擋水墻設計和施工中應注意的問題探析

王昇

摘 要：在煤礦事故中，透水事故占有一定的比例，由此也給煤礦帶來了巨大的損失。目前，一般采用擋水墻來處理煤礦巷道的透水問題，這種方式具有設計施工簡單，且經濟適用等優勢得到了廣泛的應用。然而，在擋水墻設計以及施工的過程中，由于施工技術以及具體的情況等因素，一些問題也需要特別注意，才能保證擋水墻起到處理巷道透水的問題。文章介紹了在擋水墻設計及施工過程中需要注意的問題，供有關人員借鑒。

關鍵詞：擋水墻設計；施工；注意問題

中圖分類號：TD743 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）08-0163-02

擋水墻對于解決煤礦巷道透水問題具有很大的優勢，這主要是由于其經濟適用等特點帶來的，在擋水墻設計以及施工過程中，需要對擋水墻的形式選擇、地點選擇，以及刻槽清理、截流導水、擋水墻澆筑以及預埋加固等問題特別注意，才能確保擋水墻發揮最大的功效，有效的處理巷道透水問題。

1 擋水墻設計中的問題

在擋水墻設計過程中，需要注意的主要有擋水墻形式的選擇以及地點選擇。

擋水墻的類型根據其結構可以分成矩形、錐楔形、球形，而錐楔形又可以分成多錐楔形以及但錐楔形。一般在處理煤礦巷道透水問題上，對錐楔形擋水墻應用較多，而矩形擋水墻以及球形擋水墻只是在特殊的情況下選擇使用。這主要是由于錐楔形擋水墻可以與巷道的圍巖進行緊密的接觸，增加了擋水墻的穩定性，具有較大的安全可靠性。對于單錐楔形以及多錐楔形擋水墻的選擇，需要根據巷道透水的水壓進行確定，當水壓在2.5 MPa以下的情況時，一般采用單錐楔形擋水墻，超過其水壓情況一般采用倒錐楔形擋水墻。對于上述的幾種擋水墻結構，在進行設計的過程中，都需要結合工程的實際情況，由具有設計資質的專業團隊進行設計，在施工中還應該嚴格的按照設計圖紙進行施工。

在擋水墻地點的選擇方面，必須堅持以下幾點原則，主要包括：

①在擋水墻的設計過程中，要對煤礦礦井下各個系統進行熟悉、了解，盡可能減少擋水墻對原先礦井中系統的破壞。

②在擋水墻地點設計中，還應該綜合考慮煤礦礦井中可能發生斷層構造導水的相關情況。

③擋水墻地點的選擇還應該根據煤礦煤層開采后各個工作面之間導水情況。

④還應該根據擋水墻周邊巖體導水設置的具體情況進行選擇擋水墻地點。

⑤為了保證對煤礦巷道透水問題有效解決，并確保擋水墻的位置安全、合理，盡可能的降低設計施工成本，就需要對煤礦巷道的透水情況進行熟悉，并對煤礦地下水的來水方向、路徑等進行勘探，并由專業的方式進行論證。

另外，對于擋水墻的厚度也需要特別注意，主要包括擋水墻設計厚度的計算公式推導以及相關的公式參數的確定。這個過程一定要根據巷道透水的程度以及其它實際的情況進行，在保證處理質量的前提下，盡量降低成本的投入。

對于擋水墻厚度相關計算公式中安全系數的取值問題上，要特別重視，安全系數主要包括擋水墻工作條件系數以及超載系數，由于煤礦中地質情況不盡相同，所以擋水墻的承載力中存在很多不確定的因素，不確定的因素主要包括靜水壓變化、施工工藝差異等。一般來說，建議安全系數K值選擇3～5，這樣可以很大程度上確保擋水墻施工安全，并充分發揮擋水墻封堵穿水的功效。

2 擋水墻施工中的問題

在擋水墻施工過程中，需要注意的問題主要體現在以下幾個方面。

2.1 刻槽清理問題

在擋水墻施工的開始階段，就需要對刻槽進行全面的清理，這也是擋水墻后續施工的質量保障。擋水墻的作用就是通過對靜水壓力的抵抗來處理巷道中透水問題，這主要靠的是擋水墻周邊巖石的支撐力實現的，刻槽的清潔關系著周邊巖石密封性，影響其支撐力的實現。對于刻槽施工需要根據設計圖紙中對刻槽的長度、深度等的要求進行施工，但是在對刻槽局部進行爆破后，擋水墻周邊巖體局部會變得松軟，并且留有較多的殘渣，如果沒有及時的清理，就可能導致巖體漏水以及不穩定，影響擋水墻的施工質量。

2.2 截流導水問題

在擋水墻施工施工的位置，常常會存在巷道積水，并且積水的深度不一，另外還有水溝導水的現象。針對這種情況，必須通過截流導水技術，有效的排導積水，施工中需要嚴格的按照施工圖紙進行安裝排水管道，排水管道的型號要符合相關的規定。通過截流導水的實施，要保證擋水墻施工位置中沒有動水，這樣才能確保擋水墻施工質量，保證其能起到良好的處理巷道透水效果。

2.3 擋水墻注漿加固以及相關問題

擋水墻施工的最后一道工序是對與擋水墻有接觸的圍巖進行注漿充填以及注漿加固，這道工序對整個擋水墻施工尤為重要，關系著擋水墻功效的實現。在擋水墻的施工過程中，不可避免的在擋水墻兩側以及頂部會存在裂縫，當擋水墻施工完成封閉后，在靜壓的作用下，水會通過這些裂縫流動，容易導致安全事故的發生。所以一定要在擋水墻施工結束期間，在擋水墻的圍巖四周進行注漿充填，進行注漿充填主要是通過預留的注漿管進行。

在擋水墻澆灌的過程中，一定要保證其連續性。無論是采用人工進行混凝土的攪拌還是用機械設備進行攪拌，在混凝土澆筑過程中，同時要用振動棒進行振動，這樣可以排除混凝土中多余的氣體以及水分，促進混凝土的接縫嚴實，增加混凝土整體的性能。在混凝土澆筑過程中要有一定的額連續性，保證在混凝土速凝的時間內完成后續澆筑。這樣才能避免擋水墻中存在分層滲水的情況，增強擋水墻擋水效果。對于擋水墻預埋加固問題方面，要在施工過程中，用鋼軌、鋼筋等進行預埋加固，同時在擋水墻工程中預埋注漿管、排水管、觀測管等，保證預埋加固以及相應措施與擋水墻圍巖形成一個完整的整體，共同擋水，這樣才能提升擋水墻的性能。

3 結 語

隨著我國社會經濟的快速發展，社會各個行業，特別是電力行業對煤炭的需求量越來越大，所以煤礦對于煤炭的開采深度以及開采范圍越來越大，這就使得煤礦巷道滲水問題危害逐漸增加。針對這一問題，必須加強擋水墻施工的質量，確保煤礦礦井工作的安全性。隨著我國科技的進步，擋水墻設計以及施工技術得到了不斷的完善，但是在具體的設計和施工過程中，還必須對文中提及的問題給予足夠的重視，這就需要廣大的擋水墻設計施工人員認真學習先進的技術，不斷提升自我的素養，才能不斷的提高擋水墻的質量標準，為煤礦安全生產做出更大的貢獻。

參考文獻：

[1] 任向陽.擋水墻在設計及施工中應注意的問題[J].工程科學，2012，（15）.

[2] 龍卿吉，張福斌.擋水墻設計及施工應注意的幾個問題[J].煤礦安全，2001，（9）.