露天開采第七章 露天礦防水與排水工作

第七章露天礦防水與排水工作7.1概述7.1.1露天礦防水與排水工作的重要性露天礦的涌水來源：大氣降水地表徑流地下涌水露天采場，特別是凹陷露天采場本身就相當于一口大井，從客觀上它具備了匯集大氣降水、地表徑流和地下涌水的條件。因此，在露天礦的整個生產(chǎn)期間，甚至基建期間都要采取有效的防、排水措施。露天礦涌水對開采工作的影響和危害造成邊坡、排土場的破壞降低穿孔爆破效率，增加穿爆成本降低采掘運輸效率設備使用受限，降低使用壽命降低掘溝速度7.1.2露天礦涌水的影響因素自然因素氣候條件、地表水體、地形條件、巖石結構和地質(zhì)構造人為因素氣候條件：大氣降水的滲透是地下水獲得補給的主要來源，而蒸發(fā)又是潛水的主要排泄方式之一，所以氣候?qū)Φ叵滤乃看笮?、水位高低有直接的影響。在氣候條件中又以降水量和蒸發(fā)量對地下水的影響最大。氣候條件具有較強的地區(qū)特征，從而決定了礦床的含水性不僅具有季節(jié)性的特征，而且也有明顯的區(qū)域性特征。地表水體：地表水體和地下水在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化和補給，兩者之間有著密切聯(lián)系。因此，在地表水水網(wǎng)密度大的地區(qū)建設礦山時，必須查明地表水體與礦體之間的水力聯(lián)系情況，特別是在裂隙發(fā)育、透水性較好的巖層中，地表水體很可能成為礦山涌水的水源。

露天礦涌水自然因素地形條件：地形影響到地下水的循環(huán)條件和含水巖層埋藏的深度。一般在地形切割較為劇烈的地區(qū)，地表徑流量大而地下徑流量小；反之，在地形比較平緩的地區(qū)，地表徑流量小，而地下徑流量大，地下水比較充沛，礦床的充水量比較大，而且比較穩(wěn)定。巖石結構：巖石結構致密、節(jié)理裂隙不發(fā)育時，其透水性很弱，不易充水，甚至隔水；反之，透水性就較強，充水量也較大。巖石中的孔隙不僅是大氣降水和地表水補給的通路，而且往往也是匯集和貯存地下水的場所。

露天礦涌水自然因素地質(zhì)構造：巖石的產(chǎn)狀和褶皺、斷層等構造也影響地下水的靜貯量，有時還構成地表水與地下水之間的水力聯(lián)系。如斷層破碎帶是地下水的導水通路，也經(jīng)常是礦山涌水的渠道，但是由壓應力形成的斷層，由于破碎的巖塊被擠壓成粉狀并膠結十分緊密，以至透水性很低甚至隔水，形成自然的隔水帷幕。露天礦涌水自然因素露天礦涌水人為因素對防、排水工作的重要性認識不足，或不掌握礦山的水文地質(zhì)資料，不采取有效的防、排水措施等，往往容易導致突然涌水，引起不必要的損失。由于開采工作的錯誤而打通了含水層，使礦山涌水突然增大。對邊坡參數(shù)確定不合理或維護不善，發(fā)生大面積滑坡時，容易誘發(fā)涌水，甚至造成滑坡與涌水之間的相互誘發(fā)。廢棄的礦坑常有大量積水，當排水工作停止后，廢坑內(nèi)的積水水位將會上漲。這種水源一旦與采場溝通，在一瞬間就會以很大的水壓和水量突然涌入采場。地質(zhì)勘探工作結束后，必須用粘土或水泥將鉆孔封死，否則，未封閉或封閉不嚴的鉆孔一經(jīng)開采就成為溝通含水層和地表水的通路，將水引入作業(yè)區(qū)。露天礦涌水人為因素7.2露天礦防水露天礦防水工作的目的在于防止地表水和地下水涌入采場。防水的措施很多，其中礦床疏干就是一項防止地下涌水比較全面而徹底的防水方法。防水工作必須貫徹以防為主，防排結合的原則，并應與排水、疏干統(tǒng)籌安排。地面防水措施截水溝河流改造調(diào)洪水庫攔河護堤地下涌水防治探水鉆孔防水墻和防水門防水礦柱防滲帷幕7.3露天礦床疏干礦床疏干是借助于巷道、疏干鉆孔、明溝等各種疏干建筑物，在礦山基建之前或在建設、生產(chǎn)過程中，人工降低開采地區(qū)的地下水位，以保證采掘工作正常而安全的進行預防地下水害的措施。疏干條件礦體賦存有含水豐富的、水壓很大的含水層或流沙層，一經(jīng)開采有涌水淹沒和流沙潰入作業(yè)區(qū)的危險時；由于地下水作用，巖土物理力學指標降低，致使邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑坡可能時；涌出的地下水，對礦山生產(chǎn)工藝的設備效率有嚴重不良影響，不能維持正常生產(chǎn)，采用疏干可以降低成本，經(jīng)濟合理時。7.3露天礦床疏干疏干方式按施工階段分：預先疏干、平行疏干按施工條件分：地表式、地下式、聯(lián)合疏干按采掘關系分：固定式、移動式7.3露天礦床疏干疏干方法地表疏干法深井降水孔疏干吸水孔疏干明溝疏干法井點疏干井下疏干法7.4露天礦排水系統(tǒng)露天礦排水方式：露天排水（明排）地下排水（暗排）這兩種排水方式的選擇，不僅要對比它們的直接投資和排水經(jīng)營費用，而且還需要考慮到它們對采礦工藝和設備效率的影響，以及由此而引起的對礦山總投資和總經(jīng)營費的影響。排水系統(tǒng)是排水工程、管道、設備在空間的布置形式。

選擇排水系統(tǒng)除考慮的因素排水方式選擇礦區(qū)降雨情況水文地質(zhì)條件、地形開采規(guī)模和服務年限