式選擇、地點(diǎn)選擇，以及刻槽清理、截流導(dǎo)水、擋水墻澆筑以及預(yù)埋加固等問(wèn)題特別注意，才能確保擋水墻發(fā)揮最大的功效，有效的處理巷道透水問(wèn)題。

1 擋水墻設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

在擋水墻設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注意的主要有擋水墻形式的選擇以及地點(diǎn)選擇。

擋水墻的類型根據(jù)其結(jié)構(gòu)可以分成矩形、錐楔形、球形，而錐楔形又可以分成多錐楔形以及但錐楔形。一般在處理煤礦巷道透水問(wèn)題上，對(duì)錐楔形擋水墻應(yīng)用較多，而矩形擋水墻以及球形擋水墻只是在特殊的情況下選擇使用。這主要是由于錐楔形擋水墻可以與巷道的圍巖進(jìn)行緊密的接觸，增加了擋水墻的穩(wěn)定性，具有較大的安全可靠性。對(duì)于單錐楔形以及多錐楔形擋水墻的選擇，需要根據(jù)巷道透水的水壓進(jìn)行確定，當(dāng)水壓在2.5 MPa以下的情況時(shí)，一般采用單錐楔形擋水墻，超過(guò)其水壓情況一般采用倒錐楔形擋水墻。對(duì)于上述的幾種擋水墻結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，都需要結(jié)合工程的實(shí)際情況，由具有設(shè)計(jì)資質(zhì)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工中還應(yīng)該嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。

在擋水墻地點(diǎn)的選擇方面，必須堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則，主要包括：

①在擋水墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)煤礦礦井下各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行熟悉、了解，盡可能減少擋水墻對(duì)原先礦井中系統(tǒng)的破壞。

②在擋水墻地點(diǎn)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該綜合考慮煤礦礦井中可能發(fā)生斷層構(gòu)造導(dǎo)水的相關(guān)情況。

③擋水墻地點(diǎn)的選擇還應(yīng)該根據(jù)煤礦煤層開(kāi)采后各個(gè)工作面之間導(dǎo)水情況。

④還應(yīng)該根據(jù)擋水墻周邊巖體導(dǎo)水設(shè)置的具體情況進(jìn)行選擇擋水墻地點(diǎn)。

⑤為了保證對(duì)煤礦巷道透水問(wèn)題有效解決，并確保擋水墻的位置安全、合理，盡可能的降低設(shè)計(jì)施工成本，就需要對(duì)煤礦巷道的透水情況進(jìn)行熟悉，并對(duì)煤礦地下水的來(lái)水方向、路徑等進(jìn)行勘探，并由專業(yè)的方式進(jìn)行論證。

另外，對(duì)于擋水墻的厚度也需要特別注意，主要包括擋水墻設(shè)計(jì)厚度的計(jì)算公式推導(dǎo)以及相關(guān)的公式參數(shù)的確定。這個(gè)過(guò)程一定要根據(jù)巷道透水的程度以及其它實(shí)際的情況進(jìn)行，在保證處理質(zhì)量的前提下，盡量降低成本的投入。

對(duì)于擋水墻厚度相關(guān)計(jì)算公式中安全系數(shù)的取值問(wèn)題上，要特別重視，安全系數(shù)主要包括擋水墻工作條件系數(shù)以及超載系數(shù)，由于煤礦中地質(zhì)情況不盡相同，所以擋水墻的承載力中存在很多不確定的因素，不確定的因素主要包括靜水壓變化、施工工藝差異等。一般來(lái)說(shuō)，建議安全系數(shù)K值選擇3～5，這樣可以很大程度上確保擋水墻施工安全，并充分發(fā)揮擋水墻封堵穿水的功效。

2 擋水墻施工中的問(wèn)題

在擋水墻施工過(guò)程中，需要注意的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 刻槽清理問(wèn)題

