防治水措施

防治水措施（精选12篇）

防治水措施 篇1

引言

北京江南广德矿业投资有限公司拟开采湖南省道县后江桥铁锰矿区的铁锰矿床, 该矿床属岩溶充水矿床, 水文地质条件极为复杂, 开采前需详细查明矿区的水文地质条件, 在此基础上提出矿山防治水措施与建议。

1 基本情况

1.1 地理位置

矿区位于湖南省道县县城东南约20 km后江桥一带, 涉及该县的蚣坎镇、驷马桥镇横岭瑶族自治乡等, 其地理坐标为:东经111°42′18″～111°44′22″, 北纬25°20′17″～25°23′41″。开采标高:+375～-140 m;采矿区面积:4.558 km2。

1.2 交通

矿区交通方便, 道县至插花坪、驷马桥, 道县至横岭-洪塘营等公路纵横矿区, 县城有公路直通永州市, 直线距离110 km。

1.3 气候

该区域属亚热带大陆性气候, 严冬期短, 春寒阴湿, 春夏多雨, 夏秋多旱, 无霜期长, 气温高, 湿度大, 雨量充沛, 大气降水是区域地下水的主要补给来源。

2 矿区水文地质条件

2.1 矿区地层岩性

矿区出露地层有第四系、三叠系或侏罗系、石炭系、泥盆系等, 主要由泥盆系碳酸盐岩组成, 出露面积约占65 %。

2.2 矿区地质构造

矿区位于驷马桥复式向斜西翼北端, 为一平缓单斜构造, 岩层倾向东, 倾角15°～30°, 地层走向大致南北, 略有偏转, 略呈一反“S”形, 褶皱构造简单, 断裂构造比较复杂。

2.3 含 (隔) 水层

矿区范围内地层分布由西向东 (单斜倾向) 从棋子桥组、佘田桥组、锡矿山组依次分布。棋子桥组为一套隔水岩层;佘田桥组为一套可溶性的碳酸岩沉积地层, 厚度大, 岩溶化强烈, 含水丰富, 为矿坑主要充水岩层;锡矿山组富水性中等至弱, 夹相对隔水层。

2.4 可溶岩水文地质特征

矿区可溶岩层有泥盆系上统佘田桥组 (D3s) 灰岩、白云质灰岩、白云岩、隐晶质微粒灰岩;锡矿山组下段D3X1白云质灰岩、泥质灰岩、白云岩;石炭系下统大塘阶下段 (C1d) 灰岩和石炭系下统岩关阶下段 (C1y1) 灰岩、泥灰岩。总厚度在520.27～825.23 m。

(1) 佘田桥组 (D3s) 岩溶含水层岩组, 为矿区内的主要含水层, 矿体亦赋存于该层中。

(2) 锡矿山组下段2～4层 (D3X1-2～D3X1-4) 岩溶含水层, 呈带状分布于矿区东部D3X1-5～D3X1-1地层之间, 本层岩溶发育, 含富水性中等的裂隙溶洞水。

(3) 锡矿山组下段第6层 (D3X1-6) 岩溶含水层, 呈带状分布于矿区东部边缘, 本层岩溶发育, 含富水性中等的岩溶裂隙水。

(4) 岩溶发育规律。①水平方向:矿区南端一带, 为矿区岩溶地下水的补给、径流区。其特点是:出露地势高, 大片岩石裸露, 属于裸露型岩溶区。地表岩溶形态发育, 有溶洞、溶槽、漏斗、落水洞、溶浊洼地等。地下溶洞以标高100～200 m最为发育。地表岩溶往往与地下溶洞、暗河相通。矿区北端大部分地区属于覆盖型岩溶区, 地下岩溶极为发育, 主要为溶洞、暗河及溶蚀裂隙, 且发育下限深度很大。②垂直方向:除了高角度断层带之外, 正常地段内矿区的岩溶发育一般遵循由浅而深、由强至弱乃至消失的规律。据相关资料统计, 共探出274个溶洞, 发育垂深多在360 m以内, 以标高统计多在标高220～0 m之间, 往下逐渐减弱于标高-150 m以下, 溶洞发育稀少。③构造断裂关系:矿区内, 南北向、北西向、北北东向断裂及其影响带上岩溶最为发育。

2.5 矿坑充水因素及充水途径

大气降水、地表水体水、第四系松散岩类孔隙水、矿体顶底板及围岩岩溶水、矿体水、矿区周边地下水、地面塌陷使大气降水, 地表径流会通过塌陷洞直接灌入矿坑、废弃开采通道及老窿积水。除上述因素之外, 还有矿区西北部车子江河水倒灌、断层浅部导通矮坝河水回流等充水因素。

2.6 边界条件

(1) 北边界:

万岗寨—后江桥断层于螺丝岭以东NE段, 上盘出露岩层为D3X2泥灰岩、泥岩、砂质页岩, 底部为薄层砾岩, 由区内隔水岩层与断层隔水角砾岩共同组成了NE段隔水边界。而断层螺丝岭以西的SW段, 由于断层上盘出露地层为下石炭统灰岩岩溶含水层与断层角砾岩相接触, 且上部被第四系松散层含水层覆盖, 故该段自地面向下约50 m以内为透水边界, 50 m以下的隔水性好。

(2) 东边界:

在未来矿坑开采条件下, 由于矿区地下水大幅度下降, 上述边界上的锡矿山组下段第1层 (D3X1-1) 岩隔水层已起不到隔水作用, 边界东侧佘田桥组灰岩含水层中的地下水可以自东向西流入矿区。

(3) 西边界:

矿区西侧被车子江切割, 河水沿佘田桥组灰岩与棋子桥组砂岩接触带流动, 河水与地下水关系密切, 且河水水位长期保持稳定。矿区西边界为供水边界。

(4) 南边界:

矿区的佘田桥组灰岩含水岩组分布面积广, 北起万岗寨-后江桥断层, 南可沿至老屋地—李子坳一带分水岭, 汇水面积约30 km2。

2.7 矿坑涌水量预测

预测矿坑涌水量采用解析法、均衡法与数值法。解析法和均衡法主要用于对初勘阶段成果的复核, 数值法采用有限差入数值方法, 运用“Visual Modflow 4.2”软件对道县后江桥铁锰矿区的地下水渗流场进行模型识别, 并预测不同条件下的矿坑涌水量。根据矿坑涌水量计算要求, 分别预测了平水期、丰水期和特丰水期的矿坑涌水量, 矿坑涌水量预测结果为5 000～7 000 m3/h。

3 防治水措施与建议

3.1 矿坑充水水源途径

根据矿区水文地质条件, 矿坑充水水源途径主要有:①车子江河侧向补给;②地下水系统内静储量, 矿区岩溶、裂隙发育, 同时矿体呈松散状, 为地下水提供了良好的储存空间;③大气降水入渗;④稻田渗漏;⑤矿区地表池塘、溪沟渗漏;⑥在疏干排水条件下, 矿区四周均会发生侧向径流补给矿区;⑦老窑水;⑧岩溶塌陷引发新的入渗等。

3.2 矿坑充水防治措施

根据矿坑充水水源、充水途径, 矿坑充水防治的原则是截源堵途, 即减少矿坑充水水源的补给量, 切断地下水流入矿区的途径, 同时对进入矿区的地下水进行疏干。根据矿区的实际情况, 矿坑充水采用以下方法防治。

(1) 地下水侧向补给包括车子江河在疏干排水条件下反补矿区, 以堵为主, 即阻断地下水渗透途径, 具体方法有帷幕注浆、河流改道等。

(2) 地下水系统静储量以疏干排水方式处理, 设置疏干排水井或采用坑道进行排水, 也可以联合运用。

(3) 大气降水入渗防治。为减少降水入渗, 应对地表进行处理, 如在地表设置排水系统, 设截水沟、排水沟, 大气降水在地表形成径流后, 利用截水沟截住水流并引入排水沟, 迅速排出矿区, 防止降水长时间入渗地下, 以减少大气降水的入渗量。在矿区南部, 还可以在降水入渗途径中设平硐截流引水, 以减少降水的入渗。对洼地、漏斗、落水洞可采取防渗措施, 对新出现的塌坑、塌洞及时回填防渗等。

(4) 稻田渗漏的防治。目前, 矿区内普遍种植水稻, 而且水稻生长季节属地下水丰水期。减少稻田入渗的办法只能是在矿区范围内减少水稻的种植面积, 改种耐旱农作物。

(5) 对矿区内的沟渠进行修整并保持顺畅, 对沟渠底进行防渗处理, 如采取硬化、设置防渗薄膜等措施。

3.3 防治水方案

(1) 完全疏干方案。

利用坑道系统疏干地下水, 将地下水水位降至坑道面以下。完全利用坑道排水可能会给施工带来不便, 特别是在初期, 应在工作面附近设置降水井, 协助坑道系统疏干排水。

(2) 全围帷幕堵水方案。

根据矿体平面分布以及开采方案, 在矿体周围采取防渗帷幕堵水。帷幕墙内进行地下水疏干, 将地下水位降至坑道面以下。

帷幕堵水方案可分为整体帷幕方案、分矿体帷幕方案和分段、分块帷幕方案。整体帷幕根据各矿体的分布范围将所有矿体围在中间, 此方案造价高, 施工工期相当长, 一次性投入过多。第2种帷幕方案即按单矿体分别进行帷幕。第3种帷幕方案是根据矿体分布选取有利地段进行分割分段帷幕。此方案见效快, 前期投入较小, 但总的投入相对于单个矿体帷幕费用要高。

(3) 排堵结合方案。

根据前述矿坑涌水预测结果分析, 矿山开采过程中的矿坑涌水量主要来自车子江河水的侧向补给, 因此, 防止车子江河水进入矿坑系统是治水的关键。其他方向的来水量较小, 在此方案中对其采取防渗措施的意义不是很大。

沿车子江设地下防渗帷幕, 防止车子江河水沿第四系卵石层和佘田桥组灰岩含水层的侧向补给。地表加固堤防, 防止洪水期车子江河水漫堤后渗入矿坑。帷幕深度必须穿越岩溶发育深度。矿床开采时利用坑道系统进行疏干排水, 将地下水降至开采面标高以下。

(4) 河流改道或防渗与排水相结合方案。

将车子江河流进行改道, 或者将车子江河床进行防渗铺砌, 防止车子江河水与地下水发生水力联系。在车子江河川采用防渗铺砌方案时, 应特别注意河床底部铺砌工程质量, 防止底部可溶岩产生岩溶塌陷造成的破坏。河流改道可以采用明渠形式或隧道形式, 矿区利用坑道系统将地下水疏干。

