露天礦防水與排水的重要性.doc

露天礦防水與排水的重要性(圖文)一、露天礦防水與排水的重要性做好防水與排水工作是保證露天礦安全和正常生產(chǎn)的先決條件。尤其是凹陷露天礦，其客觀上具備了匯集大氣降水、地表徑流和地下涌水的條件，因此在露天礦全過程生產(chǎn)期間，甚至在基建期間都必須采取有效的防排水措施。露天礦如發(fā)生涌水危害極大，不但影響生產(chǎn)，甚至會導(dǎo)致不堪設(shè)想的后果，其主要危害如下：(1)降低設(shè)備使用效率和使用壽命。尤其是汽車和機車，不僅降低效率，而且更為嚴重的是威脅行車安全。(2)延緩工程進度，采場底部匯水受淹后掘溝，會降低掘溝速度，給新水平的準備工作造成了很大困難，若不及時排除匯水，必然影響工作的進展。(3)嚴重破壞邊坡的穩(wěn)定性，水是導(dǎo)致滑坡的主要因素，它能使巖體的內(nèi)摩擦角和黏聚力等物理性能指標大為降低，從而削弱了邊坡巖體的抗剪強度，造成的大面積的滑坡會切斷采場的運輸線路并掩埋作業(yè)區(qū)域，使生產(chǎn)中斷，甚至導(dǎo)致人員傷亡事故。由此可見，露天礦防、排水工作極為重要，必須引起礦山企業(yè)負責人的高度重視，切實做好此項工作。二、露天礦產(chǎn)生涌水的主要原因(一)露天礦產(chǎn)生涌水的自然因素1.氣候條件的影響自然降水滲透地下是地下水獲得補充的主要來源，而蒸發(fā)又是潛水的主要排泄方式之一。因此氣候條件對地下水位的高低有著直接的影響。在氣候條件里降水量的大小和蒸發(fā)水量對地下水的影響最大。從圖419可以明顯看出某地區(qū)潛水水位的升高主要是降雨的影響，其次是解凍冰雪融化的水量補充。2.地表水體系的影響地表水體系(如河流、湖泊、水庫等)和地下潛水在一定條件下互相轉(zhuǎn)化補給，它們相互之間有著密切關(guān)系。河流、湖泊、水庫的水位、流量變化傳遞給附近的礦區(qū)。3.地形條件的影響由于露天礦選址不當，建在匯水密集的地形，也是影響礦山地下水位高低的重要因素。4.巖石結(jié)構(gòu)的影響巖石結(jié)構(gòu)的致密度、節(jié)理裂隙不發(fā)育，則透水性弱不易充水，反之，透水性強，給地下的充水量也就較大。5.地質(zhì)構(gòu)造的影響礦巖的產(chǎn)狀和褶皺、斷層等結(jié)構(gòu)構(gòu)造對地下水的貯量、地表水與地下水連通影響很大。(二)露天礦涌水的人為因素1.開采方法不當?shù)挠绊懙V山企業(yè)對防排水工作的重要性和必要性認識有偏差，或勘探工作不到位，未掌握水文地質(zhì)資料，沒有采取有效的防排水措施，盲目開采，打通了含水層，導(dǎo)致突然涌水量的增大。2.廢石坑積水的影響已開采完畢的廢石坑常有大量的積水，當排水工作結(jié)束后，該廢坑內(nèi)的積水水位上漲。當這種水源一經(jīng)與采場溝通后，在一瞬間就會以很大的水壓和水量突然涌人采場。3.未封閉或封閉不嚴的勘探鉆孔的影響露天礦為了探明礦石的儲量和礦巖的結(jié)構(gòu)，進行地質(zhì)勘探，勘探工作結(jié)束后，未用黏土或水泥將鉆孔封死，導(dǎo)致投產(chǎn)后穿孔設(shè)備在進行穿孔時溝通了含水層和地表水的通路，將水引入了采礦作業(yè)區(qū)。4.