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蒙东某露天矿矿坑涌水量高达100 000 m~3/d,补给源主要为海拉尔河,河水经深厚砂卵石层沿煤层隐伏露头渗入煤层,进而涌入矿坑,采用疏干井疏排矿坑涌水,造成水资源的巨大浪费和环境严重破坏,并增加露天矿生产成本。为截断补给通道、减小矿坑涌水量、保护水资源和矿区生态环境,通过试验、理论分析研究了高掺量粉煤灰防渗墙材料的强度、抗渗性能、黏度、粉煤灰激发剂效果,并针对露天矿煤层厚、补给范围广的特点,进行了现场帷幕截水试验。研究结果显示,水固比0. 7∶1. 0时,防渗墙材料的抗压强度和抗渗性能与水泥掺量呈正相关关系,粉煤灰掺量为80%的充填材料前期强度增长缓慢,后期强度增大较快,60,90 d抗压强度分别为28 d的1. 90倍、3. 25倍; CaCl_2和NaCl可加快粉煤灰活性发挥、促进水化反应、减小颗粒间孔隙,显著提高充填材料的早期强度和抗渗性能,具有良好的激发效果;防渗墙材料的黏度随着剪切速率的增大具有明显的剪切变稀现象,剪切速率为30 s~(-1)时出现拐点,呈现剪切增稠现象;膨润土可增加充填材料的黏度,消除其剪切增稠现象,并提高材料的抗渗性能。通过露天矿北侧补给区域进行高掺量粉煤灰防渗墙截水试验,矿坑涌水量减少24 000 m~3/d,截水效果显著,水资源得到保护;防渗墙内外水位差逐渐增大,墙外水位逐渐恢复,水位埋深达到-6～-7 m,水位恢复到植被所需的生态水位,生态水位得到保障。在露天矿采用高掺量粉煤灰防渗墙可截断渗水通道、减少矿坑涌水量、保护生态环境,实现露天矿绿色、保水开采。 相似文献
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我国矿产资源丰富，矿业种类多，矿山数量多，矿业开发导致矿区周边地下水位下降、水资源浪费、水质污染、地表塌陷、土地退化、植被覆盖度减少、地下水资源和生态环境受到不同程度影响。为解决矿山强渗松散层水侧向补给矿坑引起的水资源浪费和生态环境破坏问题，保护矿山地下水资源和生态环境，提出了柔性磁吸防渗膜垂向帷幕截水技术，研究了防渗膜材料性能，研发了磁吸防渗膜连接工艺，开展了不同防渗膜连接工艺室内试验，并在试验矿区进行了1 369 m的强渗松散层截水帷幕现场试验应用。研究结果表明：防渗膜渗透系数低、结构致密、柔软、抗变形、经久耐用，是截流、控污、防渗的良好材料，可满足矿山强渗松散层垂向帷幕要求。研发的磁吸接头材料及连接工艺解决了现有叠覆搭接、连接锁、接头箱等连接工艺的铺设深度浅、接头渗漏、操作复杂等问题，磁吸接头连接的防渗膜帷幕施工深度不受连接条件的限制，磁吸接头连接工艺截水效果优于叠覆搭接和连接锁（接头箱）连接工艺。进行了自带磁和后充磁2种柔性磁吸防渗膜制作、铺设、连接和帷幕回填成墙试验，防渗膜接头处缝隙由5～20 cm减小为0，相邻两幅防渗膜紧密的连接为有机整体，减少了接头处截水帷幕的过水通道。... 相似文献
