礦山涌水量計(jì)算總結(jié)

1、露天采礦場(chǎng)總涌水量計(jì)算    露天采礦場(chǎng)總涌水量是由地下水涌水量和降雨逕流量兩部分組成。    一、地下水涌水量的計(jì)算    露天采礦場(chǎng)地下涌水量與地下開采礦坑地下水涌水量計(jì)算方法基本相同。    二、降雨逕流量計(jì)算    露天采礦場(chǎng)降雨逕流量，應(yīng)按正常降雨逕流量和設(shè)計(jì)頻率暴雨逕流量分別計(jì)算。    （一）計(jì)算方法    1、正常降雨逕流量（Qz）計(jì)算公式Qz=FH&

2、#160;   式中  F泵站擔(dān)負(fù)的最大匯水面積，m2；          H正常降雨量，m；           正常地表逕流系數(shù)，%。    2、設(shè)計(jì)頻率暴雨逕流量（Qp）計(jì)算公式Qp=FHp     式中  Hp設(shè)計(jì)頻率暴雨量，m；    &#

3、160;      暴雨地表逕流系數(shù)，%；    其它符號(hào)同前。    （二）計(jì)算參數(shù)的選取    1、匯水面積（F）的圈定    根據(jù)排水方式確定的排水泵站擔(dān)負(fù)的最大匯水面積進(jìn)行圈定。應(yīng)包括露天境界內(nèi)和境界外的地形分水嶺或地表截水溝范圍以內(nèi)的匯水面積。    2、地表逕流系數(shù)的確定    地表逕流系數(shù)的選取，可根據(jù)采礦場(chǎng)巖石性質(zhì)、裂隙發(fā)育程度和降雨強(qiáng)度大小

4、等因素確定。    對(duì)于擴(kuò)建或改建礦山，在具備實(shí)測(cè)地表逕流系數(shù)的礦山，應(yīng)盡可能采用實(shí)測(cè)值。對(duì)于不具備實(shí)測(cè)條件的新建礦山，當(dāng)有類似生產(chǎn)礦山資料時(shí)，應(yīng)選用類似生產(chǎn)礦山的實(shí)測(cè)值。對(duì)缺乏上述資料的礦山，可選用地表逕流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值。    1）生產(chǎn)礦山實(shí)測(cè)地表徑流系數(shù)    國內(nèi)部分生產(chǎn)露天采礦場(chǎng)地表徑流系數(shù)實(shí)測(cè)值，見表1、表2、表3、表4。    2）地表徑流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值    當(dāng)無實(shí)測(cè)資料可按表5選取地表逕流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值。表1  撫順西露天煤礦19

5、60年地表逕流系數(shù)實(shí)測(cè)值降雨量(mm)巖性裂隙發(fā)育程度逕流系數(shù)( )365(4天降雨量)煤層油頁巖玄武巖中等發(fā)育中等0.40.40.55表2  田莊露天鋁土礦19641965年地表逕流系數(shù)實(shí)測(cè)值降雨量(mm)降雨匯水總量(m3)實(shí)測(cè)地表逕流量地表逕流系數(shù)( )551073014.744000260008250140189401380024801100.430.530.300.785表3  凹山、東山露天鐵礦19801982年地表逕流系數(shù)實(shí)測(cè)值降雨量(mm)降雨匯水總量(m3)實(shí)測(cè)地表逕流量地表逕流系數(shù)( )巖性222.3222.3112.899

6、1458555755796016000700082000.160.130.14安山巖凝灰?guī)r粗面巖閃長斑巖    注：由于爆破人為地?cái)U(kuò)大了原巖的裂隙和破碎程度，巖石破碎、裂隙發(fā)育，整個(gè)采場(chǎng)約有90%地段屬松散、松軟和半堅(jiān)硬的巖石。表4  大冶東露天鐵礦19741978年地表逕流系數(shù)實(shí)測(cè)值降雨量(mm)降雨匯水總量(m3)實(shí)測(cè)地表逕流量地表逕流系數(shù)()巖性71.1103.471.559.339.451.3121.050.060.778.868.961.989.87024610215970645858839124506841958449400599727785