水庫的影響在乎原地區(qū)人工修筑的水庫，若是建在礦山的上游，必然會使附近礦山的涌水量增加。三、露天礦防水(一)露天礦防水的主要措施1.地面防水地面防水的對象是地表水。凡能以地面防水工程攔截或引走的地面水流，應(yīng)不再讓其流入采場。(1)修筑截水溝。在礦區(qū)四周修筑截水溝，當雨季降水量大時，既能起到攔截作用，又能起到疏引暴雨山洪的作用。(2)河流改道。如河流穿過礦區(qū)開采境界時，必須改道遷移，改道應(yīng)選擇線路短、地勢平和滲水性弱的地段。同時還要考慮礦山的發(fā)展遠景，避免二次改道。新河道的起點應(yīng)選在河床下易沖刷的地段，并與原河道的河勢相適應(yīng)，新河道的終點要止于原河道的穩(wěn)定地段。(3)調(diào)洪水庫。季節(jié)性的地表水流橫穿開采境界時，除采取改道措施外，須在礦區(qū)上游修筑調(diào)洪水庫截流和貯存洪水。(4)修筑攔河堤。當露天礦開采境界四周的地面標高與附近河流、湖白的岸邊標高相差較小，甚至低于岸邊地形時，應(yīng)在岸邊修筑攔河護堤。防止河流洪水上漲時灌人采場。2.地下防水的主要措施地下防水的對象是地下水。要正確做好地下防水工作，首先必須了解地下涌水水源狀況，其次取決于防水措施的可靠性。因此，查明地下水源，做好地質(zhì)水文觀測工作和掌握地質(zhì)水文資料是做好地下防水工作的前提。(1)探水鉆孔。礦山的實踐證明“有疑必探，先探后采”是防止地下涌水的正確決策。尤其是對于有地下采空區(qū)和溶洞分布的露天礦，必須對可疑地段先探水孔，查明地下水源情況，以便采取應(yīng)急措施，避免突然涌水造成涌水事故。(2)修建防水墻和防水門。露天礦山是采用地下井巷排水或疏干的礦山，為保證地下水泵房不受突然涌水淹沒的威脅，必須在地下水泵房設(shè)防水門。防水門采用鐵板或鋼板制作，并應(yīng)順著水流的方向關(guān)閉，門的四周裝設(shè)密封裝置。(風險管理世界-www.RiskMW.com)對于不能為排水、疏干所利用的舊巷道，必須修建防水墻，使之與地下排水或疏干巷道相隔離。防水墻采用磚砌或混凝土修筑，墻的厚度視水壓和墻的強度而定。墻上留有防水孔，以便及時掌握和控制積水區(qū)內(nèi)的水壓和水量的變化情況。(3)防水礦柱。當露天礦采掘工作或地下排水巷道接近積水采空區(qū)、溶洞或其他自然水體時，須留有防水礦柱，并明確畫出安全采掘邊界線。(4)防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開采境界以外，在地下水涌人采場的通道上，設(shè)置若干個保有一定距離的注漿鉆孔，并依靠漿液在巖縫中的擴散、凝凝結(jié)組成一道擋水隔墻。所謂防滲帷幕就是指由若干個注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。(二)礦床疏干礦床疏干是借助于巷道、疏水鉆孔、明溝等各種疏水構(gòu)筑物，在礦山基建之前或基建過程中，預(yù)先降低開采區(qū)域的地下水位，以保證采掘工作正常而又安全進行的一項防水措施。對礦床預(yù)先疏干的條件是：礦床的上、下盤巖石存在有含水豐富的或水壓很大的含水層以及流沙層時，一經(jīng)開采有涌水淹沒和流沙掩埋作業(yè)區(qū)的危險。