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我国幅员辽阔,地理地质条件复杂,是岩溶分布最多的国家。随着经济发展的需要,在交通、矿山等领域,每年因不同程度、不同诱因的岩溶危害,给矿山挖掘,造成了不可估量的经济损失和人身安全威胁。岩溶地质中的地下裂隙、溶洞在人为或自然环境的作用下,往往不断发育,严重影响当地采矿业和居民的生产生活,形成安全隐患。岩溶裂隙的不断发育,导致岩层间隙扩大,地下水流通道进一步打开,使原来的地下水流入露天采场,除了自身的溶洞外,岩层失去地下水的作用力,地面经常塌陷,局部房屋下沉开裂,农田失水,等地质灾害问题。为确保矿山安全生产和附近村庄安全,将对某石灰岩矿区露天矿进行帷幕注浆。本课题依托某矿区帷幕注浆工程,主要研究内容和结论如下:(1)本文研究区为某矿区,属覆盖型岩溶区。矿区北部覆盖层下有石灰岩、构造断层、岩溶等不良地质体。根据某岩溶调查资料,工作区由南北、东北、近东西向次级断裂组成。断层交汇处岩溶集中,基岩面起伏较大,为典型的溶蚀区,岩溶总体发育程度较强。(2)研究区断裂较为复杂,其主要断裂为东北向断裂F1及其派生出的一系列近南北、东北向、近东西向次级断裂组成了一条东北向断裂破碎带。目前,该矿山开采过程中已发现因岩溶导致的突水、突泥现象,开凿的岩壁局部见渗水,渗水量较大,矿坑底部有一定规模的涌水、突水现象,且矿山周边发现大量地面塌陷。(3)降雨过程中,雨水渗入地下,岩溶含水层主要沿岩溶裂隙、溶洞、岩溶溶蚀带等形成的岩溶管道或通道潜流,进一步加大溶洞侵蚀规模,汇总流向矿坑底部,枯水期时,造成大面积坍塌。研究区域处于形成单斜结构的地层中,地层由于受到区域构造影响形成了较多小型褶皱,褶皱构造的中心地带及转折处常见有岩溶发育,在构造应力的影响下,碳酸盐岩发生褶皱、断裂及裂隙,由于该区内雨量充沛,为岩溶发育提供了有利的外界条件。(4)在总结国内外注浆理论的基础上,分析了注浆机理。由于本工程的性质,本工程要求灌浆凝结时间快,采用水泥水玻璃双浆液注浆施工,对高压旋喷法和普通注浆法进行了比较,考虑到实际工程量和造价,最终选用普通注浆法施工。最后,采用注浆的综合检测来判断帷幕注浆的效果,并提出特殊情况下的应急处理措施,为工程施工提供可靠的经验。(5)采用FLAC3D软件对注浆前后岩溶地质的位移场变化、主应力变化及孔隙水压力变化进行了模拟研究。结果表明,注浆前位移场较大,注浆后位移场较小,说明注浆效果十分有效,符合实际施工现状。模拟结果显示,注浆使岩石得到加固和整体抗渗性提升。