露天開采工藝 排土排水

1、霍亮 地球科學(xué)學(xué)院 采礦工程,第二篇 露天開采工藝,第二篇 露天開采工藝,第6章 排土,大規(guī)模礦山90%露天開采規(guī)模排土場2000多座年剝離排放巖土量超6億噸，占地超過1800hm2，第一； 容量：幾百萬立方米幾千萬乃至上億立方米 高度：5060m200300m,承德銅興鐵礦治理后,第6章 排土,尖山鐵礦“8.1”特別重大排土場滑坡,2008年8月1日0時45分山西省太原市婁煩縣馬家莊鄉(xiāng)寺溝村的太原鋼鐵集團尖山鐵礦排土場發(fā)生滑坡，93間房屋被埋，導(dǎo)致45人死亡，1人受傷，直接經(jīng)濟損失3080.23萬元。,第6章 排土,露天礦平均巖土剝離量為采礦量的1.52.5倍； 排土場是露天采場面積的23倍

2、； 在排土場用一定方式進(jìn)行堆放巖土的作業(yè)稱為排土工作； 排土工序排土場位置選擇、排土方法選擇、排土線的形成和 發(fā)展、土地恢復(fù)利用等；,第6章 排土,第6章 排土,第6章 排土,排土場位置：內(nèi)部排土場，外部排土場 內(nèi)部排土場：運距短、成本低、開采緩傾斜礦床、開采深度在3050m時才適用； 外部排土場：選址 A.少占耕地，盡可能利用荒山、溝谷； B.縮短運距，避免二次倒運廢石； C.防止壓礦， D.邊坡穩(wěn)固，避免匯水面積大的 E.回收可能，綜合利用，二次回收的方便； F.環(huán)境保護，盡可能保護自然景觀 G.土地恢復(fù)，復(fù)墾是排土場規(guī)劃的一個重要內(nèi)容；,第6章 排土,排土場的總?cè)莘e應(yīng)該與露天礦設(shè)計的總剝

3、離量相適應(yīng)，按照剝離量所需的排土場的有效容量為：,大型礦山，不宜小于10年容量; 中型礦山，不宜小于7年容量; 小型礦山，不宜小于5年容量;,2,4,5,7,第6章 排土,排土犁排土,推土機排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),6.2 推土機排土,第6章 排土,汽車運輸露天礦，一般采用推土機輔助推土、平整場地； 排土作業(yè)：汽車翻卸巖土、推土機推土、平整場地、整修排土場公路；,6.2 推土機排土,第6章 排土,2)排土方法 (1)山坡地形：順著地形向前推進(jìn)，再逐步向旁擴展；,6.2 推土機排土,第6章 排土,2)排土方法 (2)平坦地形： 采用環(huán)形擴展或兩旁擴

4、展方式，卸車線較長，有利于卸車與推土機同時作業(yè)； 為減少推土機推土量，巖土大部分卸載至邊坡下同時保證汽車安全，汽車翻卸盡量靠近排土臺階邊緣，后橋中心線距坡頂線1.53m，排土臺階邊緣堆砌廢石或者移動的鋼構(gòu)件，車擋高度0.60.8m。,6.2 推土機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (1)下沉系數(shù)： 新堆棄的巖土密實性小、孔隙大、經(jīng)壓實后排土臺階頂面逐漸下沉； 為了保證安全卸載、充分利用排土場的容積，應(yīng)考慮下沉系數(shù)，并使臺階頂面保持3%5%的反坡的反向坡。,反向坡,6.2 推土機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (2)推土機數(shù)量： 一個廢石卸載平臺上至少有一臺推土機作業(yè)； 結(jié)合汽車載重、20%4

5、0%卸載殘余量、推土機的生產(chǎn)能力確定； (3)平盤寬度 一般一個排土臺階，此時平盤寬度不受約束， 采用分段排棄時，平盤寬度應(yīng)能保證順利調(diào)車卸載；,6.2 推土機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (4)排土線長度：,6.2 推土機排土,第6章 排土,3)評價 （1）優(yōu)點：工藝簡單、堆置高度大，國內(nèi)外露天礦廣泛采用，汽車運輸、推土機排土；,世界上最大的推土機當(dāng)屬小松的D575a-3sd 履帶式推土機，它操作重量為115噸，功率為1150馬力，推土容量可達(dá)69立方米，是當(dāng)之無愧的陸上巨獸。,2,4,5,7,第6章 排土,排土犁排土,推土機排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),

