本發(fā)明涉及工程地質(zhì)與巖體工程，特別是涉及一種巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法。
背景技術(shù)：
1、巖溶地區(qū)地下環(huán)境十分復(fù)雜，分布著龐大的洞穴網(wǎng)絡(luò)和地下河系統(tǒng)，并且在溶洞和地下水流動(dòng)的影響下，可能會(huì)出現(xiàn)巖溶地表塌陷現(xiàn)象。由于巖溶地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境的特殊性，在此地區(qū)進(jìn)行地下開(kāi)采作業(yè)，尤其是礦產(chǎn)資源的勘探和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，當(dāng)采用巷道開(kāi)采法對(duì)地下礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，巷道施工前必須將地下水抽排至施工水位，這就導(dǎo)致了地下水位的下降，使得土體中的有效應(yīng)力增大，導(dǎo)致土體發(fā)生壓縮變形。隨著時(shí)間的推移，這種壓縮變形累積到一定程度，就會(huì)引發(fā)土體的下陷，最終可能導(dǎo)致地面塌陷。
2、目前，針對(duì)巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理，傳統(tǒng)方法主要包括填充法、灌漿法等。然而，這些方法存在諸多弊端。例如，填充法通常采用砂石、混凝土等材料對(duì)塌陷區(qū)域進(jìn)行填充，不僅消耗大量的資源和能源，而且可能會(huì)對(duì)地下水環(huán)境造成污染；灌漿法雖然在一定程度上能夠加固地層，但灌漿材料的選擇和灌漿工藝的控制較為復(fù)雜，若操作不當(dāng)，容易導(dǎo)致灌漿材料的浪費(fèi)和周邊環(huán)境的破壞。
3、在巖溶地區(qū)，地下水系發(fā)達(dá)，地下開(kāi)采過(guò)程中地下水的平衡被打破，進(jìn)一步加劇了地面塌陷的風(fēng)險(xiǎn)。此外，巖溶地層的透水性強(qiáng)，傳統(tǒng)治理方法中的污染物容易滲入地下水中，造成更嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。因此，亟需設(shè)計(jì)一種能夠避免對(duì)地下水造成污染的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理過(guò)程中，能夠避免對(duì)地下水造成污染。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：
3、本發(fā)明提供一種巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，包括如下步驟：
4、s100，調(diào)研開(kāi)采場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境條件，確定開(kāi)采前地下水水位、流向、類型；
5、s200，確定開(kāi)采場(chǎng)地的開(kāi)采入口位置和大??；
6、s300，對(duì)開(kāi)采入口封堵，封堵高度不低于開(kāi)采前地下水位高度。
7、本發(fā)明在地下開(kāi)采作業(yè)完成閉坑后，及時(shí)將開(kāi)采入口進(jìn)行封堵，讓地下水位在自然條件下恢復(fù)到開(kāi)采前的高度，確保土體的穩(wěn)定性，從而有效預(yù)防巖溶地面塌陷的發(fā)生；這種方法不僅可以低成本治理，而且能夠恢復(fù)已破壞的地質(zhì)環(huán)境，避免對(duì)地下水造成污染。
8、優(yōu)選地，步驟100還包括：
9、s110，確定開(kāi)采場(chǎng)地附近其他地下水流失缺口；
10、s120，將其他地下水流失缺口封堵。
11、優(yōu)選地，還包括s400，對(duì)封堵后的開(kāi)采入口檢測(cè)和評(píng)估，確保封堵裝置強(qiáng)度滿足設(shè)定需求，且無(wú)地下水滲漏。
12、優(yōu)選地，步驟s300中，開(kāi)采入口處用碎石廢料回填形成封堵裝置。
13、優(yōu)選地，步驟s300中，開(kāi)采入口處砌筑混凝土擋墻形成封堵裝置。
14、優(yōu)選地，步驟s300中，開(kāi)采入口處用碎石廢料回填和砌筑混凝土擋墻形成封堵裝置；碎石廢料回填區(qū)域與混凝土擋墻之間具有間隙。