7、46830064477849191554030475208251889121701220026910909521175199701403523750332650.220.30.290.320.310.240.450.180.350.260.210.370.39  礦體上盤閃長巖，下盤大理巖    注：大冶鐵礦采用井巷排水、地表逕流通過集水巷流入水倉。表5  地表徑流系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值巖土類別地表逕流系數(shù)() 重粘土、頁巖 輕粘土、凝灰?guī)r、砂頁巖、玄武巖、花崗巖 表土、砂巖、石灰?guī)r、黃土、亞粘土 亞粘土、大孔性黃土

8、 粉砂 細(xì)砂、中砂 粗砂、礫石 坑內(nèi)排土場(chǎng)，以土壤為主者 坑內(nèi)排土場(chǎng)，以巖石為主者 0.9 0.80.9 0.60.8 0.60.7 0.20.5 00.2 00.4 0.20.4 00.2    注：1、本表內(nèi)數(shù)值適用于暴雨徑流量計(jì)算，對(duì)正常降雨量計(jì)算應(yīng)將表中數(shù)值減去0.10.2。        2、表土指腐植土，表中未包括的巖土則按類似巖土性質(zhì)采用。&#

9、160;       3、當(dāng)巖石有少量裂隙時(shí)，表中數(shù)值減去0.10.2，中等裂隙減去0.2，裂隙發(fā)育時(shí)減去0.30.4。        4、當(dāng)表土、粘性土壤中含砂時(shí)，按其含量適當(dāng)將表中地表逕流系數(shù)減去0.10.2。        3、正常降雨量的選擇    一般礦區(qū)可按雨季平均降雨量作為正常降雨量，而對(duì)非雨季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)較大降雨地區(qū)的露天礦，可選用控制雨量進(jìn)行設(shè)計(jì)。&#

10、160;   1）雨季平均降雨量的推求    收集歷年（一般要有1015年）雨季各月降雨量及降雨天數(shù)，用下式求得。    式中  H歷年雨季日平均降雨量，m；          N歷年降雨系列資料中某一年的雨季天數(shù)，d；          Hi歷年降雨系列資料中某一年的雨季總降雨量，m；   

11、60;      n降雨系列資料統(tǒng)計(jì)年數(shù)。    2）控制雨量的推求    在我國一些地區(qū)的露夭礦，在非雨季節(jié)經(jīng)常出現(xiàn)較大降雨時(shí)，用雨季平均降雨量來計(jì)算正常排水量很可能偏小，為保證露天礦在非雨季節(jié)正常生產(chǎn)，可采用控制雨量進(jìn)行設(shè)計(jì)。    控制雨量確定方法如下：    收集歷年非雨季節(jié)的降雨量，并按lOmm, 20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm等分組統(tǒng)計(jì)降雨天數(shù)，然后把各組降雨量之和被各組的降雨

12、天數(shù)除，得各分姐平均降雨量，再拿各組平均降雨量與實(shí)際降雨量對(duì)比，選擇每年出現(xiàn)機(jī)率為23次的雨量值，作為控制雨量。    例：大孤山鐵礦19年內(nèi)非雨季節(jié)控制雨量的計(jì)算，見表6。表6  非雨季控制雨量統(tǒng)計(jì)計(jì)算降雨量(mm)102550降雨天數(shù)(d)157362降雨總量(mm)3006.81268.6117.7平均值(mm)19.235.258.9出現(xiàn)機(jī)率(次/年)82(19年2次)    選35.2m為非雨季節(jié)控制雨量，作為計(jì)算正常降雨逕流量的依據(jù)。    4、設(shè)計(jì)頻率暴雨量的計(jì)算 

13、60;  1）設(shè)計(jì)頻率的選取    露天礦排水設(shè)計(jì)頻率標(biāo)準(zhǔn)，目前尚無統(tǒng)一規(guī)定。對(duì)一般礦山設(shè)計(jì)，可根據(jù)礦山規(guī)模按設(shè)計(jì)暴雨常用頻率選用（見表7）。對(duì)有特殊條件或要求的露天礦，可根據(jù)礦山具體情況，通過對(duì)不同頻率的排水工程基建投資和淹沒經(jīng)濟(jì)損失等主要因素，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以確定適合該礦山的設(shè)計(jì)暴雨頻率標(biāo)準(zhǔn)。表7  設(shè)計(jì)暴雨頻率常用標(biāo)準(zhǔn)礦山規(guī)模設(shè)計(jì)暴雨頻率(%)特大型和大型5中        型10小       

