1、露天采礦學第6章 露天礦防水與排水任務6.1 概述l6.1.1露天礦防水與排水任務的重要性l露天礦的涌水來源：l大氣降水l地表徑流l地下涌水l露天采場，特別是凹陷露大采場本身就相當于一口大井，從客觀上它具備了聚集大氣降水、地表徑流和地下涌水的條件。因此，在露天礦的整個消費期間，甚至基建期間都要采取有效的防、排水措施。露天礦涌水對開采任務的影響和危害降低設備效率和運用壽命。如發(fā)掘機在有水的任務面上作業(yè)時，其任務時問利用系數(shù)普通只到達正常時的 1/21/3、對于運輸設備不僅降低效率而且要挾行車平安。水還添加了設備缺點并降低運用壽命。 降低礦山工程下降速度。采場底部匯水受淹會降低掘溝速度，從而降低礦

2、山工程下降速度，給新程度的預備任務呵斥很大困難。 破壞邊坡的穩(wěn)定性。水是促使滑坡的一個主要要素，它能使巖體的內摩擦角和粘聚力等物理性能目的降低，從而減弱邊坡巖體的抗剪強度。l6.1.2露天礦涌水的影響要素l自然要素l氣候條件、地表水體、地形條件、巖石構造和地質構造l人為要素l大氣降水的浸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，所以氣候對地下水的水量大??；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域特征，從而決議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。 l地表水體和地下水在一定條件下可以相互轉化和補給

3、，兩者之間有著親密聯(lián)絡。因此，在地表水水網(wǎng)密度大的地域建立礦山時，必需查明地表水體與礦體之間的水力聯(lián)絡情況，特別是在裂隙發(fā)育、透水性較好的巖層中，地表水體很能夠成為礦山涌水的水源。 l地形影響到地下水的循環(huán)條件和含水巖層埋藏的深度。普通在地形切割較為猛烈的地域，地表徑流量大而地下徑流量??；反之，在地形比較平緩的地域，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。 l巖石構造致密、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，而且往往也是聚集和儲存地下水的場所。 l 巖石的產(chǎn)狀

4、和揩皺、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)絡。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，但是由壓應力構成的斷層，由于破碎的巖塊被擠壓成粉狀并膠結非常嚴密，以致透水性很低甚至隔水，構成自然的隔水帷幕。露天礦涌水人為要素對防、排水任務的重要性認識缺乏，或不掌握礦山的水文地質資料，不采取有效的防、排水措施等，往往容易導致忽然涌水，引起不用要的損失。由于開采任務的錯誤而打通了含水層，使礦山涌水忽然增大。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，甚至呵斥滑坡與涌水之間的相互誘發(fā)廢棄的礦坑常有大量積水，當排水任務停頓后，廢坑內的積水水位

5、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忽然涌人采場。 地質勘探任務終了后，必需用粘土或水泥將鉆孔封死，否那么，未封鎖或封鎖不嚴的鉆孔一經(jīng)開采就成為溝通含水層和地表水的通路，將水引人作業(yè)區(qū)。6.2 露天礦防水l露天礦防水任務的目的在于防止地表水和地下水涌入采場。l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。l防水任務必需貫徹以防為主，防排結合的原那么，并應與排水、疏干統(tǒng)籌安排。l地面防水措施l截水溝l河流改造l調洪水庫l攔河護堤l地下涌水防治l探水鉆孔l防水墻和防水門l防水礦柱l防滲帷幕6.3 露天礦排水l排水是排除礦坑涌水所采取的方法和設

6、備的總稱l6.3.1露天采場排水量計算l露大采場的水量組成l地下水涌水量l地下水涌水量按水文地質條件計算l降雨徑流量l降雨徑流量是降雨經(jīng)自然下滲后積存在地面上的水量。降雨徑流量的大小分別按正常降雨量和設計暴雨頻率的暴雨徑流量計算.l正常降雨徑流量是按歷年的雨季的平均降雨量計算:l設計暴雨頻率的暴雨徑流量是按一定的暴雨頻率計算出來的最大降雨徑流量FHQ ppFHQ 6.3.2 暴雨貯排平衡l降雨徑流量的動搖與排水設備的相對固定是露天礦排水的根本矛盾，兩者間的差額就需用貯水池來平衡。貯水池的合理容量取決于設計暴雨頻率和水泵排除積水所需的時間歷時。l 貯水池的合理容積可按以下圖用圖解法確定。l 在確

7、定貯水池容積時，還必需思索到露天采場的允許淹沒程度。l允許淹沒程度用允許淹沒時間和允許淹沒高度表示。l當暴雨出現(xiàn)時，允許露天坑底貯水，短時間淹沒最低任務臺階，排除該積水的期限即為允許淹沒時間，普通為l7天。允許淹沒高度應保證受淹后仍使排水任務能繼續(xù)進展。l當采用露天固定式或半固定式水泵排水時，其允許淹沒高度不應超越水泵的吸水高度；而對于挪動式水泵、潛水泵、水泵船和地下固定式水泵，就不受淹沒高度條件的限制。6.3.3露天礦排水系統(tǒng)l露天礦排水方式：l露天排水明排l地下排水暗排l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運營費用，而且還需求思索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運營費的影響。 l排水系統(tǒng)是排水工程、管道、設備在空間的布置方式。露天礦的排水系統(tǒng)主要方式及其適用條件如表61。l 選擇排水系統(tǒng)除思索的要素l排水方式選擇l礦區(qū)降雨情況l水文地