矿山强渗松散层柔性磁吸防渗膜垂向帷幕截水技术研究

中国矿产资源丰富，采矿类型多，矿山数量大。矿业开发导致矿区周围地下水位的衰落、水资源浪费、水污染、地表塌陷、土地退化、植被覆盖减少，并对地下水资源和生态环境造成不同程度的影响。为了解决矿井强透水松散层侧向回灌造成的水资源浪费和生态环境破坏问题，保护矿井地下水资源和生态环境，提出了柔性磁吸防渗膜垂直帷幕截水技术，研究了防渗膜的材料性能，开发了磁吸式防渗膜连接工艺，并进行了不同防渗膜连接工艺的室内试验，在试验矿区进行了1369m强渗透松散层止水帷幕的现场试验应用。研究结果表明，该防渗膜具有渗透系数低、结构紧凑、柔软、抗变形和耐久性好等特点。是一种良好的截河、治污、防渗材料，能满足矿山强透水松散层垂直帷幕的要求。研制的磁吸接头材料和连接工艺解决了浅埋问题深度、接头泄漏和复杂操作存在重叠、连接锁、接头盒等连接工艺。磁吸接头连接的防渗膜帷幕的施工深度不受连接条件的限制，磁吸接头连接工艺的截水效果优于搭接和连接锁（接线盒）连接工艺。进行了自磁化和后磁化两种柔性磁吸防渗膜的制作、敷设、连接和帷幕回填试验。防渗膜接头处的间隙从5cm~20cm减小到0，相邻两座防渗膜紧密相连，形成一个有机整体，减少了接头处截水幕的通水。通过矿井强渗透松散层柔性磁吸防渗膜垂直帷幕截水试验，试验区帷幕下长期充满强渗透松散层渗漏水的集水坑已干涸，帷幕外强渗透松散层水位上升5.55m~9.12m，帷幕内强渗透松散层水位下降3.21M~5.84m，对强渗透松散层的水资源保护取得了良好效果。