3.4 方案比较

(1) 完全疏干方案。

其优点是:由于大范围的矿区疏干排水, 矿山开采过程中突水突泥淹矿的危害性小。其缺点一是排水费用极高;二是矿区内范围疏干引起的环境问题特别突出, 会出现岩溶塌陷、生产生活用水困难、河流断流等。

(2) 全围帷幕堵水方案。

其优点是:帷幕坑排水量小, 排水费用低;对环境的影响相对较小。其缺点是:由于帷幕的深度极大, 帷幕质量难以控制, 帷幕孔容易出现孔斜, 易造成帷幕墙出现错位, 相邻孔出现过水通道;溶洞充填物难以处理, 水泥浆难以注入, 即使注入, 由于溶洞充填物中结合体强度不够, 不一定能经受住内外水头差的压力, 容易出现突水突泥, 帷幕一旦发生渗透变形, 对矿坑的危害是巨大的甚至是毁灭性的。而且帷幕工程量大, 成本高。

(3) 排堵结合方案。

其优点是:由于大范围的矿区疏干, 矿山开采过程中突水淹矿的危害性小;沿车子江的防渗帷幕由于其深度不大, 帷幕容易施工, 帷幕质量易于控制;矿山开采过程中的排水量有较大幅度减小。其缺点是:防渗帷幕的工程量较大, 帷幕费用相对较高;矿区内大范围疏干引起的环境问题突出, 当地的生产生活用水受到较大影响;岩溶塌陷问题严重, 甚至影响居民的生命财产安全。

(4) 河流改道或防渗与排水相结合方案。

其优点是:由于大范围的矿区疏干, 矿山开采过程中突水淹矿的危害性小;矿山开采过程中的疏干排水量有较大幅度减小;施工质量易于控制。其缺点是:采用铺砌防渗方案, 若清基不彻底, 疏干时可能引发地面岩溶塌陷, 河水直灌矿坑, 引起淹矿事故;采用明道改道方案, 受位置所限, 现有地表水系统需重新设置, 若采用隧道施工方案, 施工难度大, 成本高。

3.5 方案选择建议

根据矿区的水文地质条件, 从工程的可行性和安全的角度出发, 推荐排堵结合方案, 即以排水为主、防渗为辅。若采用堵水方案, 则应认真进行防渗帷幕设计, 严格控制防渗帷幕的施工质量。帷幕完成后, 建议采用多种方法检验帷幕质量。同时建议对拟帷幕位置加强勘探工作, 包括采用物探、钻探、抽水试验等多种手段, 查明各地段岩溶、裂隙分布规律及发育情况、导水性情况, 确定帷幕需重点处理的地段和一般地段, 从而达到节约帷幕成本、缩短工期的目的。

参考文献

[1]张伟.抽水岩溶地面塌陷的形成及防治[J].河北地质学院学报, 1996, 19 (1) :46-51.

防治水措施 篇2

为预防和有效指导我矿的防治水工作，减少突水引起的重大灾难事故，结合本矿实际情况，制定本措施。

一、矿井涌水水源分析：

1、奥陶系灰岩水：

目前常村井田的奥灰水水位标高为+651m左右，而3号煤层的底板标高均低于628m，因此我矿属于全井田奥灰水带压开采矿井。由于奥陶系石灰岩分布范围广、厚度大，一般厚约500～600m，岩溶比较发育，含水量丰富，并具有良好的调节性能，一旦发生突水，就会酿成恶性事故，极有可能造成淹井事故。因此，奥陶系灰岩水是威胁矿井安全生产的主要涌水水源，防止奥灰水突水也是我矿防治水工作的一项重要工作。

2、3号煤层顶板砂岩水：

3号煤层上部发育有7、8、9、10、11、12号共6个砂岩含水层，而7、8、9号含水层由于距3号煤层较近，在回采和掘进过程中，常会直接涌入采掘工作面造成影响正常生产的突水事故，如果涌水量较大，排水能力过小或排水不及时，亦会造成淹工作面的事故。

3、采空区积水：

回采工作面采完后会形成采空区，3号煤层顶板砂岩水通过冒落裂隙带不断地向采空区充水，常常会造成采空区大量积水，当掘进巷道接近或揭露采空区积水区域时，由于积水会在短时间内突然涌入巷道，往往会发生人身伤亡事故，造成巨大的损失。

4、钻孔水：

地面钻探所施工的钻孔往往会导通多个含水层，使各含水层之间相互发生水力联系。当采掘工程揭露封闭不良的钻孔时，就会造成工作面突水。

5、地表水：

常村矿因工作面回采造成了多处地面塌陷，容易造成积水；另外工业广场内排水沟的堵塞也有可能影响积水的正常排出。因此地表水的防治主要是“雨季三防”。

二．防治水措施：

1、奥灰水防治：

（1）地测部门要积极进行带压开采的课题研究，制定出矿井合理的带压开采方案，以确保矿井安全生产的正常进行。

（2）3号煤层距奥陶系灰岩隔水岩柱为95～130m，奥灰水想要通过正常渠道涌入3号煤层是相当困难的。但是在构造破碎带或有导水构造（大型断层、陷落柱）与奥灰水沟通时，就有发生突水的可能，结合我矿目前生产的特点，奥灰水防治的重点应放在构造的探测上。因此，采区设计前要进行三维地震勘探，查明5m以上的断层和直径大于20m的陷落柱；工作面回采前要进行无线电波透视工作，查明3m以上的断层和直径大于10m的陷落柱，同时对查明的地质构造要用钻探或物探方法进行含水性评价，确认无突水危险后方可进行生产，尽量避免采掘工程直接揭露导水构造而引发恶性突水事故的发生。

（3）对于含水构造（大型断层、陷落柱）或无法确定是否导水的构造，要留设防隔水煤柱，防隔水煤柱不得小于20m。

（4）对于采区应留设采区间的防隔水煤柱，防隔水煤柱不得小于40m，防止一个采区发生突水事故而波及到另一个采区。

（5）采区排水系统、矿井主排水系统必须定期检修、维护，始终处于完好状态，以应付突水事故发生，保障安全；同时应根据矿井涌水量的变化情况调节排水系统。

2、3号煤层顶板砂岩水防治：

工作面回采前，地测科要根据工作面的水文地质情况进行综合分析，预测工作面正常涌水量及最大涌水量，生产队组需根据地测科预测的最大涌水量配置排水设施，保证顶板来水能及时排出；另外对易积水地段，如向斜轴部、下山掘进巷道，要提前组织探放水工作，以降低采掘过程中的来水量。

3、采空区积水防治：

（1）地测科要对已形成的采空区以及废弃的巷道进行严格排查，将可能形成的积水区域标于充水性图上，同时还应标注积水量及积水水位标高，在实际施工中根据不同的积水情况采取相应的措施进行治理。

（2）下分层巷道掘进时，当掘至距上分层采空区积水区边界30m时，即安排打钻探放水，采取边探边掘的措施，以保证巷道施工的顺利进行。

（3）当其它采掘工程需穿越废弃的空巷和采空区时，均要先进行探放水后方可穿越空巷和采空区。

4、钻孔水防治：

地测科要清楚全井田范围内的钻孔分布情况，对封闭不良的钻孔要建立专门的台帐。当采掘工程接近钻孔时，地测科要下通知单，相关队组要密切关注有无突水征兆；当采掘工程接近封闭不量钻孔时，地测科要安排探放水，确认无突水危险后方可继续施工。

5、地表水防治：

防治水措施 篇3

【关键词】高速公路;沥青路面;水损坏;防治

高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散、坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。

1.水损坏特点及原因

1.1高速公路水损坏具有以下特点

(1)损坏多发生在雨季。

(2)行车道比超车道破坏严重。

(3)发生水损害的地方一般透水较为严重，排水不畅通，挖开路面面层，可见下面有积水或浮浆。

(4)破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞。

1.2水损坏原因

1.2.1表面产生坑洞

由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表层时，产生的水损破坏更为严重。事实表明,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中，不管是传统纯沥青混凝土,还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA，在大量行车作用下，都会产生沥青剥落现象。

1.2.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和变形

当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时，降水过程中,自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时，在较长时间的降水过程中，自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层，并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。

1.2.3网裂、坑洞

水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面，可使路面产生网裂、变形或坑洞。

1.2.4桥面唧浆或坑洞

桥梁构造物水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆(白浆),接着形变、网裂和坑洞。

2.水损坏防治措施

2.1路面排水

2.1.1路面微表处处理

微表处即由改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等材料按设计配合比拌合并摊铺在原有沥青路面上形成的薄层罩面。由于该技术具有成本低、施工简单、路面性能恢复好、开放交通快、防水性和抗滑性好等明显优点，因而近年来在国内高速公路养护中得到了较多的应用。

2.1.2设置路面柔性基层

根据沥青路面病害发展情况，在大修时在路面面层和半刚性基层之间加铺沥青稳定碎石柔性基层。沥青稳定碎石柔性基层具有以下优点：A、具有很强的柔性和变形能力；B、可以作为应力消散层，有效减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；C、可以与沥青混凝土面层粘结牢固使得路面结构受力更均匀；D、维修工程不需要太长的养生时间，可以大大缩短工期。

2.1.3路面结构渗水

在高速公路中，面层为三层式沥青混凝土，基层及底基层为半刚性路面结构时，面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土，少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,浸湿路面基层及土基,将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层，并延伸至路肩排水相连接。

2.1.4路槽排水

在石灰岩挖方路段，为防止裂隙水浸湿路面基层及底基层，导致石灰岩本身裂隙加剧,应设置路槽排水。在路面结构设计时，底基层采用20cm级配碎石，兼作调平层与排水层。在路两侧土路肩部位设置40×50cm碎石盲沟,盲沟沿路肩布置，在填方路段合适的位置通过横向硬塑料排水管將水排出。

2.1.5路肩排水

路基附近的地面积水及高的地下水是形成翻浆的主要原因之一。为了及时排除春融期间路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟，接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中，按3～4ｍ的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管，排除路肩部分的碎石盲沟积水。

2.2中央分隔带排水

2.2.1设置中央分隔带防渗墙

为防止中央分隔带降雨或者浇灌水横向渗入路面层，可在中央分隔带两侧设置防渗墙。一般在中央分隔带路缘石内5cm左右开槽，成槽宽度约2.5-3.5cm，深度不小于60cm，居中插入塑料膜，沿膜两侧均匀灌注防裂水泥浆密封即可。