6、排土場建設(shè),6.1 推土犁排土,第6章 排土,鐵路運輸中采用推土犁排土，由機車牽引沿排土線軌道行駛；,6.1 推土犁排土,第6章 排土,利用汽缸壓氣張開犁板將廢石向外推排；,1前鼻保護犁板；2主翅板；3小翅板；4操縱室；5犁板控制汽缸；6軌道,6.1 推土犁排土,第6章 排土,1)排土工序 排土工序：列車翻卸巖土、排土犁排土、修整平臺、線路移設(shè)；,6.1 推土犁排土,第6章 排土,2)評價 (1)優(yōu)點：成本低； (2)缺點：排土寬度小(準(zhǔn)軌2.53.5m、窄軌1.52.0m)、移道頻繁、排土線長、排土臺階高度低（1020m）、卸土與排土不能在一條排土線上同時作業(yè)，作業(yè)效率低、,2,4,5,7,

7、第6章 排土,推土機排土,排土犁排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),6.3 挖掘機排土,第6章 排土,適用于鐵路運輸，挖掘機在排土臺階的中間平臺上，將列車卸下的廢石在上下兩個階段進(jìn)行轉(zhuǎn)排、堆壘；,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,1)排土方法 (1)列車翻卸土 自翻礦車逐輛對位，將巖土翻卸到受土坑內(nèi)，受土坑的長度不應(yīng)小于一輛自翻車的長度，為防止大塊巖石滾落直接沖撞挖掘機，受土坑低標(biāo)高比挖掘機行走平臺要低11.5m，臺階坡頂線距路枕端部安全距離不小于0.3m。,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,1)排土方法 (2)挖掘機堆壘 挖掘機從受土坑內(nèi)取土，分上、下兩

8、個臺階堆壘。上部分臺階高度取決于挖掘機最大卸載高度，下部分臺階高度根據(jù)巖土粒度、軟硬、穩(wěn)定性而定，一般為1030m。,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,2)道頭堆置 列車翻卸時要對準(zhǔn)受土坑，道頭處僅能翻卸12輛車，影響了挖掘機作業(yè)； (1)分線調(diào)車法 在卸車平臺增鋪一條岔線，列車頭部卸完12輛車后，將空車牽出，送入岔線摘下，再將重車送入卸車線，反復(fù)倒調(diào)；,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,2)道頭堆置 (2)排土犁堆排道頭：道頭不能用電鏟堆排時，礦山一般采用排土犁堆排；,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,3)參數(shù)計算 (1)排土平盤最小寬度,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,3)參數(shù)計算 (2

9、)排土場的生產(chǎn)能力,取決于排土線的生產(chǎn)能力和同時工作的排土線數(shù) 根據(jù)挖掘機的生產(chǎn)能力計算排土線的接受能力：,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,3)參數(shù)計算 (2)排土場的生產(chǎn)能力,取決于排土線的生產(chǎn)能力和同時工作的排土線數(shù),根據(jù)運輸條件計算排土線的接收能力：,對于挖掘機，只有兩者相等時，排土線的接受能力才能達(dá)到理想值，生產(chǎn)實際中，不能相等的，只能取最小值。,6.3 挖掘機排土,第6章 排土,3)參數(shù)計算,(3)排土線的總條數(shù),6.3 挖掘機排土,第6章 排土,3)評價 (1)優(yōu)點：排土帶寬度為挖掘機卸載半徑與挖掘半徑之和，移道步距大，線路移設(shè)工作量小、排土臺階高度高、線路質(zhì)量好、作業(yè)安全、生產(chǎn)

10、能力高； (2)缺點：排土臺階不能過高、易引起線路變形；,移道步距：運輸線移設(shè)一次的間距。 對于4m3電鏟，移道步距a=2325米,2,4,5,7,第6章 排土,推土機排土,排土犁排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),6.4 前裝機排土,第6章 排土,適用于鐵路運輸，適合高臺階排土，靈活，線路長期不動，效率高，但輪胎磨損嚴(yán)重。,6.4 前裝機排土,第6章 排土,1)排土方法,(1)平臺窄-慢行180-運距大-效率低 (2)平臺寬-原地180-運距小-效率高 (3)平臺中-轉(zhuǎn)向90-加長平臺；,6.4 前裝機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (1)作業(yè)線長度