15、優(yōu)選地，開(kāi)采場(chǎng)地采用巷道開(kāi)采法，開(kāi)采前在開(kāi)采入口前端開(kāi)設(shè)豎井，并經(jīng)豎井將開(kāi)采場(chǎng)地內(nèi)的地下水抽出，直至地下水位高度達(dá)到施工水位，通過(guò)恢復(fù)原始地下水位，使地表土體有效應(yīng)力回歸開(kāi)采前的力學(xué)平衡狀態(tài)，從根本上消除因有效應(yīng)力增大導(dǎo)致的土體壓縮塌陷機(jī)制。
16、優(yōu)選地，開(kāi)采場(chǎng)地的開(kāi)采區(qū)一端開(kāi)設(shè)有巷道，開(kāi)采入口位于巷道遠(yuǎn)離開(kāi)采區(qū)的一端，開(kāi)采入口的封堵裝置設(shè)于巷道內(nèi)。
17、優(yōu)選地，封堵裝置的截面與巷道內(nèi)部截面相同，且封堵裝置與巷道內(nèi)壁固定密封，密封方式可以采用混凝土固定連接密封或者采用在封堵裝置與巷道內(nèi)壁之間設(shè)置密封層的方式實(shí)現(xiàn)密封。通過(guò)精準(zhǔn)控制礦山入口封堵高度，使封堵裝置的高度超過(guò)開(kāi)采前地下水位標(biāo)高，將地下水位恢復(fù)機(jī)制由人工干預(yù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽匀凰难h(huán)修復(fù)，利用巖溶區(qū)天然水動(dòng)力條件實(shí)現(xiàn)水位自主回升，較傳統(tǒng)人工回灌方法降低大量人力物力消耗；通過(guò)恢復(fù)原始地下水位，使地表土體有效應(yīng)力回歸開(kāi)采前的力學(xué)平衡狀態(tài)，從根本上消除因有效應(yīng)力增大導(dǎo)致的土體壓縮塌陷機(jī)制。
18、優(yōu)選地，還包括s500，檢測(cè)開(kāi)采場(chǎng)地的地下水位，確保地下水的水位恢復(fù)至開(kāi)采前高度。
19、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：
20、本發(fā)明在地下開(kāi)采作業(yè)完成閉坑后，及時(shí)將開(kāi)采入口進(jìn)行封堵，讓地下水位在自然條件下恢復(fù)到開(kāi)采前的高度，確保土體的穩(wěn)定性，從而有效預(yù)防巖溶地面塌陷的發(fā)生；這種方法不僅可以低成本治理，而且能夠恢復(fù)已破壞的地質(zhì)環(huán)境，避免對(duì)地下水造成污染。
1.一種巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：步驟100還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：還包括s400，對(duì)封堵后的開(kāi)采入口檢測(cè)和評(píng)估，確保封堵裝置強(qiáng)度滿足設(shè)定需求，且無(wú)地下水滲漏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：步驟s300中，開(kāi)采入口處用碎石廢料回填形成封堵裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：步驟s300中，開(kāi)采入口處砌筑混凝土擋墻形成封堵裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：步驟s300中，開(kāi)采入口處用碎石廢料回填和砌筑混凝土擋墻形成封堵裝置；碎石廢料回填區(qū)域與混凝土擋墻之間具有間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：開(kāi)采場(chǎng)地采用巷道開(kāi)采法，開(kāi)采前在開(kāi)采入口前端開(kāi)設(shè)豎井，并經(jīng)豎井將開(kāi)采場(chǎng)地內(nèi)的地下水抽出，直至地下水位高度達(dá)到施工水位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：開(kāi)采場(chǎng)地的開(kāi)采區(qū)一端開(kāi)設(shè)有巷道，開(kāi)采入口位于巷道遠(yuǎn)離開(kāi)采區(qū)的一端，開(kāi)采入口的封堵裝置設(shè)于巷道內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：封堵裝置的截面與巷道內(nèi)部截面相同，且封堵裝置與巷道內(nèi)壁固定密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巖溶地區(qū)地下開(kāi)采礦山地面塌陷的治理方法，其特征在于：還包括s500，檢測(cè)開(kāi)采場(chǎng)地的地下水位，確保地下水的水位恢復(fù)至開(kāi)采前高度。