2.2.2设置纵向碎石盲沟

采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外，但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm，涂上沥青, 然后再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50～70ｍ设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。

2.3把好施工质量

沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。目前,高速公路的沥青路面多为三层摊铺。多雨地区,下两层应为Ⅰ型沥青混凝土,减少其空隙率；面层可为Ⅱ型沥青混凝土或抗滑表层，增大其透水性，改善雨天行车条件。

2.4做好下封层设计施工

下封层是多雨地区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施,下封层质量不好,引起路面水下渗。即使路面质量好,短期不出现水损害,但路面的耐久性将大大缩短。在有些设计中多雨地区沥青路面只设计了沥青透层,而没有设计下封层;而有的设计了下封层,施工时却为透层。由于我国高速公路大多采用二灰(水泥)稳定碎石基层,基层顶面往往存积粉尘，很难清扫干净至完全露出碎石,沥青透层可以渗入碎石的间隙,但在粉尘上无法牢固粘结,施工车辆行驶时会出现起皮和卷带，致使透层不完整，起不到防水作用。

多雨地区基层顶面必须设计下封层。下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况，确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工，使封层覆盖路基全断面，施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。

2.5提高沥青混合料的水稳定性

为了满足表面层抗滑性能对集料质量的要求，有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料，致使沥青混合料的抗水损能力严重不足。有的即使采用了抗剥落剂，但质量甚差，尤其是许多胺类抗剥落剂，一般在温度100℃以上就会遇热分解、挥发,在拌和、（下转第250页）（上接第228页）贮存、运输、铺筑过程中都在分解，使用效果不好，导致水损害破坏。为此建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时，首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂，必须使用确实长期有效的抗剥落剂。

2.6加强沥青层与沥青层之间的粘结

许多工程的施工顺序不当，各层之间施工间隔太长，甚至在沥青面层铺筑过程中或铺筑后，再开挖中央分隔带，埋设管道，挖出的土污染了沥青面层；有的甚至不洒粘层油，尘土影响了上下层的粘结力。施工规范对粘层油的规定要求不严格也是缺陷之一。为此建议强化施工计划安排,所有开挖埋设、绿化等工序应在基层施工过程中同步完成，最后铺筑沥青面层。

2.7提高压实标准,增加现场空隙率指数

摊铺沥青混凝土时，洒入改性沥青,同时提高压实度，使高温混合料进入碎石的空隙中，使沥青膜融化。碾压密实后，使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石，并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上，现场空隙率接近8%。

煤矿防治水措施分析 篇4

(1) 构造断裂带与接触带。矿区含煤地层中存有数量不等的断裂构造, 它不仅使断裂附近岩石破碎、位移, 也使地层失去完整性, 从而成为各种充水水源涌入矿井的通道。地层的假整合或不整合的接触带, 由于空隙发育, 当它与水源靠近时, 也可能成为地下水进入矿井的通道。

(2) 采矿造成的裂隙通道。煤层开采后, 采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡, 相应地产生矿山压力, 从而对采场产生破坏作用, 必然引起顶部岩体的开裂、垮落和移动。塌落的岩块直到充满采空区为止, 而上部岩层的移动常达到地表, 根据采空区上方的岩层变形和破坏情况的不同, 可划分为三带, 三带之中的冒落带、裂隙带就是矿井充水的良好通道。

2 煤矿防治水措施

2.1 查清矿井水文地质条件

必须根据《煤矿防治水规定》的要求, 有计划、有针对性地进行矿区 (井) 水文地质调查、勘探和观测工作, 查明矿井的各种充水因素, 分析研究地下水的规律, 为防治水工作提供技术依据。水文地质条件不清是造成水灾事故的重要原因之一, 地下水赋存状况及补给关系不清楚, 对水源位置不清, 盲目采掘必然会酿成突水事故, 为了搞清楚水文地质条件, 根据各矿区 (井) 的具体条件, 随着采掘活动的进展, 应该重点调查和掌握以下情况:

(1) 观测矿井涌水量、水位动态及其季节性变化规律。

(2) 调查地表水体和积水区历年最高与最低水位、汇水情况和疏水能力, 并调查洪水泛滥时淹没矿区的范围、淹没持续时间, 以及对工业场地和居民点的影响程度。

(3) 观测研究地质构造的产状要素, 断层破碎带的宽度, 充填物成分、胶结程度及力学性质, 断层两盘岩层接触关系, 构造的分布规律, 以及断裂在各含水层之间、地下水与地表水之间发生水力联系上所起的作用。

2.2 扎实做好防治水各项基础工作

要想有效开展煤矿水灾防治工作, 就必须充分结合矿井的具体生产实际, 制定行之有效的长期的矿井防治水规划以及各个阶段的具体工作计划。此外, 还应成立相应的组织机构, 并制定科学的规章制度, 力求做到各个类型的矿井均有一套高效的矿井水灾防治机制, 这样才能将各项基础工作落实到位。

同时, 必须对矿井水文地质情况进行充分的调查研究, 处理的方法主要有以下几种:第一, 物探;第二, 钻探;第三, 化探。同时, 针对这三种探测技术应用问题, 还应制度明确的管理措施。此外, 随着地球物理探测技术的不断成熟, 要加强其在煤矿防治水中的应用。经过近十年的工作实践, 煤矿综合防治水技术有了很大的突破, 并呈现出现代化的特点, 因此, 在进行煤矿实地勘察工作过程中, 必须充分采用综合防治水措施, 从而可以较好地掌握以下资料:第一, 煤矿周围的水文地质情况;第二, 地表水的赋存状态;第三, 水流量的大小。此外, 还应确定矿井周围是否存在以下两种地质情况:第一, 落差较大的断层;第二, 高含水性地层。在做好上述工作的基础上, 并制定合理而具体的矿井水灾防治措施, 从而避免矿井水灾的出现。

2.3 强化雨量集中阶段的安全隐患排查力度

为保证生产安全, 煤炭开采过程中坚持的原则主要有:第一, 预测预报;第二, 有疑必探;第三, 先探后掘;第四, 先治后采。这四个原则也可应用于矿井水灾的防治工作中, 同时, 还应采取“防、堵、疏、排、截”的综合防治办法, 特别是在雨水集中的阶段, 必须将各种防范工作落实到位。对于废弃老窑井口而言, 若其存在被洪水淹没的可能, 为避免出现因地表水倒灌井口而引发的淹井事故, 则可采取以下两种措施:第一, 填实封死井口;第二, 使用钢筋混凝土盖板将井口盖住盖实。此外, 为进一步防止矿井水灾的发生, 在雨量集中阶段, 应设置专职人员, 以加强对以下区域的巡视检查工作:第一, 本井田范围;第二, 废弃老窑;第三, 塌陷区;第四, 可能影响矿井安全的水库、湖泊等。如果本区域出现短时间内降雨量较大的情况, 则必须采取全日制不间断巡视检查机制。最后, 还应加强和完善隐患排查机制, 并制定井下工作人员及时撤出的管理办法。一旦出现洪水淹井的可能, 应立即停止井下一切生产工作, 以避免出现由淹井而造成的人员伤亡事故和矿井财产损失。

2.4 建立地下水动态观测系统

矿井应建立水文地质观测系统, 加强水文地质动态观测、水害预测分析。进行地下水动态观测和水害分析是了解井田主要补给水源、补给方式和途径的主要方法, 采取井上、下相结合的方式, 对各含水层的动态变化规律, 研究各含水层的补给关系。同时, 将井上各出水点和地面水体的水质、水温监测纳入矿井水文地质长期观测的内容, 做好日常的水文地质观测工作, 定期分析观测资料, 一旦发生突水就能及时确定水源和通道。

2.5 制定完善的水灾害应急预案

在进行矿井水灾防治工作时, 不仅需要完善水灾防治措施, 还应制定较为完善的水灾害应急预案。为形成有效的防治水应急预案, 具体措施主要有:第一, 构建抢险排水区域;第二, 配备齐全的排水设备, 保证其质量和数量;第三, 定期检修和维护排水设备。此外, 还应加强形成员工培训, 不断提高其水灾防治技能知识。培训的内容主要为水灾发生的原因、规律、防治措施以及逃生路线知识等。最后, 还应不断完善应急预案, 定期加强应急预案的演练, 以提高员工的逃生能力。

3 结论

在煤矿的开采过程中存在着不同类型的水灾事故, 所以煤矿企业必须要意识到做好防治水工作的必要性和重要性, 建立科学合理的责任管理制度, 并制定切实可行的防治水方案, 有效防治水灾, 保证工作人员的安全。

参考文献

[1]张秋林.加强煤矿防治水工作的对策探讨[J].山西煤炭管理干部学院学报, 2012 (04) .

[2]艾华, 乔玉明.白家沟区域水患治理方案浅析[J].山西焦煤科技, 2008 (S1) .

[3]杨宏波.浅谈回收阶段煤柱与采空区水的防治[J].中州煤炭, 2006 (06) .

[4]毛振西.煤矿防治水工作面临的新问题分析[J].山西煤炭, 2011 (12) .