11、作業(yè)線長度與斗容相關(guān)，且不短于一列車的有效長度，至少儲備一晝夜的轉(zhuǎn)排量，較長的作業(yè)線幾臺前裝機同時排土； (2)上部轉(zhuǎn)排段高 安全不超過鏟斗挖取的最大舉升高度，塊度小，可稍高； 效率低段高，利于切入，但不利于保有排土貯量； 斗容為5m3的前裝機，轉(zhuǎn)排高度為48m；,6.4 前裝機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (3) 工作盤最小寬度,不宜過寬，影響工作效率，太窄時轉(zhuǎn)向困難；,6.4 前裝機排土,第6章 排土,3)評價 機動靈活、排土帶寬度大、可增加臺階高度； 海南鐵礦采用5m3的前裝機轉(zhuǎn)排，排土臺階高度可達(dá)150m；,2,4,5,7,第6章 排土,推土機排土,排土犁排土,挖掘機排土,前裝機排

12、土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),6.5 膠帶排土機排土,第6章 排土,配合膠帶運輸，形成連續(xù)作業(yè)，提高設(shè)備效率;,第6章 排土,6.5 膠帶排土機排土,懸臂帶式排土機安裝在回轉(zhuǎn)平臺上，有履帶能自行，分別伸出受土和排土懸臂，懸架上安裝有膠帶運輸機。,6.5 膠帶排土機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算 (1)接收臂和卸載臂長度 決定排土工作面排土寬度和上部分臺階高度; 若短，排棄寬度小，上部分臺階低，推土機移動次數(shù)增加；,(2)最大排土高度 最大卸載高度與下排高度之和； 上排高度由卸載臂的長度和傾角決定，一般上排角度為718； 下排高度與巖土性質(zhì)有關(guān)；,6.5 膠帶排土機排土,第6

13、章 排土,2)參數(shù)計算 (3)履帶對地面壓力,履帶對地面壓力應(yīng)小于排土場的地耐壓力； 在多雨場地、可塑性巖土場地尤其重要。 保證排土機在一處停留30-40天，不影響移動； 5900噸,6.5 膠帶排土機排土,第6章 排土,2)參數(shù)計算,(4)選用排土機時應(yīng)考慮的條件 氣候條件行走坡度地面壓力,橫移式 運輸機,延伸式運輸機,懸臂帶式 排土機,6.5 膠帶排土機排土,6.5 膠帶排土機排土,第6章 排土,3)工作面布置,D:膠帶運輸機至上部分臺階坡低線之間的距離D;,6.5 膠帶排土機排土,第6章 排土,4)評價,(1)優(yōu)點：成本低、電能消耗少、勞動強度小、容易實現(xiàn)連續(xù)化與自動化開采； (2)缺點

14、：膠帶耐磨性差； (3)適用：礦山向連續(xù)開采工藝發(fā)展，膠帶排土有前途；,2,4,5,7,第6章 排土,推土機排土,排土犁排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),第6章 排土,1)鐵路運輸線路移設(shè),6.6 線路及設(shè)備移設(shè)工作,(1)移道機移道：,卡子抓住鋼軌，開動發(fā)動機使小齒輪沿齒條向上移動，鐵鞋支撐地面，移道機連同軌道被小齒輪帶動向上提起，一定高度后，由于移道機和軌道重心向一側(cè)偏移而失去平衡，靠其重力向外側(cè)下落，使軌道橫向移動一個距離，重復(fù)上述步驟，直到全線都移動一次，一次移動距離一般為0.70.8m。,第6章 排土,1)鐵路運輸線路移設(shè),6.6 線路及設(shè)備移

15、設(shè)工作,(2)叉式車移道：,第6章 排土,2)膠帶機移設(shè),6.6 線路及設(shè)備移設(shè)工作,排土工作面的移設(shè)包括膠帶機移設(shè)、端幫運輸機的接長和縮短； 移動前要做好準(zhǔn)備工作，平整新路基、雨季要防墊枕下陷；,第6章 排土,6.6 線路及設(shè)備移設(shè)工作,(1)膠帶機構(gòu)的移設(shè)：,2)膠帶機移設(shè),(2)機頭驅(qū)動站的移設(shè) 機頭站長約2635m，重約60200t，個別達(dá)到700t 滑橇式機頭驅(qū)動站：12臺拖拉機牽引，依靠機架底部在排土場地面滑動； 液壓邁步式驅(qū)動站：附設(shè)液壓邁步機構(gòu)，可前后、左右移動； 履帶式機頭驅(qū)動站：安裝兩組履帶走行機構(gòu)，可橫移、轉(zhuǎn)彎，但是設(shè)施利用率低； 履帶車移動機頭站：履帶車馱移機頭站，靈活

