突变型双层水位与帷幕注浆堵水

实际上，帷幕注浆堵水工程，就是一种人造突变型双层水位的工程。比如，金岭铁矿召口矿床闪长岩天窗注浆堵水工程，实际上就是在灰岩强含水层中人造了一个水平状的人工隔水层，使原本具有统一水位的闪长岩天窗下部灰岩强含水层，形成了以人造隔水层为界的上下两个部分，从而产生上、下两个水位，即双层水位(图3-4，表3-2)。

青州市店子铁矿实施的帷幕注浆工程和济南张马屯铁矿帷幕注浆工程，实质上就是一项人造垂直隔水层工程。由于人造隔水层的形成，使地下水在径流过程中产生如下的流场变化：地下水遇到帷幕墙壅水后，水位受阻而被抬高，如果被抬高水位最终高于注浆体顶板而越过，则会形成地下跌水现象。否则，地下水被拦截在幕墙以外，幕墙以内则会形成一个独立的、封闭的与周围地下水环境基本失去了水力联系的小的孤立人造水文地质环境。

表3-2 闪长岩天窗注浆后水位观测值表

图3-4 闪长岩天窗注浆示意图

如济南张马屯铁矿的帷幕注浆，1978年通过井下放水试验发现，帷幕内外水头差达200多m，矿坑涌水量明显减少，矿坑涌水量从堵水前的49380t/d减少为10000t/d左右，堵水效果达80%，每年节约排水费用按0.5元/t计算，则每年可节约排水电费710多万元，矿床开采年限按20年计算共可节约1.4亿元，并且保护了附近供水源地，经济效益和社会效益十分显著。