伊敏三號(hào)露天礦疏干防的排水設(shè)計(jì)

1、16露天采礦技術(shù)2014年第11期DOI：1013235／jcnki1tcm201411006伊敏三號(hào)露天礦疏干防排水設(shè)計(jì)楊麗萍(中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)覆計(jì)研究院有限公司，遼寧沈陽(yáng)110015)摘要：為了保障采礦工作的安全順利進(jìn)行，并且可以給電廠用水提供穩(wěn)定水源，通過(guò)類比等方法估算出三號(hào)礦地下水賦存情況，并對(duì)與一號(hào)礦交叉開(kāi)采時(shí)的防排水提出了建議。關(guān)鍵詞：疏干；地下涌水量；地面防排水；交叉開(kāi)采中圖分類號(hào)：TD745文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：167

2、1—9816(2014)11—0016—04DewateringanddrainagedesigninYiminNo3openpitmineYANGLiping(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupShenyangDesign＆ResearchInstitute，Shenyang110015China)Abstract：Inordertoensuresafetyandsmoothofminingw

3、orkandprovidestablewatersourceforelectricplant，thearticlefiguredouttheOCCUlTeHceconditionofgroundwaterinNo3mineandpresentedsuggestionondrainageofcrossminingwithNo1mineKeywords：dewatering；undergroundwaterinflow；grounddrai

4、nage；crossmining1概述伊敏煤田露天區(qū)水文地質(zhì)分區(qū)，在構(gòu)造作用下形成3個(gè)單向階梯式斷塊，根據(jù)其構(gòu)造性質(zhì)，自然狀態(tài)下地下水特征以及地層水文地質(zhì)性質(zhì)的差異，分別構(gòu)成3個(gè)獨(dú)立的水文地質(zhì)分區(qū)，由南向北分別為南露天區(qū)、一露天區(qū)和露天接續(xù)區(qū)，每個(gè)露天區(qū)水文地質(zhì)特征差異較大。本次工作重點(diǎn)在露天接續(xù)區(qū)I1】。區(qū)內(nèi)主采煤層15上、16下煤層，15E煤的直接充水含水層為15E煤及頂板砂礫巖含水層組，16一F煤的直接充水含水層為16下煤及頂板砂

5、礫巖含水層巖組，其它含水巖組為主采煤層的間接充水含水層，由于隔水層分布的不連續(xù)性，本區(qū)含水層之間的補(bǔ)給關(guān)系較復(fù)雜。本區(qū)第四系砂層裸露，利于大氣降水入滲，同時(shí)地處在伊敏河沖積平原之上。從本區(qū)剖面上看伊敏組各含水層與第四系含水層層位相連通，由此可見(jiàn)，各直接充水含水層和間接充水含水層受伊敏河影響較大。第四系主要的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，大氣降水沿第四系砂層裸露區(qū)人滲補(bǔ)給第四系砂礫石層，一部分地下水以蒸發(fā)的方式排泄，一部分以入滲的收稿日期：2014

6、—06—16作者簡(jiǎn)介：楊麗萍(1981一)，女，遼寧沈陽(yáng)人，工程師，碩士，畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，現(xiàn)在中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)研究院有限公司工作。方式排泄于下部煤系地層。煤系含水層的補(bǔ)給來(lái)源：一是大氣降水通過(guò)煤系地層露頭的直接人滲補(bǔ)給；二是由第四系含水層越流補(bǔ)給或通過(guò)斷層補(bǔ)給，在含水層中徑流排泄于下游區(qū)。直接充水含水層和間接充水含水層地下水的補(bǔ)給來(lái)源：①本區(qū)地層的側(cè)向補(bǔ)給；②各含水層之間的天窗和斷層的導(dǎo)通；③煤系地層露頭接受大氣降水的直接補(bǔ)

7、給；④徑流方式為順層徑流，排于下游地區(qū)或疏干區(qū)。在未來(lái)礦床開(kāi)采時(shí)的強(qiáng)烈的疏干條件下，地下水的補(bǔ)給、徑流條件會(huì)發(fā)生很大變化，隔水層之間的天窗和斷層將會(huì)成為礦床開(kāi)采中的主要涌水部位和層段，從而導(dǎo)致礦床水文地質(zhì)條件發(fā)生改變，趨于復(fù)雜。綜上所述，勘查區(qū)內(nèi)以孔隙含水層礦床為主，主要可采煤層15E、16下煤層含水層，1～14煤層及頂板砂巖含水層補(bǔ)給條件不好，但q20L／sm且地下水不易疏干。依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘查規(guī)范)

8、GB12719—91將勘查區(qū)的水文地質(zhì)勘探類型劃分為水文地質(zhì)條件復(fù)雜的充水礦床，即一類三型。2采掘場(chǎng)疏干工程設(shè)計(jì)21地下涌水量計(jì)算方法依據(jù)各含水層的水力性質(zhì)及進(jìn)入礦坑形式，選擇地下水動(dòng)力學(xué)法(“大井”法)計(jì)算公式，對(duì)揭露的18露天采礦技術(shù)2014年第11期根據(jù)采礦設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)期，將w排及N排降水孔接入沿采掘場(chǎng)西端幫及北幫(非工作幫)布設(shè)的一號(hào)疏干排水管路；E排及s排降水孔接入沿采掘場(chǎng)東幫和南幫(工作幫)布設(shè)的二號(hào)疏干排水管路，S。排疏干排