16、方便，但要求機頭架有足夠的剛度，對地耐力要求較高； (3)機尾站的移設(shè) 機尾站重量在2060t之間，移設(shè)可用12臺拖拉機牽引；,2,4,5,7,第6章 排土,推土機排土,推土犁排土,挖掘機排土,前裝機排土,膠帶排土機排土,線路及設(shè)備移設(shè),排土場建設(shè),第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(1)山坡排土場初始排土線的修筑： A.鐵路運輸排土,在山坡挖一單壁路塹，整平后鋪上線路，形成鐵路運輸?shù)某跏寂磐辆€；,山坡排土場 平地排土場,第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(1)山坡排土場初始排土線的修筑： B.汽車運輸排土,根據(jù)調(diào)車方式來確定初始排土線的路塹寬度；,

17、臨時排土線逐漸加寬巖塊填平，保持透水性,第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(2)平地排土場初始排土線的修筑：分層堆壘和逐漸漲道； A.排土犁修筑,采取交錯堆壘的方式，每次漲道高度可達(dá)0.40.5m；,第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(2)平地排土場初始排土線的修筑：分層堆壘和逐漸漲道； B.挖掘機修筑,第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(2)平地排土場初始排土線的修筑：分層堆壘和逐漸漲道； C.推土機修筑 兩臺推土機對推，可修筑5m以內(nèi)的排土線初始路堤；,第6章 排土,1)初始排土線的修筑,6.7 排土場建設(shè),(2)平地排土場

18、初始排土線的修筑：分層堆壘和逐漸漲道； D.膠帶排土機修筑,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(1)鐵路運輸單線排土場的擴展方式,平行擴展 扇形擴展 曲線擴展 環(huán)形擴展,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(1)鐵路運輸單線排土場的擴展方式,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(2)鐵路運輸多線排土場的擴展方式,一個排土臺階上，布置若干條排土線同時排土，收容能力增強；,建立在山坡上的多線排土場，通常采用單側(cè)擴展7-24a； 建立在緩坡平地上的多線排土場，多采用環(huán)形擴展7-24b；,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(2)鐵路運輸多線排

19、土場的擴展方式,當(dāng)采用挖掘機排土?xí)r，各排土線采用并列的配線方式，如圖7-25所示，各排土線保持一定距離，避免相互干擾，排土效率高；,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(3) 鐵路運輸多層排土,有限面積增加排土場的受土面積，采用多層排土； 幾個不同水平上同時排土，并向同一方向發(fā)展，可采用直進(jìn)式、折返式線路建立各分層之間的運輸聯(lián)系； 保持一定的超前距離，空間與時間上要配合；,第6章 排土,2)排土線擴展,6.7 排土場建設(shè),(4)膠帶排土機排土場的擴展方式,平行擴展、扇形擴展、混合擴展，受地形條件及排土場范圍、形狀的影響，多采用扇形和平行混合擴展方式； 平行擴展特點：隨工作面平行擴

20、展，端幫膠帶運輸機不斷接長，運距增加，可減小上下排土平盤的相互影響； 扇形擴展特點：無端幫膠帶運輸機，每一條排土線有一個回轉(zhuǎn)中心，排土線以回轉(zhuǎn)中心為圓心呈扇形擴展。,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(1)危害 污染：粉塵、毒氣、酸雨,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(1)危害 災(zāi)害：滑坡、泥石流,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(2)治理 A改進(jìn)排土工藝，避免形成軟弱夾層，將大塊巖石放置于基底； 鐵路運輸時采用輕便高效的排土設(shè)備（如推土機、前裝機等）進(jìn)行排土，可增大移道步距，提高排土場穩(wěn)定性。對于覆蓋式多臺階排土場，