由于地下水的作用，使被揭露的巖土物理力學性質(zhì)削弱、強度降低，有使露天礦邊坡喪失穩(wěn)定性而滑坡的危險。地下水對礦山生產(chǎn)工藝和設(shè)備效率有嚴重的影響，以致不能保證礦山的正常生產(chǎn)。礦床疏干應(yīng)保證地下水位下降所形成的降落曲線低于相應(yīng)時期的采掘工作標高。疏干工程的進度和時間應(yīng)滿足礦床開拓、開采計劃的要求，在時間、空間上必須有一定的超前。疏干的具體方法如下：1.巷道疏干法巷道疏干法是利用巷道和巷道中的各種疏流水孔降低地下水位的疏千方法。疏干巷道設(shè)在含水層內(nèi)或嵌入在含水層與隔水層的分界線處，可直接起疏水作用。如果掘進在隔水層中，則巷道只能起引水作用，這時必須在巷道里穿鑿直通含水層的各種類型疏水孔，地下水通過疏水孔自流式進入巷道。疏水孔主要有以下幾種類型：(1)叢狀放水孔。適用于基巖含水層，放水孔的直徑一般為75110mm，孔深以達到涌水處為止，一般在100m以內(nèi)，放水孔呈叢狀分布在放水硐室里。(2)直通式放水鉆孔。它是由地表施工，垂直穿透含水層的疏水孔，其下部與疏干巷道旁側(cè)的放水硐室貫通。(3)打人式過濾管。它是直徑與長度不大而頂端呈尖形的篩管，可在巷道的頂?shù)装寤騼蓭蛯⑵浯蛉牒畬又羞M行疏水。它只適用于疏干距巷道不超過58m的含水層。篩管(過濾部分)下面是若于節(jié)用螺紋連接的管子，其直徑為2550mm，每節(jié)長1 m左右。在一般情況下，打人式過濾管的間距為lo一30m。2.深井疏干法深井疏干法是在地表鉆鑿若于個大口徑鉆孔，并在鉆孔內(nèi)安裝深井泵或潛水泵抽水降低地下水位。我國目前主要使用的是離心式深井泵，其疏干深度不超過水泵的最高揚程，并應(yīng)保證抽水后的地面不致產(chǎn)生強烈下沉而影響水泵的正常工作。3.明溝疏干法明溝疏干法是在地表或露天礦臺階上開挖明溝以攔截地下水的疏于方法。此法很少單獨使用，經(jīng)常作為輔助疏干手段與其他疏干法配合使用。 露天礦排水露天礦經(jīng)疏干和采取各種防水措施后，已控制了大量的地下水和地表水流人采場。但是，仍可能會有少量的涌水滲入作業(yè)區(qū)。對于這部分少量滲入的地下水和大氣降雨匯水，必須采取有效措施予以排除。露天礦排水分為露天排水(明排)和地下排水(暗排)兩種方式。各礦山企業(yè)應(yīng)根據(jù)本單位的采礦工藝和設(shè)備效率而定。露天礦的排水系統(tǒng)主要有以下幾種：(1)自流排水系統(tǒng)。是指利用露天采場與地形的自然高差，不使用動力設(shè)備，完全依排水溝等簡單工程將水自流排出采場的排水系統(tǒng)。當局部地段受到地形的阻擋難以自流排出時，可采取開鑿平硐導(dǎo)通排除。(2)露天采場底部排水系統(tǒng)。這種排水系統(tǒng)是在露天礦采場底部設(shè)臨時水倉和水泵，使進入到采場里的水全部匯集到底部水倉里，再由水泵經(jīng)排水管排至地表。(3)露天采場分段截流排水系統(tǒng)。這種排水系統(tǒng)是在露天采場的邊幫上設(shè)置幾個固定式泵站，分段攔截并排出涌水。各固定泵站可將水直接排至地表外，也可采取接力方式通過上水平的泵站將水排到地表。該排水系統(tǒng)適用于匯水面積和水量較大，或者開采深度大、礦山工程下降速度較快的礦山，其優(yōu)點是：