煤矿：煤矿防治水工作措施 篇5

家和人民生命财产造成的损失是巨大的。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。

一、发生矿井水灾的原因

总结过去发生的矿井水灾，往往是安全思想不牢，思想麻痹，从而情况不明，预防措施不当所致。其主要原因有：

1、地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多为雨季降水)大量灌人井下，造成水灾。

2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水，但措施不当。

3、井巷位置设计不当。如将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，导致施工后，因地压和水压共同作用而发生顶、底板透水。如此案例国内曾有发生，但为数不多。

4、井巷施工质量伪劣，致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂导致透水，或工程钻孔在固井止水前误穿巷道，导致顶板含水透水。

5、测量错误，导致巷道穿透积水区。

6、井下无防水闸门或虽有而管理、组织不当，造成透水时无作用而淹井。

7、出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。

8、排水设备能力不足或设备不完好。

9、排水设备平时维护不当。如水仓不按时清挖，储水能力不足而淹井。

10、其它原因。

二、发生矿井水灾(突水)的预兆

1、本来是干燥光亮的煤，变得发暗潮湿，无光泽，空气变冷。

2、出现雾气。井下空气中含有大量水蒸汽，湿度较大，当采掘工作面接近积水区时，空气骤然变冷，水蒸气变成雾气。

3、煤岩壁挂汗。

4、挂红。煤壁浸出的水发涩，有h2s臭味，附着在裂隙表面有暗红色氧化铁水锈。

5、煤层发出嘶嘶水叫。

6、地板鼓起，有时出现压力射流，水有甜味。

7、顶板来压，产生裂缝，出现淋水。

三、发现透水预兆的紧急处理

不管发现上述何种透水预兆，都必须立即停止掘进迎头工作，向上级汇报情况及时采取安全措施。采取边探边掘，探水眼必须超前掘进巷道，达到要求的超前安全距离。

若是水情紧急，透水即将发生，必须立即发出警报迅速采取果断措施进行处理。防止透水事故发生，防止淹井，并及时撤出所有受水害威胁地点的人员。如果透水已经发生，各工作地点人员必须沿上山向高标、高巷道往上撤离水区。

四、矿井水害的防治措施

为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施。这些措施概括起来主要有：防治地表水涌入矿井、探放水、疏放排水、防水煤柱的留设、水闸门和水闸墙的设置使用、注浆堵水、建立防治水保障制度、加强水文地质工作，做好矿井涌水、积水预报等。各煤矿的自然情况各不相同，可以有针对性地选择相应防治水措施。

l、要做好职工的教育培训，井下职工均要熟悉透水前的各种预兆，发现透水危害及时汇报并采取(上述)应急处理措施。

2、要建立必要的矿井防治水规章制度，把防洪、防治水工作落到实处。

3、加强矿井水文地质观测工作，注意收集整理资料，准确将积水巷、水窝、积水老窑绘在图上，以便进行采掘工程时制定采取相应防范措施。

4、坚持有疑必探，先探后掘”的方针。

煤矿地下的地质条件是复杂的，地下水的情况也很复杂，在很多时候我们会遇到各种水害的威胁。根据现有资料，对无法确保没有水害威胁地区，必须采取探放水措施，探水后消除了水害威胁再向前掘进。多年来与地下水作斗争的经验告诉我们：“有疑必探，先探后掘”的方针是指导煤矿生产与各种水害作斗争的有效方针。

在煤矿与地下水作斗争，决不可疏忽大意，不能蛮干，也不能为了赶生产怕麻烦而存有侥幸心理。

在有老空水威胁地区必须进行探水，掘进工作面必须边探边掘。平巷掘进一般可对正前和巷道上帮进行钻孔探水，一般为三组钻孔，每组l一2个孔；在上山掘进时，一定要在巷道正前和左右两帮进行探水，钻孔不少于5组。

使用探水机械要注意如下事项：

1、加强探水钻眼附近巷道的支架，背好顶、帮，工作面打上坚固的顶柱，以防高压水冲垮煤壁和巷道支架。

防治水措施 篇6

关键词：公路 路面 早期水损害 防治措施

0 引言

水损害是我国公路路面主要的病害之一，特别是在南方高温多雨、潮湿地区，尤为严重。对于水泥混凝土路面，水损害的主要表现形式有：唧浆、唧泥，并进一步发展成脱空、断板、错台等；对于沥青路面，其主要表现形式有：坑洞、松散、唧浆、龟裂等等。其表现形式不同，表示水损害处于不同的阶段。不管高速公路采用的是何种路面结构形式，其对高速公路路面结构的承载能力的损害是十分严重的，而且随着时问的增长，承载能力下降的速度越显著。一般南方多雨地区，当开始出现了早期水损害，且没有及时养护的话，多则3～4a，少则1～2a，甚至1个雨季，就出现大面积的损害，导致路面结构的崩溃。因此对高速公路路面水损害的原因进行分析和防治措施的研究具有十分重要的意义，本文根据笔者多年的工作实践对公路水损害产生的原因和防治措施进行一些分析和探讨。

1 水损害的破坏形式及机理

1.1 破坏形式 我国公路沥青路面多采用强基薄面结构形式，即由半刚性基层作为汽车荷载的主要承重层，沥青面层只作为结构层。在这种结构形式下，公路沥青路面中常见的水损害破坏形式有以下几种：t唧浆、形变和网裂、松散、坑洞、辙槽等。以上的早期水损害现象有时单独出现，但大多数是组合出现的。比如产生唧浆的地方通常会出现网裂和形变，并随着时间的推移很快会出现松散和坑洞。

1.2 破坏机理分析 水损害的作用机理主要是粘附理论。粘附是指一种物体与另一种物体粘结时的物理化学作用。对于沥青与集料间的粘附性有四种理论来解释：①力学理论。认为沥青与矿料之间的粘附性主要是其间分子力作用的结果，分子力作用与集料表面的特性(如表面的空隙、粗糙度、比表面积、粒径等)有密切联系，由于吸附和毛细作用，沥青渗入到空隙中增加了沥青与集料之间总的接触面积，产生力学嵌锁。而这种力学嵌锁在沥青与集料之间提供了较强的粘结力，对表面粗糙且多孔隙的集料，这种力学嵌锁非常强烈。②化学反应理论。沥青与集料中含有不同的化学成分，当沥青中含有表面活性物质(如阳离子型极性基团和阳离子极性化合物)和一些含有重金属或碱土氧化物的石料接触时，在表面有可能生成皂类化合物。皂类化合物的化学吸附作用力很强，因而有较大的粘附性。当沥青与酸性石料接触时不能形成化学吸附，分子问的作用力只是由于范德华力的物理吸附，且这种物理吸附是可逆的。③表面能理论。认为沥青与矿料的粘附性是由于能量作用原理即沥青的湿润作用而形成的。沥青的湿润作用使沥青与集料表面紧密结合，而这种湿润通过沥青表面和集料表面之间的能量交换来实现。由于水与集料的粘附力比沥青与集料的粘附力大，因此，水可以侵入沥青一集料界面，形成水一沥青一集料的表面接触。④分子定向理论。现代表面分子物理的研究认为，沥青可视为表面活性物质在非极性碳氢化合物中的溶液，因沥青所含表面活性物质的数量不同而具有不同的极性。沥青粘附于石料表面后，在石料表面发生极性分子定向排列而形成吸附层。与此同时，在极性场中的非极性分子由予得到极性感应，也产生额外的定向能力，进而构成致密的表面吸附层。沥青的极性是吸附的本质也是导致矿料吸附沥青的根本原因。这四种理论从不同角度对沥青与矿料的粘附机理进行了解释，但由于沥青与矿料之间的粘附极为复杂，因此，每一种理论都不能完全概括其机理，只有综合应用才相得益彰。

2 公路沥青路面水损害病害的养护措施

根据沥青混凝土产生水破坏的内因和外因，必须从设计、施工、养护的角度上采取有效的措施，使水破坏现象降到最低。防止水损害的发生关键是要分析水损害产生的原因，并找出水源采取相应的措施。

2.1 沥青混凝土各面层都用空隙率相对较小的密实型沥青混凝土 根据目前高速公路水损害病害的发展规律可看出，路面结构层中仅设一层密实式沥青混凝土是不能够起到路面防水的作用。沥青面层中哪一层空隙率大，一旦有水进入，哪一层就会产生水损坏。因此，无论路面是二层或是三层，各层都应该采用密实式的或所谓的Ⅰ型沥青混凝土。综合考虑沥青混合料的高温抗永久变形能力好、透水性小以及表面粗糙度好三个主要性能后，调整SAC-10、SAC-13、SAC-16型作为沥青混凝土路面上面层结构。碎石沥青S MA是粗集料断级配沥青混凝土。SMA与SAC的最主要的差别在S MA中掺加木质素纤维，并相应的提高沥青用量，SAC仅用改性沥青。

2.2 提高沥青与矿料的粘结力 为减轻沥青剥落现象，改善沥青混凝土的水稳定性和耐久性，需要提高沥青与矿料间的粘结力，对于用做中面层或底面层的沥青混凝土，要求沥青与矿料的粘结力不小于4级，对于用做表面层的沥青混凝土，要求沥青与矿料的粘结力不小于5级。在已建成通车的高速公路使用的硬质石料以玄武岩、安山岩、闪长岩、花岗岩为主，这些岩石与沥青的粘结力只有3 级或4级，因此建议填加消石灰粉或水泥等抗剥落剂来提高沥青与矿料的粘结力。在兼顾其他性能的基础上，适当考虑在中面层和下面层中适当采用针入度小的沥青来增强其抗水损坏能力。

2.3 提高压实度标准 沥青混凝土的压实度对沥青混凝土的物理化学性能有着至关重要的影响，当设计配合比其空隙率是4%时，在不同的压实度标准下现场空隙率有明显差别。在压实度为96%时，现场空隙率将接近8%，在压实度为98%时，现场空隙率将接近6%，前者的渗透系数将明显大于后者。为了尽可能的提高沥青混凝土面层的不透水性，必须相对提高沥青混凝土路面的压实度，高速公路表面层的压实度不小于98%，中面层和底面层的压实度不小于97%。

2.4 增加现场空隙率指标 现场空隙率是指面层的某层碾压结束和冷却后沥青混凝土内部空气所占的体积百分率。用现场空隙率可以更确切地反映沥青混凝土的压实结果。建议现场空隙率指标为：表面层≤6%，中面层或底面层≤7%。

2.5 在路面结构中设防水层 从公路沥青路面的水损坏现象分析，往往表面水还没有来得及渗透到中层或下层，表面层或中面层就开始破坏，因此，如果在较厚的沥青面层(两层以下)下面设置防水层，在某些情况下水还没有来得及渗透到防水层上，上面的沥青混凝土层可能已经开始破坏，防水层可能起不到应有的作用。可在沥青表面层下设置防水层，防止进入沥青表面层的水继续下渗到面层的下层及到达滞留在基层顶面，避免其导致冲刷、唧浆和路面坑洞等水破坏。

2.6 有效控制沥青混凝土的均匀性 沥青混凝土的矿料级配，矿料颗粒变异性大以及混合料的拌和离析、碾压时的温度离析都可使沥青面层从颗粒组成、沥青含量、密实度和空隙率都显著不同。因此应规范筑路材料的供应，将原材料的变异控制在尽可能小的范围内，对无法保证原材料质量稳定的，更应做好沥青混合料的生产配合比设计，严格禁止拌和楼私自变动热料仓配比。堆料厂应该硬化处理，对不同规格的集料应严格分开堆放，采取可靠措施，避免不同规格的集料堆交错，避免人为增大集料变异性。各种细集料都应分别搭蓬保护，防止雨淋。严格混合料生产、拌和、施工各环节的管理和监控，合理的安排施工工序，尽量减少各环节产生的不均匀现象，保证路面的施工质量。