21、底層第一層高度不宜太大，以有利于基底的壓實和固結(jié)，也有助于上部后續(xù)臺階穩(wěn)定。 B積極處理軟巖基底，挖、削、爆； 若表土或軟巖較薄，可在排土前開挖掉，若在35m以上，挖掉不經(jīng)濟，則要控制排土強度和一次堆置高度，使基底得到壓實和逐漸分散基底承載壓力。也可用爆破法將基底軟巖破碎，這不僅增大抗滑能力，還可在底層形成排水層；,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(2)治理 C疏干排水，外部截流、內(nèi)部分散、攔擋泥石流； 地表水和雨水對于排土場滑坡和泥石流起著重要作用，需采取工程措施進(jìn)行治理和疏排。首先對排土場上方山坡匯水截流，將水排至外圍的低洼處。其次是排土場平臺本身匯水不致浸蝕和沖

22、刷邊坡，而將平臺修成3左右的反坡，使水流向坡根處的排水溝而排出界外。然后在排土場下游溝谷的收口部位修筑不同形式的攔擋壩（片石過水壩、竹籠壩、鐵絲籠壩以及攔洪壩等），起到攔擋排土場泥石流、防止污染農(nóng)田的作用。,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(2)治理 D砌筑護坡?lián)鯄?，穩(wěn)定坡角，防止排土場滑坡； 可采用不同形式護坡?lián)鯄Α杂矇K石堆置成塊石重力壩，透水性好，施工簡單，造價便宜，能阻擋泥沙和滑坡。,第6章 排土,3)排土場的危害及防治,6.7 排土場建設(shè),(2)治理 E植被建設(shè)； 已結(jié)束施工的排土場平臺和斜坡上普遍進(jìn)行植被（植樹和種草）,可起固坡和防止雨水對排土場表面浸蝕和

23、沖刷，尤其堆置的是表土和風(fēng)化巖石時，這種植被效果較明顯。植被的根系可以加固排土場表面巖土，阻止雨水往內(nèi)部滲透，植物本身也吸收大量水分。,排土場上部治理前,1#排土場削坡前,1#排土場上部治理后,2號排土場坡面治理前,2號排土場坡面治理后,山西平朔安太堡露天煤礦，總面積達(dá)三百七十六平方公里，地質(zhì)儲量約為126億噸。煤礦全部采用美國CAT、日本小松、英國P (2)降低揭露的巖石物理力學(xué)特性,影響邊坡穩(wěn)定性； (3)對生產(chǎn)工藝的設(shè)備效率有嚴(yán)重的不良影響;,第7章 排水,2)疏干方法,7.2 地下水疏干,水位地質(zhì)條件：含水層的類型、空間分布，排泄與補給 兼顧疏干效果與經(jīng)濟效益,第7章 排水,2)疏干方

24、法 (1)地表疏干,7.2 地下水疏干,地面布置成排的抽水井，內(nèi)置潛水泵、深井泵抽水。,第7章 排水,2)疏干方法 (1)地表疏干,7.2 地下水疏干,因素:集水能力,設(shè)備性能,允許殘余水頭,季節(jié)性水位; 布置:疏干井位,井距,井?dāng)?shù) 現(xiàn)代:水位遙測,多井集中控制,缺點：非均質(zhì)含水層中, 集水能力不足、酸性水腐蝕管道;,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,在隔水層、弱含水層中的安全地帶，布置疏干巷道和疏干硐室，向強含水層、斷裂帶、溶洞群、地下河、采空區(qū)積水等處打鉆孔，放出地下水的一種疏干方法；,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,第7章 排

25、水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,參數(shù)：疏干硐室的間距、鉆孔數(shù)目由鉆孔出水量、硐室允許殘余水頭等確定； 布置：放水孔均裝有特殊加固的孔口管和閥門，控制放水量； 去向：地下水倉、排水排泥設(shè)施，直接排到地表；,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干 優(yōu)點： 疏干能力強,形成較陡的水位降落漏斗； 利用井巷疏干，投資省建設(shè)快，排水集中，管理方便； 缺點： 安全措施不利，有可能發(fā)生突然涌水； 若無沉淀、排泥，引起環(huán)境污染； 巖溶地區(qū)，地表沉陷大；,7.2 地下水疏干,第7章 排水,2)疏干方法 (3)聯(lián)合疏干,7.2 地下水疏干,上部用地表疏干、下部用地下疏干； 適用： 含水層深

