湧水

礦體信圍巖空隙中的地下水（孔隙水水源、裂隙水水源、岩溶水水源）、地表水水源，在壓力作用下湧出，稱為湧水。量大、勢猛，突發的湧水，稱為突水。

在地下水面以下巖（土）體中採礦、開挖基坑或地下洞室時，地下水不斷地流入場地的現象。這是工程建設中常遇到的工程地質問題。湧水不僅給施工帶來困難，並且也是造成地下洞室圍巖失穩、大壩基坑滲透破壞或邊坡塌滑的重要原因。如中國京廣鐵路的大瑤山隧洞，在施工中遇到規模大的斷層破碎帶或喀斯特發育的地段，均發生挾帶泥沙的大量突然湧水，並且隨着地下水的湧出，塌方頻繁發生，嚴重影響施工的順利進行。 ^[1] 

突發性的湧水多發生在喀斯特發育的石灰岩地區（尤其有地下暗河系統）、規模大的斷層帶或透水性強烈的砂礫層以及基坑下卧有承壓含水層等地區。據中國煤礦的調查資料，90%以上的突發性湧水發生在斷層破碎帶中。並且有的突發性湧水具有充沛的水源補給，其主要滲透通道與地表水或地下暗河或其他含水層有着良好的水力聯繫。

在可能有突發性湧水地區修建工程，需要進行工程場地及其毗鄰地區的地質及水文地質環境的調查，查明含水層分佈、厚度、埋藏條件、滲透性能以及補排關係。在喀斯特地區尚需查明喀斯特發育程度、充填情況、喀斯特水的分佈及其運動特徵等。在分析上述資料的基礎上，選用合適的計算方法（如類比外推法、解析法、數值法和水均衡法等）預測基坑或地下洞室可能發生集中湧水的地段和湧水量，並評價湧水對工程的影響。

礦井突然湧水防治的方法與措施：

(1)處理突水水源，包括對含水層的疏幹、降壓、放空老窿積水、進行河流改道、防滲等措施。

(2)處理突水通道，包括構築防滲帷幕、防滲牆、留隔水礦柱、用局部注漿處理突水點，填堵塌陷等措施。

(3)在有突水威脅地段採用超前探水指導施工和構築防水門，擋水牆等措施。

(4)加強安全生產技術管理。

一、礦山採掘施工，必須堅持“有疑必探，先探後掘”的施工管理原則。凡遇到下列情況應考慮採取超前探水：

(1)採掘地區及其附近的地下水位尚未下降至安全水位以前，在接近含水層、導水構造帶、含水裂隙發育帶時；

(2)工作面接近預測積水老窿或老採空區時；

(3)工作面接近流沙層、淹沒井、規模大的岩溶裂隙、陷落柱、地下暗河等部位時；

(4)巷道接近或穿越含水性分佈狀況不明的各種類接觸帶或預測有湧水異常的地段時；

(5)工作面出現滴水、淋水、湧水、射流、掛紅、冒“汗”、發霧、水響、底鼓、温度變化等異常水文地質現象時；

(6)經主管部門批准需要掘開隔離礦柱放水，當放水巷道接近這些礦（巖）柱時；

(7)工作面接近用物探預測的湧水異常地段時；

(8)工作面接近灌過泥漿或充填尾沙尚未固結的採空區時。

二、超前探水孔佈置的原則及探水孔孔徑和超前距要求：

(1)佈置原則，應視探測的對象，控制程度要求，水文地質條件，水體的空間形態及水量水壓等因素，進行綜合研究後而佈置。根據不同的作用與要求，可按以下要求規定佈置：

①深超前孔，主要為探查地下水體的分佈規律，控制工作區段內各種水文地質邊界實際位置，確定突水的安全隱患危險程度。在未經疏幹、穿越靜水壓力較高以及控制不足的構造、岩溶、老窿分佈區內施工井巷時，都應佈置深孔超前孔。一般佈設1～2個，其方向是沿巷道軸線或巷道轉彎的方向佈置，孔深為80～120m。

②中深超前孔，主要為控制採掘工作面的安全邊界範圍，對工作面進行降壓或疏幹放水。凡實施超前探水的巷道均應佈設這種探水孔，一般佈設3～5個，順巷道中心前進方向1個，其他可視情況佈置在頂、底板或兩側幫向外斜打，與巷道軸線成30°～40°夾角，孔深為40～80m。

③淺超前孔，當井巷通過含水層的含水性極不均勻時，為防止在超前範圍內仍有突水可能，對每個作業循環應佈設這種探水孔。淺超前孔只適用於水壓在0.2MPa以內的灰巖地層和水壓在0.1MPa以內的完整砂頁岩地層，在巖性破碎較軟的地層中，不宜使用。其孔數及位置視實際需要佈置。孔深為5～15m。

(2)探水孔的孔徑及超前距離要求：

①孔徑，一般口徑不宜過大，最大不超過91mm，在淺超前孔中有時可用鑿岩機鑽孔探 水。

② 超前距，可根據岩石穩固程度，水壓大小，突水源規模等因素確定。中深孔應保持 15～20m，淺超前孔應保持每個掘進作業循環均要鑽鑿。

一、對水文地質條件複雜或有突水危險的礦井，為了防止突水量超過礦井排水能力造成淹井事故，把水害控制在一定範圍，應在各階段井巷系統適當位置設置防水門或擋水牆。

二、防水門類型及用途：防水門分臨時性的簡易防水門、低壓防水門和高壓防水門等3 種。

三、防水門和擋水牆位置的選擇：

(1)應設在對水害具有控制性的部位或重要設施入口的部位。

(2)所設位置應保證防水門、擋水牆使用期間的穩定性和隔水性不受鄰近部位及下部階段採掘的影響。

(3)應設在岩石完整、巖性堅硬、巖體穩定的不透水岩石中。

(4)防水門應儘量設在較小斷面巷道內，以減少防水門基礎的掘鑿工程量和縮小防水門的尺寸。

(5)防水門位置的選擇還應儘量兼顧搶險時對閘門關啓、操作和故障處理的安全方便。

四、防水門與擋水牆的差異：

(1)防水門應在礦井突水前修建，並在礦井整體設計中做安排。擋水牆則是在建井和生產中因出現某些新情況後而補設的。

(2)防水門是可以開啓的，它一般是建築在承擔運輸、通風、行人的巷道中。擋水牆構築後，即切斷通道，故不應建築在上述巷道中。

五、防水閘門安裝使用管理：

(1)防水閘門建成後，礦山水文地質專業人員應會同安全部門及施工部門對閘門進行升壓試驗。升壓時應詳細檢查閘門、閘體變形狀況，變形量以及閘體和四周圍巖的滲漏等情況，閘門及其圍巖接縫，包括附近巖體都不應有嚴重射流漏失現象，只有升壓達到設計壓力穩壓72h而閘門（閘體）無明顯變形，方可結束試驗。試驗結束後，要提出試驗報告，才能交付使用。若閘門滲漏嚴重，則必須進行注漿處理，直至達到上述要求為止。

(2)防水閘門是礦山預防突水淹井的重要設施，礦山應將它納入主要設備的維護保養範疇，建立檔案卡片由專人管理，使其經常處於良好狀態。當閘門完成其預定防水任務失去繼續保存必要時，應呈報上級主管部門備案。

(3)對於已經關閘起壓的防水閘門，應把閘門滲漏、壓力和變形情況納入礦山水文地質動態長期觀測內容。通往閘門的通道，應保證照明和道路暢通，以便於維護和搶修。 ^[2]