2.7 中央分隔带防水措施 中央分隔带为粉砂土，由于粉砂土本身的特性，毛细水较为活跃，雨雪水、绿化浇水等容易从中央分隔带侧面侵入路面结构层界面间，因此砂土段中央分隔带防水措施非常重要。

3 结束语

浅谈煤矿井下防治水措施 篇7

1 顶板水的防治

1.1 顶板水的预疏放分析

预疏放法防治矿井水害技术是针对威胁矿井安全生产的主要充水含水层水, 通过专门的工程和技术措施在人工受控的条件下进行超前预疏水或疏降水压, 进而减少或消除其在矿山建设和生产过程中对矿井安全的威胁。

疏水降压作为矿井水害防治的技术途径之一, 有其特定或合理的应用条件, 一般在下列矿井水文地质条件下多采用疏水降压的矿井防治水技术: (1) 矿井主要充水含水层属于直接充水含水层。当含水层作为煤层的直接顶板时, 一旦巷道进入煤层或工作面回采后, 由于缺乏工程层位与含水层之间的隔水保护层, 含水层中的水会直接进入巷道或工作面给矿井生产造成影响或灾害。在这种条件下, 往往需要采用预疏水技术防治矿井水害。 (2) 矿井主要充水含水层属于自身充水含水层。由于矿井的主要工程活动位于含水层之中, 或者说矿井的采掘活动将直接揭露充水含水层, 含水层中的水无法躲避, 早晚都要被释放;可在人工受控条件下预先对含水层水进行疏放。 (3) 矿井主要充水含水层以静储水量为主, 动态补给量有限;采用预先疏水技术可以有效的消减峰值水量而达到消除矿井水害的目的。

1.2 顶板水的预疏放方法

对顶板水进行预疏放为工作面回采大幅度降低水压, 以防顶板冒落时大流量突水冲溃工作面, 减少工作面涌水对回采的影响。一般情况下对顶板上的疏放可采取以下几种形式:

1.2.1 顶板疏放钻孔。

在用物探手段查明顶板富水区的前提下, 可对煤顶板上覆含水层进行预疏放, 降低由于顶板冒落引起顶板水集中涌入工作面的峰值强度, 消除或减弱工作面回采时顶板水对开采的威胁。方法是在工作面上巷或下巷施工放水钻孔, 将顶板水相对集中的涌水方式改为相对分散的、循序渐进的逐段放水方式排出。

1.2.2 采动放水。

通过物探或钻探可能无法探测到的富水区, 通过巷道掘进和钻探等手段不能真正揭露地下岩溶水, 但在工作面回采过后, 随采空区顶板的大面积跨落, 在采动影响范围内的顶板水均会被影响, 经不同的充水通道被疏干, 形成采动放水;采动放水的水量大小无法控制。

1.2.3 泄水巷。

当放水钻孔对顶板含水层疏放效果不理想时, 可能在采动过程中完成顶板水的疏放, 放出的水量可能比较大, 而且无法进行控制, 因此需要在适当地段修建专门泄水巷道, 对顶板溃水进行排泄, 保证工作面的正常回采。

1.2.4 疏放水的配套措施。

完善井下排水系统:通过完善泄水巷、蓄水坑等井下设施来完善井下排水系统。完善观测系统:在进行疏水降压方案过程中, 建议在矿井首采区建立相应的观测系统, 掌握不同含水层地下水与煤层开采之间的关系, 为今后矿井的开采布置和防治水工作提供依据。

1.2.5 注浆堵水。

注浆堵水作为一种重要的煤矿防治水技术手段。目前针对工作面顶板的注浆研究主要集中在两个方面:一是在煤层顶板破碎, 支护较为困难的情况下, 对煤层顶板3m~5m的破碎带利用玛丽散等材料进行注浆加固;二是对顶板岩性差异比较大的情况下, 为减少采后地表的沉陷, 在离层带进行注浆。注浆后采用钻探和物探手段进行检查。

2 底板水的防治措施

对底板水的防治应以控制性疏放为主。

2.1 底板水疏放

根据矿井实际情况, 对底板水的疏放以巷道疏放为主, 如开拓工程巷道布置在底板, 可直接利用, 如果底板水威胁比较严重, 还应根据矿井总体防治水工作的需要, 在合适的地点开拓专门的疏水巷道。巷道断面尺寸如果仅考虑排水的需要, 可采用小断面掘进。

2.2 疏放水量的控制

对底板水的疏放水量应进行控制, 过量的疏降必然造成矿井的大量排水, 增加矿井的排水费用, 同时疏降过度也将将对地区环境产生不利影响。特别是对一些和大气降水或地表水有联系、贯通的出水点, 疏放的水量应根据具体情况进行严格控制。控制方法可采用在出水点埋设放水阀门的方法进行。

2.3 安全措施

掘进疏水巷道, 应严格遵守相关的超前探测要求, 建立相关的紧急处理预案外, 还应特别考虑到有毒有害气体的影响, 在巷道施工前建立专业的应急处理办法。

3 掘进巷道的防治水措施

在巷道掘进过程中应严格按照矿井防治水工作条例的要求执行, 本着有疑必探, 先探后掘的原则, 做好超前物探和超前钻探工作。

3.1 超前物探

超前物探作为日常防治水的重要内容, 主要方法为井下直流电法, 在岩巷掘进时还应增加地质雷达探测。井下直流电法探测掘进头前方的含水构造, 在煤巷中使用效果较好;而在砂、泥岩中使用效果较差。

3.2 超前钻探, 探放水。

巷道掘进过程中, 在水文地质异常地段, 如断裂带、导水带、向斜轴部等, 应进行超前钻探, 以便采取防治水措施。

4 回采工作面的防治水措施

采区采煤工作面在形成后, 对于赋存条件复杂的矿井, 还应该采取一系列措施, 来保障防治水工作系统、有序地进行。

4.1 工作面内物探

工作面内的物探建议采用直流电法和音频电透视两种方法结合探测, 对各自的探测结果相互印证, 以便提高探测精度。探测范围应包括工作面顶、底板各100m范围内各种异常区的分布, 主要包括破碎带、溶洞、陷落柱、暗河、断层带等各种异常区范围、分布、大小、位置、充水、富水情况等。

4.2 探测异常区的治理

针对物探的异常区, 应利用钻探进行验证, 确定异常区的具体情况, 分析异常区的富水情况、充水情况, 在有条件时应进行简单放水试验, 确定异常区地下水与其它含水层 (体) 的连通情况、受大气降水的影响情况、疏干的可能性等。

如果确定的异常区位于工作面底板, 并且水压较高, 对工作面回采可能造成影响, 首先应考虑对该异常区进行提前注浆, 对富水异常区进行改造;其次再考虑疏放, 底板水的疏放可利用钻孔或巷道 (或在底板巷道内专门施工放水钻孔) 进行。

4.3 优化排水路线, 提高防灾、抗灾能力

对于水文地质条件复杂的矿井, 还对工作面排水路线设计进行优化, 使得采动过程中的工作面涌水尽量能够巷道自流排出。

5 地表水防治措施

(1) 矿井要查清矿区及其附近地面水流系统的汇水情况、渗漏情况、疏水能力和有关水利工程情况;查明本矿井及其附近地表河、湖、塘、水库 (坝) 的位置、洪水位标高等。 (2) 矿井编制雨季“三防”计划和防洪应急预案, 制定雨季“三防”措施, 实施雨季“三防”工程, 保证矿井安全度汛。 (3) 矿调度室要在雨季期间做好防洪、防汛预警、预报工作, 建立有效的预警机制, 凡出现橙色预警以上大雨、暴雨等灾难性天气时, 要立即通知各单位做好应急准备工作, 必要时采取停产撤人应急处理措施。 (4) 矿井各井口及工业场地内建筑物的各排洪渠道必须在雨季来临之前由矿调度室组织进行一次全面排查与清挖, 并储备一定数量的防洪、防汛物资。

参考文献

[1]刘其志, 肖丹.矿井灾害防治[M].重庆大学出版社, 2009.

船舶压载水防治措施探讨 篇8

关键词：船舶压载水,有害生物,生物入侵,处理方法

国际海事组织统计，全球船舶每年携带的压载水约有120亿吨，每天随着船舶压载水周游世界的生物多达7000种。当压载水排放时，所携带的生物也进入水体，因脱离原生态系统的束缚，可能大量繁衍，导致生态污染，危害当地生态、经济、人类的健康，被世界环保基金组织(GEF)列为危害海洋的四大威胁之一。2004年，我国由生物入侵造成的直接经济损失高达574亿元[1]，海洋生物入侵是主要原因，压载水的排放是海洋生物入侵的一个重要途径。我国拥有占世界总吨位3.4%的庞大船队，如何有效的处理压载水的问题值得探讨。

1 船舶压载水的管理

1.1 制度建设

压载水的管理法制先行，早在20世纪，美国、澳大利亚、加拿大等发达国家采用单边行动通过本国立法对压载水实施控制和管理。2004年2月，国际海事组织(IMO)召开的压载水管理国际会议通过《国际船舶压载水和沉积物控制与管理公约》，为全球海运界管理和控制船舶压载水提供了第一个全球性的统一的法定管理依据。巴西从2006年12月30开始，对所有抵达巴西港口的船舶要求必须配备经船级社或船旗国当局批准的《压载水管理计划》，否则将被罚以巨款和(或)面临延误。

我国对压载水的管理没有比较系统的法律规定，《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国国境卫生检疫法》、《中华共和国进出境动植物检疫法》主要针对含油物质和来自疫区的压载水实施管理和控制，管理范畴有明显的局限性。作为远洋航运大国、国际海事组织的A类理事国，我国更应该以法律形式规定船舶压载水的行政管理、技术管理、技术标准控制等，确保压载水管理有法、有序地实施。

1.2 检验监督

(1)采样方法的优化：由于生物种类、生存环境、生长发育阶段以及对环境的适应性等因素的影响，活性生物个体的生命力各不相同，这就要求在采样的过程中，对不同的压载舱以及同一压载舱的不同位置进行系统的优化，从而促进对压载水中目标生物的客观识别。

(2)生物检测新技术的应用：生物监测必须能够准确、快速、随时、随地对生物做出定性和定量的判断，而传统的测试方法(如恢复培养法、计数法等)却很难达到这一目的。有资料显示[2]，荧光素2荧光素酶测定法、ATP+荧光素+O2荧光素酶氧化荧光素+AMP+PPi+光方法和SeaWiFS法是目前检测微生物较快的方法;Flow cytometry、FISH(fluorescence in situ hybridization)、(rRNA)FISH等仪器能较快和较准确的测定压载水中的细菌。