26、度大、分布廣、透水性上強下弱； 疏干前不具備安全下掘井巷條件；,第7章 排水,2)疏干方法 (3)聯(lián)合疏干,7.2 地下水疏干,缺點：井泉干涸，地表沉陷，地下水污染水源，堵塞河道，；,第7章 排水,3)防滲堵水,7.2 地下水疏干,使用鉆孔注漿防滲帷幕，機具開挖深槽，澆筑防滲墻，堵塞涌水通道，防治地下水害的方法;,第7章 排水,3)防滲堵水,7.2 地下水疏干,(1)適用條件: 含水豐富，地下徑流通暢，補給充沛； 賦存流沙層，不能截斷地下水源，不滿足邊坡穩(wěn)定，技術(shù)要求 產(chǎn)生大面積塵沉降、塌陷、地裂時，建筑物、水資源矛盾突出；,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法 防滲墻：松散地層，深度有限；

27、 防滲帷幕：松散層、基巖裂隙、巖溶含水層，可深可淺,7.2 地下水疏干,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕 步驟：通過鉆孔向地下水主要通道注入水泥、黏土或化學(xué)材料等具有充填、聯(lián)結(jié)性能的防滲材料配置成的漿液，經(jīng)擴散、凝結(jié)硬化、膠凝固化，形成防滲帷幕，堵截地下水流；,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕材料 水泥漿液：結(jié)石強度高，來源廣，價格低，運輸貯存方便,工藝簡單; 懸浮液顆粒性材料-對細(xì)微裂縫、裂隙或孔隙的地層注漿效果不好，一般用于空隙大于0.40.5

28、mm的巖層，粒徑大于1mm的礫石層和較粗砂層中,地下水流速小,巖層無酸性或磁性;,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕 黏土漿：粒徑大于0.1mm以及大裂隙、溶洞的地層中，水流速較低，但對水泥有侵蝕作用的巖層中；,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕 化學(xué)漿液：具有較好的流動性，可以調(diào)節(jié)膠凝時間，適用于流動水的堵漏和防滲; 由于化學(xué)漿液存在有毒、污染環(huán)境,材料來源不足、制造復(fù)雜、價格昂貴的缺點。,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕-化學(xué)漿液,馬麗散是一種低粘度，雙組分合成高分子材料，采用高壓

29、灌注進(jìn)行堵水時，當(dāng)樹脂和催化劑摻在一起時反應(yīng)或遇水產(chǎn)生膨脹，本身反應(yīng)或發(fā)泡生成多元網(wǎng)狀密彈性體的特征，當(dāng)它被高壓推擠到裂縫，可沿裂縫延展直到將所有裂隙充填。 在遇水后（摻水）時產(chǎn)生關(guān)聯(lián)反應(yīng)，發(fā)生膨脹，在膨脹壓力的作用下產(chǎn)生二次滲壓（膨脹倍數(shù)為2025倍），從而達(dá)到止漏目的，成品抗壓介于1525Mpa。,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕-注漿方法,自流法、壓入法、高壓旋轉(zhuǎn)噴射法,自流法：漿液自重作為注漿壓力，用于地下水壓力不大、鉆孔很深； 壓入法：注漿泵壓入漿液的方法，使用廣泛；,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注漿帷幕-注漿方

30、法,高壓旋轉(zhuǎn)噴射法：鉆機在防滲帷幕線上打孔，到達(dá)預(yù)定深度， 通過鉆頭噴嘴轉(zhuǎn)換為高壓噴流，土層與漿液均勻混合， 噴嘴按一定速度旋轉(zhuǎn)，一邊緩慢提升，形成一定強度的圓柱固結(jié)體；,第7章 排水,2)防滲堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,B防滲墻 方法：沿防滲線、開挖線，開挖一道狹窄的深槽，槽內(nèi)用泥漿護壁，在泥漿下澆注混凝土或其他防滲材料,筑成一道連續(xù)墻,起截水防滲、擋土承重之用； 特點：速度快，造價低、效果顯著、 適用：第四紀(jì)松散地層中防滲堵水、深度有限,第7章 排水,3)防滲堵水,7.2 地下水疏干,優(yōu)點: 節(jié)省大量電能、排水費用； 避免大面積塌陷，保護農(nóng)田和地面建筑； 地下水資源不受破壞；,2