9、水管路接入二號(hào)疏干排水管路，二號(hào)疏干排水管路最終與一號(hào)疏干排水管路并排接至采掘場(chǎng)東北側(cè)的泵站，由泵站布設(shè)管路最終排至伊敏一號(hào)露天煤礦疏干排水供水泵站，作為生活及工業(yè)用水。疏干排水管路埋設(shè)深度為管頂以上埋深180m【。3采掘場(chǎng)排水設(shè)計(jì)采用正常降雨匯水和暴雨匯水合并排除方式，在坑底設(shè)移動(dòng)式排水泵站，用潛水電泵排水方式。31排水布置達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘場(chǎng)坑底最低位置位于采掘場(chǎng)坑底東南部，在采掘場(chǎng)坑底最低處設(shè)置2個(gè)排水泵站，分別匯集地下涌水及大氣降雨，采

10、用潛水電泵排水，由排水泵站向東側(cè)端幫敷設(shè)1條正常降雨排水管路和2條暴雨排水管路，分別將水排坑內(nèi)排水處理站和采掘場(chǎng)非工作幫以北的柴達(dá)敏湖自然排放。其中正常降雨排水管路用于排放地下涌水，暴雨排水管路用于排放大氣降雨，因?yàn)楸┯臧l(fā)生概率不高，為造成不必要的浪費(fèi)，因此，本次設(shè)計(jì)擬采用2條相同管徑的排水管路，在非暴雨期，可使用1條管路工作，1條備用；在暴雨期，2條管路同時(shí)工作，這樣既保證了生產(chǎn)的安全，也更加經(jīng)濟(jì)合理。32排水量計(jì)算采掘場(chǎng)匯水量包括降

11、雨徑流量和地下水涌水量。降雨徑流量按達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘場(chǎng)面積計(jì)算。按多年雨季月平均降雨量計(jì)算采掘場(chǎng)正常降雨量，根據(jù)氣象資料可知，雨季為6～9月，各月多年平均降雨量非別為505、923、769、418mm，則雨季平均月降雨量為65375mm【2J。就暴雨排水時(shí)間的問(wèn)題跟現(xiàn)場(chǎng)專家討論過(guò)，專家認(rèn)為該礦山坑底可以部分淹沒(méi)而開(kāi)采上部臺(tái)階的煤，也可以滿足供煤要求，這一意見(jiàn)雖跟國(guó)內(nèi)規(guī)范不一致【4，但對(duì)于當(dāng)?shù)貤l件來(lái)說(shuō)也不無(wú)道理，是可以接受的，所以坑底暴雨量采用

12、7日暴雨14日排除。達(dá)產(chǎn)時(shí)期的采掘場(chǎng)匯水量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。4地面防排水系統(tǒng)41自然概況礦區(qū)位于大興安嶺西坡呼倫貝爾草原中部，海表4達(dá)產(chǎn)時(shí)采掘場(chǎng)匯水量表正常降雨時(shí)期徑流量，(Inh)暴雨徑流量／m3地下涌水／(mh)達(dá)產(chǎn)時(shí)期247342164410597472120545084839拉爾盆地東部，伊敏河中下游西側(cè)，盆地外圍以低山丘陵為主，最高75830m，最低66494m。盆地內(nèi)為沖積平原，海拔一般671～673in，相對(duì)高差9336m。

13、勘查區(qū)周邊原有地表水體都已被露天煤礦排干，僅剩哈薩廷不拉格水體，為季節(jié)性積水。本區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，夏季溫涼短促，春秋兩季氣溫變化急促，且春溫高于秋溫。秋雨多于春雨，無(wú)霜期短。年均氣溫一19。C，極端最高氣溫373。C，極端最低氣溫一399。C；最小降水量2277mm，最大降水量4044mm；最小蒸發(fā)量10532mm，最大蒸發(fā)量13183mm；無(wú)霜期119d，凍冰期9月下旬到翌年4月下旬，平均結(jié)冰日數(shù)2452d，平均

14、結(jié)冰深度324m，平均積雪日數(shù)1416d，平均積雪厚度1O24em。42地面防排水系統(tǒng)首采區(qū)北側(cè)和西側(cè)地勢(shì)較高，東側(cè)為自然匯水排泄區(qū)，自然匯水根據(jù)地形由西向東排泄，會(huì)對(duì)采掘場(chǎng)造成影響。本次可研在確定地面防排水系統(tǒng)布置時(shí)，以攔截為主，疏截結(jié)合的原則建立地面防排水系統(tǒng)。充分利用地形、工程位置和采掘推進(jìn)階段的時(shí)空關(guān)系，建立1防洪壩，沿西側(cè)臺(tái)地底部布置，用于攔截上游匯水，防止積水進(jìn)入采掘場(chǎng)，1防洪壩最終接至伊敏一號(hào)礦西排土場(chǎng)，與排土場(chǎng)共同攔截匯

15、水，在一號(hào)礦西排土場(chǎng)南側(cè)即為已有的南幫排水溝，匯水可順地勢(shì)直接流人，順溝排走。在靠近疏干管路一側(cè)修建1防洪堤，用于攔截1防洪堤以東匯水，并修筑2防洪堤泵站，將匯水沿防洪堤排水管路引至1防洪堤以西，順地勢(shì)排棄。5結(jié)語(yǔ)1)伊敏三號(hào)露天礦緊鄰一號(hào)露天礦，在開(kāi)采境界上存在交叉部分，當(dāng)一號(hào)露天礦轉(zhuǎn)向完成向前推進(jìn)必然與三號(hào)露天礦開(kāi)采范圍重疊，這就存在疏干管線布置的問(wèn)題。當(dāng)一號(hào)礦首先經(jīng)過(guò)此區(qū)域的時(shí)候，必定先剝離掉部分疏干井，從范圍看，大概13個(gè)左右，