(3)目标生物的确定：整合海事部门、海洋研究所、环保部门、高校等的技术力量，对国内各港口水域生物基线(生物多样性)进行调查，了解海洋生物种类、特征、分布等详细资料，形成数据库，并通过理论分析和实验检验的方法，对压载水中物种进行生物学特征和生态影响的研究，最终确定港口海域应防范的目标生物。并在港口敏感水域设置监测站，对水质及生物进行例行监测，及时掌握水质变化和生物群落变化，对可能产生的海洋生态危害采取及时的措施，将损失减少到最低程度。

(4)海洋生物地理信息系统(OBIS)的开发应用：海洋生物地理信息系统是一个用于考查生物多样性、分布及数量，跨越时间和空间变化的海洋生物和环境数据库，是加强海洋综合管理，保护好海洋生态环境，预防海洋生态灾害(如压载水危害、赤潮等)，维护国家海洋权益有效方法。海洋生物地理信息系统在压载水管理上的作用表现在以下方面：一是根据船舶压载水的来源，预测其携带的生物类型，筛选目标组分，进行有针对性的处理;二是通过例行监测适时掌握港口水域生态变化，评估其潜在生态危害，并采取有效措施。2000年，为期10年的“国际海洋生物普查计划”正式实施，该计划在全球尺度上评估和解释了海洋生物分布、丰度和多样性，并将普查结果建成了海洋生物地理信息系统供海洋学界免费查阅。于子江等[3]开发研究的“河北海洋环境保护地理信息系统”是海洋生物地理信息系统在国内的一次有益尝试。如何将海洋生物地理信息系统与压载水的管理进一步有效结合起来是一个值得探讨的课题。

1.3 人员培训

(1)加强海事主管机关、航运公司和船员(特别是大副、三管轮等船舶压载水管理和操作人员)的制度培训，全面了解压载水管理公约和规则。

(2)加强船员压载水置换、处理、检测的技术培训，并将其作为海员上岗培训、考核的操作技能。

(3)加强执法人员相关法规、技术的培训，提高自身的执法能力。同时，还应逐步建立和完善压载水监管的技术手段，提高压载水监管的有效性。

2 船舶压载水的处理

为了更有效地控制船舶压载水传播外来生物，国际海事组织(IMO)和一些海洋国家科研机构开展了船舶压载水处理方法的研究。就目前而言，压载水的处理主要有以下两种方式：一是船上进行压载水的深海置换或无害化处理;二是在目的地港口进行岸上压载水集中回收处理。但后者存在当地政府投资及港口设施维护管理等问题，故从长远角度看，前者更具有优势。

2.1 深海更换压载水

深海更换压载水要求船舶在航行途中，在水深超过500 m、离岸超过200 n mile(或航行超过48 h)的深海处更换压载水，且压载水容积置换率必须达到95%。目前比较成熟的压载水置换方法有排空法、溢流法、稀释法。压载水置换能减少有害水生物和病原体传播，但作业受船舶结构，如船舶稳性、船体应力、谐振、纵倾、螺旋桨浸水深度等的限制[4]，且存在能耗过高、操纵性操纵运行时间长等问题。有学者认为，公海交换压载水只是一个暂时的措施，从长远角度看，最好的方法是在船上无害化处理压载水[5]。

2.2 船上无害化处理压载水

国际上在船舶处理压载水的方法主要有两种：一种是非活动性物质处理方法，主要利用固─液分离去除压载水中的水生物和其它颗粒物质，典型的有过滤法;另一种是采用活性物质处理方法，即灭活压载水水生物和微生物，典型的有加热法、紫外照射法、化学氧化法(如臭氧氧化法、氯氧化法、电解海水法、羟基自由基法)。常见方法见表1。

由表1可知，这些方法一定程度上缓解了压载水污染问题，但从单一方法出发，其合理性和可行性都存在一定的问题，很难同时满足IMO提出的安全性、有效性、环保性、可操作性和经济性五方面要求。目前，针对压载水的研究体现在以下两个方面：

(1)对有关技术进行论证、改进或参数优化，提高其处理效率，降低其负面影响。以电解法为例，国际上对电解法处理船舶压载水存在较大的争议：一是可能造成二次污染;二是船体金属的腐蚀问题。针对电解法引起二次污染问题，曾晓燕[6]进行了验证试验，发现采用高性能的电极电解压载水具有可行性，产物中有一定的氯仿产生，但对环境的影响不大。针对电解法对压载舱金属腐蚀问题，宋永欣等[7]研究发现该法对压载舱金属腐蚀有一定的影响，但影响不大，且受余氯浓度和腐蚀时间的影响;党坤等[8]采用原生海水模拟压载水进行电解处理，以初始余氯为4.0 mg/L时，能杀死99.99%的细菌和72%的藻类及部分原生动物，并通过“保持低余氯”和“充氮脱氧后排放时电解”两种方案有效解决了金属的腐蚀问题，在初始余氯小于5.0 mg/L的情况下，其运行费用小于3.5美元/(1000m3)。

(2)通过两种或两种以上的方法联合处理，相互补充，以中远集团承担的国家科技支撑项目——《远洋船舶压载水物理净化处理技术课题》为例，其研究成果采用过滤(预进气式气体辅助液体反冲过滤器自清洗技术)和紫外灭活相结合技术，达到国际领先水平。

3 新型环保船的研究

近年来，有人把目光集中在无压载水船舶的设计制造上。比较典型设计方案有美国密歇根大学米希尔·帕森斯博士提出的V型船身无压载水水舱船舶、贯通流系统船身无压载水水舱船舶、单一结构船身无压载水水舱船舶，日本造船研究中心(SRCJ)提出的无压载船(NOBS:no-bal-lastwatership)。纵观这四种设计，其原理不外乎以下几种：(1)增加船舶水下深度;(2)改变船体底部结构，即将原封闭式压载舱改为开放贯流式;(3)加宽船体，增加船体水平面积来提高稳性。目前部分设计已用于实践，如荷兰代尔夫特大学(Delft University)利用单一结构船身原理试造了一艘载重量4,000t，船速14节的无压载舱船舶。从其试航检测的各种设计参数来看，其效果基本上达到所谓真正无压载水舱船舶的标准。

无压载水船舶的设计一定程度上可以减少了压载水的排放，特别是风平浪静的海况下航行时，可以实现压载水的零排放，但在恶劣海况下航行时还是须在备用水舱中打进一定量的压载水，增强其船体的安全稳性。故通过无压载水船舶的设计，彻底解决压载水污染问题，还必须经过广大科研工作者的努力。

4 结语

综上所述船舶压载水的防治应以防为主，防治结合，重在管理。

(1)立法是压载水管理的基础，并采取行之有效技术手段，从根源杜绝压载水污染事故的发生。

(2)无害化处理是压载水管理的必要手段，通过现有技术的优化或技术组合或新技术的开发，使其接近甚至真正实现安全性、有效性、环保性、可操作性和经济性。

(3)无压载舱船舶的设计是压载水管理的有力补充，将环保性能作为船舶设计的重要理念，从源头减少压载水的使用，实现压载水的少排放甚至零排放。

参考文献

[1]吴春杰,杨玉峰,俞健康.浅析船舶压载水的污染及对策.中国水运[J].2007,07(4):27-28.

[2]孙雪景,张硕慧.压载水处理技术有效性分析.中国海事[J].2006,(10):34-38.

[3]于子江,等.河北海洋环境保护地理信息系统.海洋环境科学[J],2006,25(增刊1):83-86.

[4]刘富斌.关于船舶压载水系统防污染的探讨.船舶[J].2006,(4):20-24.

[5]依成武,等.治理压载水微生物入侵性传播方法的研究进展.海洋科学[J].2004,28(3):55-58.

[6]曾晓燕.电解法处理船舶压载水的可行性研究.中国航海[J].2006,67(2):83-85.

[7]宋永欣,等.电解法处理船舶压载水对压载舱金属腐蚀的影响.大连海事大学学报[J].2005,31(3):45-46.

稻水象甲发生特点及防治措施 篇9

一、发生危害特点

1. 发生特点

经调查，稻水象甲在我县1年发生1代，以成虫在发生田块附近土表内越冬。翌年3月中旬成虫出土，先取食禾本科杂草嫩叶，待秧田秧苗3月下旬揭膜后通过爬行、游泳、飞翔方式进入秧田为害秧苗叶片，后期出土成虫也可直接飞入本田为害水稻叶片。

成虫主要在本田秧苗近水面叶鞘上产卵，幼虫共4龄，1龄幼虫为害叶鞘，随后掉入田中钻入水稻根部，2～4龄为害根，主要为害时期是5月中旬至6月上旬。幼虫在稻根上结茧，6月下旬至7月上旬羽化出新的一代成虫。

2. 危害特点

(1)成虫为害特点成虫为害水稻叶片，沿叶脉整齐啃食叶肉，啃食斑长约0.5～3cm, 宽0.4～0.8mm，成虫密度大时啃食条斑面积大影响光合作用，对水稻生长造成一定影响。

(2)幼虫危害特点幼虫为害根部，啃食稻根，早期造成浮秧，水稻生长期间造成生长不良，植株矮小，分蘖少，成熟期推迟，成穗株率和每穗粒数减少，秕谷增多，千粒重和碾米率降低，从而造成减产，甚至绝收。

二、防治措施

1. 灯诱防治

4月中旬至5月中旬，此时越冬代成虫由田边越冬场所转入田间为害。由于稻水象甲具有趋光性，此时夜间开启杀虫灯，可诱杀大量成虫。2012年4月20日我县灯下始见成虫，4月23日达到峰值单灯16 653头，5月11日末见成虫。6月中旬至7月下旬再次开灯，诱杀新一代成虫。6月19日灯下始见新一代成虫，7月7日诱杀成虫259头为第二次高峰，7月28日诱得最后一头成虫，

2. 药剂防治

(1)试验方法试验设置3%呋喃丹颗粒剂秧田揭膜时撒施，亩用3kg、4kg、5kg，每小区间筑土埂防止秧田水漫灌。秧田期成虫调查：施药后每7天调查1次，共调查4次，查靠近田边1m2内的所有秧苗，记载总株数、成虫数和被害株数;本田期成虫调查：秧苗移栽入本田10天进行调查，每小区查25丛，记载总株数、成虫数和被害株数;本田期幼虫调查：秧苗移栽入本田后的5月30日调查1次，每小区拔出靠近田边10丛秧苗，记载幼虫数、虫茧数和被害丛数。