31、,4,地表水的防治,5,7,地下水疏干,坑內(nèi)排水,第7章 排水,第7章 排水,未經(jīng)（未徹底）疏干、未能攔截以及直接降入露天采場的降雨徑流，在坑內(nèi)布置排水設(shè)施排出；,7.3 坑內(nèi)排水,第7章 排水,1)涌水量的預(yù)測,7.3 坑內(nèi)排水,礦坑涌水量預(yù)測時礦區(qū)水文地質(zhì)工作的核心，是指定排水措施、確定排水設(shè)備數(shù)量的依據(jù)。,地下水涌水量，降雨徑流量,第7章 排水,1)涌水量的預(yù)測,7.3 坑內(nèi)排水,(1)地下水涌水量預(yù)測 解析法：在地下水動力學(xué)理論基礎(chǔ)之上的計算方法，將采礦工程視為集水構(gòu)筑物，根據(jù)含水層的埋藏條件、水力性質(zhì)、邊界條件、地下水的流場狀態(tài)，選擇不同公式進(jìn)行計算。 水文地質(zhì)法：根據(jù)工程地質(zhì)、水文

32、地質(zhì)條件相似的生產(chǎn)礦山資料，找出幾種因素隨涌水量隨開采空間的變化規(guī)律，建立相應(yīng)的關(guān)系式，預(yù)測設(shè)計工程的涌水量，是一種比較簡單的近似計算方法。,第7章 排水,1)涌水量的預(yù)測 (2)降雨徑流量的計算,7.3 坑內(nèi)排水,因降雨引起的露天礦坑內(nèi)匯集的水量即降雨徑流量，與降雨強度、時間、地表徑流系數(shù)、匯水面積等因素密切相關(guān)。 降雨量變化很大，掌握一定數(shù)量的降雨資料，采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，分別計算正常降雨徑流量，暴雨頻率的暴雨徑流量；,第7章 排水,1)涌水量的預(yù)測 (2)降雨徑流量的計算,7.3 坑內(nèi)排水,第7章 排水,1)涌水量的預(yù)測,7.3 坑內(nèi)排水,百年一遇的暴雨是指什么意思？,“百年一遇”不是1

33、00年只會發(fā)生一次的意思,是100-year event的翻譯； 一年中有1%概率發(fā)生的事件,第7章 排水,2)露天礦排水與貯水的平衡,7.3 坑內(nèi)排水,降雨徑流量的相對波動與排水設(shè)備的相對固定，是露天礦排水的基本矛盾，兩者間的差額就用貯水池來平衡，貯、排平衡是露天礦排水工作應(yīng)遵守的重要原則。 貯水池、地下水倉、巷道,第7章 排水,2)露天礦排水與貯水的平衡,7.3 坑內(nèi)排水,貯水池的合理容量取決于設(shè)計暴雨頻率和水泵排除積水所需的時間； 貯水池容量等于兩曲線間縱坐標(biāo)上的最大差值；,第7章 排水,2)露天礦排水與貯水的平衡,7.3 坑內(nèi)排水,允許淹沒程度是露天礦排水設(shè)計的一項重要參數(shù)，用允許淹沒

34、時間和允許淹沒高度表示。 暴雨出現(xiàn)時，允許露天礦坑底貯水，短時間淹沒最低工作水平，排除期限就是允許淹沒時間，一般為17天； 允許淹沒高度應(yīng)保證受淹后排水工作能繼續(xù)進(jìn)行，對于移動式水泵、 潛水泵、水泵船；,第7章 排水,3)排水方式 (1)坑底集中排水方式,7.3 坑內(nèi)排水,方法：露天采場底部設(shè)置水倉、水泵，進(jìn)入到采場的水流全部匯集到坑底貯水池，再由水泵經(jīng)排水管道排至地表。 適用：匯水面積、水量都比較小的中小型礦山，以及下降速度慢、對邊坡影響小的大礦山；,第7章 排水,3)排水方式 (1)坑底集中排水方式,7.3 坑內(nèi)排水,水倉隨著露天礦新水平的延深而下降，新水平的水倉一經(jīng)形成，上部原有水倉便可廢棄。在整個生產(chǎn)期間，水倉和水泵是不斷向下移動的。 水倉、排水設(shè)備和水泵房的總稱為泵站，逐水