14、 型20    2）設(shè)計(jì)頻率暴雨量的計(jì)算    （1）短歷時(shí)（24h）暴雨量    不同頻率24h的暴雨量及暴雨計(jì)算所需各種參數(shù)，均可由地區(qū)水文手冊(cè)直接查得，在這種情況下，一般只需要進(jìn)行設(shè)計(jì)頻率的不同歷時(shí)的暴雨量計(jì)算。    當(dāng)缺乏上述資料時(shí)，可收集礦山附近氣象臺(tái)（站）的降雨和暴雨參數(shù)資料，按下述方法進(jìn)行計(jì)算。    頻率為P的24h暴雨量H24P計(jì)算公式：    式中  Kp模比系數(shù)。 

15、0;        24歷年24h最大暴雨量均值，mm；各地最大24h暴雨量比最大日暴雨量 大10%左右，故采用 24=1.1 ；    頻率為P的暴雨雨力Sp采用下式計(jì)算：SP=H24P/t1-n    式中  n暴雨遞減指數(shù)，由地區(qū)n值等值線圖查得；    其余符號(hào)同前。    頻率為P的不同歷時(shí)暴雨量Htp按下式計(jì)算：Htp=Spt1-n &

16、#160;  式中  t暴雨歷時(shí)，min；    所有符號(hào)同前。    偏差系數(shù)Cs一般根據(jù)當(dāng)?shù)谻s與C 關(guān)系確定，無該資料是可按下式計(jì)算：    變差系數(shù)C ，利用地區(qū)C 24等值線圖查得，當(dāng)無該資料時(shí)，可利用下式計(jì)算：    式中  K變率， ；          N統(tǒng)計(jì)年數(shù)；   &

17、#160;      H統(tǒng)計(jì)系列資料中某年日最大暴雨量，mm。    為了確定變率K值和計(jì)算Cs與C 值，需將收集到的礦山附近氣象臺(tái)（站）的歷年日最大暴雨量，按由大到小的順序排列成表8，并將求得的歷年變率列入表中，然后進(jìn)行計(jì)算。    （2）長歷時(shí)（24h）暴雨量    歷時(shí)為T、頻率為P的暴雨量HTP采用下式計(jì)算：HTP=H24PTm1    式中  T暴雨歷時(shí)，設(shè)計(jì)取與允許淹沒天數(shù)相同的時(shí)間，h；

18、60;         m1地區(qū)暴雨參數(shù)，由地區(qū)m1等值線圖查得；    其余符號(hào)同前。表8  歷年日最大暴雨統(tǒng)計(jì)資料系列項(xiàng)次年份H(mm)KK-1(K-1)2(K-1)311972172.51.820.820.67240.551321969160.51.700.700.49000.343031953125.11.320.320.10240.032741962124.01.310.310.09610.029751954116.51.230.230.05290.01216196

19、1113.51.200.200.04000.008071968111.41.180.180.03240.005881956102.31.080.080.00640.00059196498.70.95-0.050.0025-0.000110196595.41.010.010.00010.000111196088.40.93-0.070.0049-0.000312197182.40.87-0.130.0169-0.002113195773.90.78-0.220.0484-0.010614197071.80.76-0.240.0576-0.013815196770.70.75-0.250.0625-0.015616195865.70.69-0.310.0961-0.029717196364.50.68-0.320.1024-0.032718196663.70.67-0.330.1089-03035919196553.70.57-0.430.1849-03079520195947.90.51-0.490.2401-0.11761893.72.41790.6452    當(dāng)設(shè)計(jì)礦山需要對(duì)暴雨頻率選擇時(shí)，則應(yīng)按上述方法計(jì)算不同頻率、不同歷時(shí)的暴雨量，以便計(jì)算不同頻率、不同歷時(shí)的暴雨逕流量