在擋水墻施工的開(kāi)始階段，就需要對(duì)刻槽進(jìn)行全面的清理，這也是擋水墻后續(xù)施工的質(zhì)量保障。擋水墻的作用就是通過(guò)對(duì)靜水壓力的抵抗來(lái)處理巷道中透水問(wèn)題，這主要靠的是擋水墻周邊巖石的支撐力實(shí)現(xiàn)的，刻槽的清潔關(guān)系著周邊巖石密封性，影響其支撐力的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于刻槽施工需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中對(duì)刻槽的長(zhǎng)度、深度等的要求進(jìn)行施工，但是在對(duì)刻槽局部進(jìn)行爆破后，擋水墻周邊巖體局部會(huì)變得松軟，并且留有較多的殘?jiān)?，如果沒(méi)有及時(shí)的清理，就可能導(dǎo)致巖體漏水以及不穩(wěn)定，影響擋水墻的施工質(zhì)量。

2.2 截流導(dǎo)水問(wèn)題

在擋水墻施工施工的位置，常常會(huì)存在巷道積水，并且積水的深度不一，另外還有水溝導(dǎo)水的現(xiàn)象。針對(duì)這種情況，必須通過(guò)截流導(dǎo)水技術(shù)，有效的排導(dǎo)積水，施工中需要嚴(yán)格的按照施工圖紙進(jìn)行安裝排水管道，排水管道的型號(hào)要符合相關(guān)的規(guī)定。通過(guò)截流導(dǎo)水的實(shí)施，要保證擋水墻施工位置中沒(méi)有動(dòng)水，這樣才能確保擋水墻施工質(zhì)量，保證其能起到良好的處理巷道透水效果。

2.3 擋水墻注漿加固以及相關(guān)問(wèn)題

擋水墻施工的最后一道工序是對(duì)與擋水墻有接觸的圍巖進(jìn)行注漿充填以及注漿加固，這道工序?qū)φ麄€(gè)擋水墻施工尤為重要，關(guān)系著擋水墻功效的實(shí)現(xiàn)。在擋水墻的施工過(guò)程中，不可避免的在擋水墻兩側(cè)以及頂部會(huì)存在裂縫，當(dāng)擋水墻施工完成封閉后，在靜壓的作用下，水會(huì)通過(guò)這些裂縫流動(dòng)，容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。所以一定要在擋水墻施工結(jié)束期間，在擋水墻的圍巖四周進(jìn)行注漿充填，進(jìn)行注漿充填主要是通過(guò)預(yù)留的注漿管進(jìn)行。

在擋水墻澆灌的過(guò)程中，一定要保證其連續(xù)性。無(wú)論是采用人工進(jìn)行混凝土的攪拌還是用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行攪拌，在混凝土澆筑過(guò)程中，同時(shí)要用振動(dòng)棒進(jìn)行振動(dòng)，這樣可以排除混凝土中多余的氣體以及水分，促進(jìn)混凝土的接縫嚴(yán)實(shí)，增加混凝土整體的性能。在混凝土澆筑過(guò)程中要有一定的額連續(xù)性，保證在混凝土速凝的時(shí)間內(nèi)完成后續(xù)澆筑。這樣才能避免擋水墻中存在分層滲水的情況，增強(qiáng)擋水墻擋水效果。對(duì)于擋水墻預(yù)埋加固問(wèn)題方面，要在施工過(guò)程中，用鋼軌、鋼筋等進(jìn)行預(yù)埋加固，同時(shí)在擋水墻工程中預(yù)埋注漿管、排水管、觀測(cè)管等，保證預(yù)埋加固以及相應(yīng)措施與擋水墻圍巖形成一個(gè)完整的整體，共同擋水，這樣才能提升擋水墻的性能。

3 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)各個(gè)行業(yè)，特別是電力行業(yè)對(duì)煤炭的需求量越來(lái)越大，所以煤礦對(duì)于煤炭的開(kāi)采深度以及開(kāi)采范圍越來(lái)越大，這就使得煤礦巷道滲水問(wèn)題危害逐漸增加。針對(duì)這一問(wèn)題，必須加強(qiáng)擋水墻施工的質(zhì)量，確保煤礦礦井工作的安全性。隨著我國(guó)科技的進(jìn)步，擋水墻設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)得到了不斷的完善，但是在具體的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，還必須對(duì)文中提及的問(wèn)題給予足夠的重視，這就需要廣大的擋水墻設(shè)計(jì)施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，不斷提升自我的素養(yǎng)，才能不斷的提高擋水墻的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為煤礦安全生產(chǎn)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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