[發(fā)明專利]一種廢棄礦井治理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310060121.4
• 申請(qǐng)日: 2023-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN116006258A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張孝娟;龔巍崢;梁奇;王長(zhǎng)虹;李念;李冰川;馬少兵;熊燕娜;董敏;李晉;趙云華;司敬華;王夢(mèng)璐;夏瑾;牛亞茹;郭珂昕;胡永明;王一豪;洪夢(mèng)悅;袁軍濤;王志穎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南省地質(zhì)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/00
• 分類號(hào): E21F17/00;E21F15/00;E21F17/103;C04B28/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)涉及礦井治理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種廢棄礦井治理方法。一種廢棄礦井治理方法，包括如下步驟：S1：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：對(duì)廢棄礦井周圍的地下水風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；S2：預(yù)處理：將礦井周邊的礦渣和廢棄建筑物進(jìn)行拆除，排除施工危險(xiǎn)；S3：碎石層回填；S4：止水材料回填：在碎石層上進(jìn)行止水材料回填，所述止水材料包括：水泥水玻璃、混凝土、粘土、膨脹劑；所述膨脹劑由聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、藻酸鹽、淀粉按質(zhì)量比(10?18):(7?15):(3?8)組成；S5：井口封閉：采用回填土對(duì)井口進(jìn)行封閉，恢復(fù)植被。本申請(qǐng)的廢棄礦井治理方法具有抗?jié)B漏、降低水體串層污染的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及礦井治理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種廢棄礦井治理方法。

背景技術(shù)

歷年以來(lái)，關(guān)于廢棄礦井導(dǎo)致的墜井、塌方等安全事故屢見(jiàn)不鮮，某些地區(qū)甚至成為影響人們生命安全的重要因素。此外，廢棄礦井還會(huì)引發(fā)一系列環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題，如地下水污染就是其中較為突出的問(wèn)題之一。

為了消除廢棄礦井存在的安全和環(huán)境隱患，建立廢棄礦井治理機(jī)制，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源開發(fā)及環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，需要對(duì)廢棄礦井進(jìn)行回填治理，傳統(tǒng)的做法是采用就地取材，向廢棄礦井中回填煤矸石或碎石土，回填過(guò)程中，邊回填邊注水，使回填材料有效沉實(shí)，并且為了確保治理效果，回填結(jié)束前澆注混凝土，然后鋪設(shè)種植土，恢復(fù)農(nóng)作物或植被植貌。

對(duì)于上述的廢棄礦井治理方法，廢棄礦井的井壁容易發(fā)生側(cè)向滲漏，再加上礦井底部采樣大巷的存在，直接回填會(huì)使得回填材料易隨水遷移進(jìn)入大巷，造成地下水污染，大大影響封堵回填效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善廢棄礦井回填效果差的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N廢棄礦井治理方法。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N廢棄礦井治理方法，采用如下的技術(shù)方案：

一種廢棄礦井治理方法，包括如下步驟：

S1：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：對(duì)廢棄礦井周圍的地下水風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

S2：預(yù)處理：將礦井周邊的礦渣和廢棄建筑物進(jìn)行拆除，排除施工危險(xiǎn)；

S3：碎石層回填：

S31：在礦井底部填埋碎磚、大塊碎石；

S32：在礦井上層回填級(jí)配碎石，填埋深度1-3m；

S33：在然后在礦井頂層用袋裝碎石進(jìn)行隔離，深度0.5-1.5m；

S4：止水材料回填：在碎石層上進(jìn)行止水材料回填，所述止水材料包括：水泥水玻璃、混凝土、粘土、膨脹劑；所述膨脹劑由聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、藻酸鹽、淀粉按質(zhì)量比(10-18):(7-15):(3-8)組成；

S5：井口封閉：采用回填土對(duì)井口進(jìn)行封閉，恢復(fù)植被。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，對(duì)廢棄礦井的具體情況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估，結(jié)合地下水、土壤、渣堆采樣檢測(cè)以及周邊敏感點(diǎn)、污染源進(jìn)行分析，對(duì)廢棄礦井引入水源保護(hù)區(qū)和補(bǔ)給區(qū)作為劃分指標(biāo)。根據(jù)廢棄礦井的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合礦井深度、地下水埋深針對(duì)性的選擇回填方式，首先將井筒周邊的礦渣和建筑物進(jìn)行拆除，保證施工安全。其次將井筒底部以及含水層下滲漏點(diǎn)進(jìn)行碎磚、大塊碎石進(jìn)行填埋，能夠堵塞礦井底部的水平大巷，降低回填材料隨水遷移的情況發(fā)生幾率。接著回填級(jí)配碎石，封堵井筒的側(cè)向滲漏點(diǎn)，減少因井筒側(cè)向涌水和底部涌水產(chǎn)生的塌落、流失現(xiàn)象。

并且，采用止水材料在碎石層上方進(jìn)行回填，阻隔地表水和地下水層通道，避免地表水對(duì)地下水的影響。另外，水泥水玻璃、混凝土和粘土能夠極大程度上減少水體滲透，在碎石層上層形成封堵骨架結(jié)構(gòu)，然后膨脹劑中的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、藻酸鹽和淀粉能夠吸水膨脹，進(jìn)而與水分子形成氫鍵，提高分子鏈間運(yùn)動(dòng)束縛，在封堵骨架結(jié)構(gòu)內(nèi)形成網(wǎng)狀交聯(lián)體系，大大提高了止水材料的致密、抗?jié)B性能，不但提高了礦井的封堵回填效果，還可以減少地下水串層，降低地下水的污染，最大程度保證了治理效果。

優(yōu)選的，所述淀粉接枝有丙烯酸鹽。