(2)防治效果3%呋喃丹颗粒剂水育秧田施用，秧田期对稻水象甲的最高防效为95.31%，出现在揭膜后的19天。移栽本田后的成虫防效最高86.67%，幼虫的防效79.24%。表明秧田施药防效可持续至本田。结果见表1。

三、小结与讨论

1. 小结

从试验示范结果看，3%呋喃丹颗粒剂在秧田施用，水稻生长正常，无药害现象。从试验结果看出，试验处理均有较好效果，秧田施药成虫和幼虫的防效随施用量的增加有所增加，但增加的幅度有限，差异不明显。因此，推荐在生产实践中每亩施用2kg即可。

2. 讨论

根据试验结果，3%呋喃丹施用后持效期长，效果可达60天，在稻水象甲发生期施用一次即可控制其危害，达到防虫保产效果。秧田施药可减少施药量，减少防治成本，减少用药污染，操作简便，值得推广。根据观察，表现出对一代二化螟有控制作为，需进一步调查。

浅析沥青路面水损害及其防治措施 篇10

针对水损害这个技术性难题, 国内外道路科研工作者对其形成机理、影响因素, 评价水损害的试验方法、指标以及对水损害现象的控制、防治等各个方面都进行过系统研究。

1 水损害现象的类型及其作用机理

1.1 松散类

沥青混合料在孔隙水压力的反复作用下, 使沥青膜从集料表面剥落, 混合料中的集料相互之间丧失粘结力而逐渐变软直至松垮, 导致路面出现麻面、松散现象;在局部松散处, 松散的集料颗粒逐渐掉粒流失, 进而形成大小不一的坑洞。

1.2 裂缝类

从路表连通孔隙及裂缝处渗下的水与半刚性基层顶面结合料混合, 在行车荷载的反复作用下, 产生的高速动水压力冲刷基层顶面形成灰浆, 并从面层裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象;随着基层顶面结合料的逐渐流失, 面层也随着底部脱空现象而产生沉陷、网裂现象, 进而发展成坑洞病害。

1.3 变形类

在行车荷载作用下, 滞留在面层沥青混合料内的水对集料特别是粗集料表面进行不断冲刷, 造成裹覆的沥青膜逐渐剥落, 沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象, 而且产生了严重的剪切破坏现象, 轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起, 在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。

1.4 冻融循环破坏

在冰冻地区或季节性冰冻地区, 由于在沥青混合料内部存在的水凝聚结冰时体积增大, 在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力, 致使混合料内部粘结力下降;而当其融化时, 又滞留于路面面层内, 在行车荷载作用下加速沥青膜的剥落。在路表, 冰雪融水进入沥青混合料内部, 在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏。而在下面层, 当基础有较多的细粒土和孔隙时, 冬季特有的毛细水使水分逐渐积聚在基层顶面, 春融期过饱和的水进入下面层孔隙, 在荷载反复作用下产生剥落现象和基顶冲刷也会造成水损害。

总的来说, 发生水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失, 沥青膜从矿料表面脱落, 而造成这种结果的两个关键性因素是水和外力的作用。

2 水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素

导致沥青膜剥落产生水损害的原因可从以下几方面进行分析:

2.1 沥青与集料的粘附性能

沥青与集料的粘附性主要受自身性质的影响。如沥青与矿料的化学成分之间的作用, 沥青与矿料表面的表面张力, 沥青的粘性, 矿料的空隙率, 矿料的含水量和含泥量等。研究资料表明, 若沥青与矿料的粘附性不足4级以上时, 沥青膜容易脱离, 造成路面水损害。

2.2 沥青路面施工时的孔隙率

高等级沥青路面施工时普遍存在以下问题:现场孔隙率普遍偏大, 多分布在8%～15%的范围内;路面压实不足, 孔隙率加大;施工过程中造成的沥青混合料离析导致路面局部压实不均匀, 细集料集中的部位往往沥青含量偏多, 孔隙率过小, 而粗集料集中的部位则孔隙率过大, 这都为水的渗入提供了条件。

2.3 沥青路面结构层内部排水

在道路工程中, 人们比较重视路基和路界地表范围内的排水, 采取的措施也很多。但是对于路面结构层内部的排水则重视不够, 甚至基本没有考虑。我国高等级公路普遍采用半刚性基层, 路面设计时一般不考虑路面结构层内部排水, 普遍设计了埋置式路缘石、砌筑式路肩、浆砌挡墙等, 这些都妨碍了由各种途径侵入路面结构内部的水分排出。

2.4 其它方面的原因

路面开裂老化会加速水损害的发生, 并形成恶性循环;道路交通超载严重;温度变化时产生的冻融循环作用;酸雨、车辆渗油对路面的腐蚀;在冬季、雨季气候条件下施工等等方面都会对路面造成水损害。

从以上分析可看出, 影响沥青路面水稳定性的因素有:

(1) 沥青混合料的性质:包括集料性质与沥青性质。

(2) 沥青混合料类型:密级配沥青混合料结构密实、空隙率小, 矿粉及沥青用量较大, 沥青膜较厚, 一般水损害较小。断级配和开级配沥青混合料粗颗粒较多, 沥青用量较少, 容易遭受水损害。

(3) 施工条件:沥青混凝土路面在施工时, 如天气寒冷潮湿, 建成的路面就易发生水损害;另外如压实不充分或压实不及时, 成型的路面内部存在较多的孔隙, 水分易浸入沥青路面结构而导致水损害。

(4) 施工后的环境条件:施工后的环境条件包括气候及交通荷载情况, 温度、降雨量、冻融及干湿循环等, 都将影响影响路面层遭受水损害的程度;其它条件相同时, 交通荷载繁重可加速水损害的发生和发展。

(5) 路面下的排水情况:路面下排水状况不良, 进入路面的水不能及时排除, 也将加速路面水损害的发生和发展。

3 预防沥青路面水损害的技术措施

3.1 路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土

实践证明, 沥青路面结构层中仅有一层是密实型 (I型) 的沥青混凝土或仅设一层沥青砂来防止水损害远不能满足要求。一旦水通过各种途径进入到空隙率较大的结构层中, 便会滞留于其中, 使强度显著降低, 并随着交通量的增加, 出现水损害现象。

3.2 改善沥青与矿料之间的粘附性

为了减轻沥青路面的水损害, 改善与提高沥青混合料的水稳定性与耐久性, 需要增加沥青与矿料之间的粘附性。经验证明, 我国目前所使用的表面层石料与沥青的粘附性都比较差, 不能满足技术要求, 必须采取抗剥落措施, 以改善矿料与沥青之间的粘附性。目前我国常用的抗剥离措施主要是添加抗剥落剂。

3.3 提高沥青混凝土压实度标准, 增加现场空隙率测定指标

国内外大量研究表明, 7%的现场空隙率是沥青路面是否产生早期水损害的分水岭, 美国SHRP研究成果也提出4%的设计空隙率是最佳的选择。若仍按常规96%的压实度予以控制, 其现场空隙率将达到8%, 无法满足水稳定性的要求, 应提高压实度标准;而且在提高压实度标准的同时, 增设现场空隙率测定作为施工的控制指标。

3.4 设置路面结构内部排水系统

设置良好的路面结构内部排水系统, 迅速排除渗入路面结构内的水分, 避免自由水在路面结构层中积滞的时间过长, 从而改善路面的使用性能, 从根本上解决沥青路面的水损害问题。

参考文献

[1]JTG F80/1-2004, 公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]JTG E42-2005, 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社, 2005.

妙用花椒水防治蚜虫等 篇11

刘佳伟

一、问题的提出

我们家的院子里每年都要栽好多盆菊花，十月国庆，鲜花盛开，分外好看!但有一个让人头疼的问题就是，在菊花形成花蕾的七八月间，叶面和花蕾处有好些黑乎乎的小点缠住花蕾，使花蕾长得很慢。

我去询问老师，老师告诉我这是蚜虫，可以用敌敌畏兑一定比例的水进行喷施。于是我到县保植站买了一小瓶敌敌畏和一个小喷枪，按比例加水配制喷了一次。可那个药味使人感到恶心头疼。奶奶说，以后千万不要再给它喷敌敌晨了，这样下去香花都变成臭花了!

有没有一种没有药味的东西喷在菊花上祛除蚜虫呢?这一问题让我苦恼了好几天。

突然有一天，我在妈妈往晒好的毛毯、毛衣里放花椒时得到启发。妈妈告诉我，放上几包用纱布包好的花椒袋，就可以防治小虫蛀食衣服。于是我想，能不能用花椒来灭虫呢?

在老师的指导下，我开始了用花椒水防治菊花蚜虫的实验。

二、实验过程

在前几天中，我选用新鲜花椒25克、35克、45克，分别加入500mL水，浸泡15分钟后，再放入锅中，熬成250mL的花椒水溶液。待其冷却后，用手压式小型喷雾器分别喷在三组菊花上(每组3盆)，中间间隔3天，再用上述配方喷一次。

过了三天后检查，其中35克花椒熬制的花椒水杀灭蚜虫率达100％，效果最佳；用45克花椒水熬制的花椒水虽然能将蚜虫全部杀死，但对部分幼嫩菊花叶片有伤害，加之花椒用量大，不宜采用。

接下来的两个月中，选用35克花椒配制的花椒水用在蔬菜上，如最易发生蚜虫的西葫芦、豆角、黄瓜等，实验表明，杀灭蚜虫率达95％～100％。

三、实验结果

35克花椒熬制的花椒水溶液对菊花、西葫芦、豆角、黄瓜上的蚜虫杀灭率可达95％～100％。喷药时间应选在下午4点以后，此时喷洒的花椒水不易蒸发，驱杀效果好。

四、收获与体会

(1)采用花椒水溶液代替化学农药，无药物残留，不污染环境，对人畜安全。

(2)花椒原料易得，操作简单，容易推广。

(3)本实验只是对菊花及蔬菜蚜虫防治进行了初步探察，花卉和蔬菜的病害有很多，还需要做进一步的实验进行研究。

自己动手做酸奶

钱薪云

平时，我们常常喝酸奶，但是怎么做我们却不会。今天，我在书上看见了做酸奶的方法，于是我决定星期天自己动手做酸奶。

星期天下午，我先拿来两瓶牛奶，一瓶是纯牛奶，另外一瓶是酸牛奶。我将纯牛奶倒入空盆中，再加入两勺酸牛奶。我闻了闻，有一股奇特的味道。我又从橱柜里拿出白糖，用勺子盛了一勺。呵，初步完成了，就加热吧，于是，我把牛奶放进微波炉里，加热后，放进保温杯4—5个小时。

都8点了，我迫不及待地想看到自己的“杰作”如何。我打开保温杯子，便尝了尝，味道酸酸的，比普通的酸牛奶味浓。对了，为什么这牛奶会是酸的呢?起初我也不知道，后来上网查了之后才知道，原来，这酸牛奶中有种细菌叫乳酸菌，在40多度的温度下，一秒钟能变许多个，几个小时就能有成千上万个乳酸菌了，所以原来的纯牛奶当然就变成酸的啦。呵呵，酸奶里也有这么多科学知识呀!

浅谈西华煤矿矿井防治水技术措施 篇12

在叙永县西华煤矿水文地质类型划分及矿井水害隐患现状调查的基础上, 根据矿井的水患特征、构造与岩溶发育规律及本矿当前存在的水害隐患, 对大气降水、地表水、顶板水、底板水、老空水、断层水等水害、工作面水害威胁提出适合的防治水安全技术措施。

1 矿区概况

矿区地处四川盆地与云贵高原过渡带, 山体总趋势呈北高南低。矿区地貌属构造剥蚀岩溶地貌, 区内气候温湿、降雨充沛, 有利于岩溶的发育。矿区内石灰岩含水层与隔水层或相对隔水层相间产出, 这种岩性组合, 在地形地貌上隔水层为含水层提供了地表水的补给条件, 大量地表水由隔水层的坡、岭汇水至石灰岩地层, 加剧了石灰岩的溶蚀和岩溶管道流的发育, 并形成较复杂的暗河管道系统。

河坝向斜为矿区主体构造, 矿区内F4逆断层与河坝向斜主体割裂开, 为一完整的向斜转折仰起端形态, 地层走向自北向东由近北东向逐渐转为东西向, 次级褶皱不发育, 断层较发育, 对煤层及含水层均具有一定的破坏作用, 矿区构造属中等构造类型。

矿山可采煤层赋存于二叠系上统龙潭组 (P2l) , 厚度93.69~120.37 m, 平均厚101.24 m。含煤层11~20层, 煤层总厚4.19~9.50 m, 全区基本可采4层, 大部可采2层。

主要含水层为:三叠系下统嘉陵江组岩溶含水层、叠系下统飞仙关组一段 (T1f1) 岩溶裂隙含水层、二叠系上统长兴组 (P2c) 岩溶弱含水层、二叠系下统茅口组 (P1m) 、栖霞组 (P1q) 岩溶含水层, 其余为相对隔水层。

2 水文地质类型及水患现状

根据《煤矿防治水规定》第十一条表2-1标准及《西华煤矿水文地质类型划分报告》综合评定叙永县西华煤矿矿井水文地质类型为复杂类型, 属顶、底板岩溶充水矿床。

水患现状:根据四川省煤矿水害隐患危险性分级标准及《叙永县西华煤矿水患现状调查报告》判定叙永县西华煤矿水害隐患危险性为复杂 (II级) 矿井。依据矿井水的来源, 可以把西华煤矿面临的水害威胁分为六种类型:大气降水及地表水水害、含水层水 (顶板、底板) 水害、构造水水害、老空区积水水害、封闭不良的钻孔水水害、巷道掘进及工作面回采水害。

3 矿井探放水技术与方法

1) 物探方法:现代物探方法在矿井水防治中应用广泛, 效果较好, 目前物探技术较为成熟的有瞬变电磁法、地质雷达和直流电法等水文地质物探方法, 可探测和确定与矿井水患密切相关的断层、裂隙密集带等地质异常体的位置、大小、分布范围以及赋水情况。

(1) 地面瞬变电磁法。瞬变电磁法属于电磁感应类探测法, 该方法通过观测和研究二次场的空间特性, 推测地质目标的几何和物理特征。由于该方法对低阻体异常敏感, 因此能较好地确定与低阻异常有关的地质问题。可用于煤矿区含水层、富水区探测;构造富水性探测;充水老窑探测;地下岩溶探测;水源地富水区探测。

(2) 可控源音频大地电磁测深 (CSAMT) 。可控源音频大地电磁测深 (CSAMT) 是在音频大地电磁测深 (AMT) 的基础上发展起来的。沿用AMT的测量方式, 观测人工供电的音频电磁场。该方法对低阻体敏感, 能较好确定与低阻异常有关的地质问题。

(3) 井下直流电法。井下直流电法主要用于巷道顶底板探查, 工作面顶板探查和掘进碛头超前探测。主要用途:巷道顶底板探查;工作面顶底板探查;进行碛头超前探查。

2) 钻探方法:钻探方法常用于各种目的的水文地质勘察中, 如巷道掘进前方富水区的超前探测, 物探成果必须采用钻探方法进行验证;老空水的预疏放等。

4 矿井防治水技术措施

矿井防治水工作必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”原则, 采取防、堵、疏、排、截的治理措施。根据叙永县西华煤矿水文地质条件类型及水患特点, 制定出适合于本矿井的防治水技术措施, 采取预测预报、物探、钻探、监测、与水害治理的综合防治手段。

1) 预测预报。建立见水害前兆立即撤离预案;采区预测;局部预报。

2) 大气降水防治。建立降雨量自动观测系统;矿井水文实时监测系统。

3) 地表水防治。当矿井井巷及回采接近溪沟附近时, 应严格按照《煤矿水防治水规定》和《煤矿安全规程》要求留设足够距离的防 (隔) 水煤柱, 过河巷道必须按照要求留设挡水墙, 并经相关单位验收合格后方可投入使用;定点监测监控井下各巷道出水点的水量变化、水的特性变化等, 做好水患预测预报工作;定期地表溪沟进行水量观测, 并做好观察记录, 洪水期间应加大观测力度。对冲沟漏失地段进行封堵, 搞好截流、引排工作。

4) 含水层水防治。顶板水:可采用地面瞬变电磁法或大功率激电中梯法对预掘区域的顶板长兴灰岩富水区进行探测;确定富水区后, 应提前进行疏放。编制详细疏放水钻孔设计, 制定安全措施。

底板水。可采用地面瞬变电磁法或大功率激电中梯法对预掘区域的底板茅口灰岩富水区进行探测。进行有效的物探工作后, 钻孔数量可适量减少;确定富水区后, 应提前进行疏放后方可掘进回采, 或留设煤柱。

在探放溶洞、陷落柱水钻孔的布置及施工中的一些注意事项已煤矿防治水规定执行。

5) 构造水防治。对断层水的防治首先在完整探测的基础上, 根据矿井生产的具体情况, 选择或提前疏放, 或注浆封堵、留设防水煤柱等方法进行治理。采用KDZ1114-6A30矿井地质探测仪、SIR-20多通道透视雷达等物探手段, 探测待掘巷道前方或回采工作面内的断层, 圈定断层的位置减少超前探水的工作量。由于矿井采用平巷自流排水, 费用较低, 因此对断层水的疏放成为一种简单、经济、有效的方法。

6) 老空水防治。矿井老空水的威胁主要自以下几个方面:浅部煤层露头线附近小煤窑采空区积水;矿井开采后期下部煤层 (C24、C25) 开采时, 上部煤层 (C12、C17、C19、C20) 老空区积水;矿井同一煤层深部开采时, 浅部煤层采空区积水。

采用物探手段, 圈定积水区, 减少超前探水的工作量。对老空水的探放, 应根据预测预报的结果, 首先确立积水线、探水线和警界线, 估算老空区积水量。编制详细的老空水探放设计, 制定安全措施, 然后开始实施。

7) 封闭不良钻孔水防治。根据《西华煤矿地质勘查报告》, 矿区范围内分布14个钻孔, 全部封闭了煤系井段。一般封闭浆液上限均在煤系上界40~50 m以上 (封闭至长兴组顶) , 并在井口位置竖立规格为30×30×30 cm的水泥桩作标志, 但未说明茅口灰岩封闭情况。封闭不良的钻孔可能成为导通上下含水层的良好通道, 具有形成水害, 造成突水的可能性, 因此封闭不良钻孔形成的水害对矿井威胁甚大。

探放钻孔水, 在带压开采矿井, 对终孔层位在茅口灰岩含水层中封闭不良的钻孔, 采掘工作面相遇前20 m时采取超前探水;根据《四川省煤矿防治水细则》要求, 封孔质量较差的防隔水煤 (岩) 柱的留设宽度>8 m, 未封孔时>12 m。必要时, 启封后重新进行封孔。

8) 巷道掘进及工作面回采防治。巷道掘进:由于巷道掘进过程中是对井下水文地质条件的充分揭露过程, 因井田内其他工程活动较少, 开挖的巷道成为井田区域内地下水集中排泄的通道, 根据地区岩溶条件和水文地质条件的特点, 巷道掘进过程中防治水工作应以预防为主, 确保巷道的安全掘进。

工作面回采:在采煤工作面布置的防治水工程主要以物探、钻探为主, 必要时辅以水化学特征。物探主要利用掘进完成的上下巷道, 采用坑透、直流电法和音频透视法等物探方法, 目的是发现工作面内隐伏陷落柱、断层及灰岩含水层的导升高度;钻探一般在物探标出的异常区段进行, 目的是验证物探结果, 进一步探查顶板或底板水情, 必要时可兼做放水孔。

5 结语

茅口组、长兴组、嘉陵江组碳酸盐岩地层出露区于山间平坝内, 岩溶发育, 且富水性不均一。地下岩溶水以管道流为主, 岩溶管道流以垂向的落水洞、溶洞和水平方向的暗河为主, 矿井涌水与大气降水之间关系紧密。煤系地层与飞仙关组相对隔水层只在局部阻隔上、下部岩溶水。但大气降水十分容易通过各种岩溶通道补给地下水, 而大型岩溶溶洞、暗河和陷落柱对矿井的安全生产构成巨大威胁。矿井应以“以排水为主、堵水为辅”, 按规定留设防隔水煤柱;采用物探手段确定顶、底板积水区, 对废弃矿、废弃老窑井口进行封堵防止地表水体的涌入。矿井生产活动尽量远离积水区, 禁止在积水区附近进行爆破活动;严禁越层、越界开采, 在防治水工作方面要形成联防, 避免水患事故的发生。

参考文献

[1]刘峰.煤矿防治水综合技术手册[M].北京:煤矿科技出版社, 2008.

[2]四川省安监局.四川省煤矿防治水细则[2010]157号[S].

[3]国家煤矿安全监察局.煤矿防治水规定释义[M].徐州:中国矿业补血出版社, 2009.