露天采礦學(xué)第6章露天礦防水與排水工作ppt課件

1、露天采礦學(xué)第6章 露天礦防水與排水任務(wù)6.1 概述l6.1.1露天礦防水與排水任務(wù)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(dāng)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(gè)消費(fèi)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(duì)開采任務(wù)的影響和危害降低設(shè)備效率和運(yùn)用壽命。如發(fā)掘機(jī)在有水的任務(wù)面上作業(yè)時(shí)，其任務(wù)時(shí)問利用系數(shù)普通只到達(dá)正常時(shí)的 1/21/3、對(duì)于運(yùn)輸設(shè)備不僅降低效率而且要挾行車平安。水還添加了設(shè)備缺點(diǎn)并降低運(yùn)用壽命。 降低礦山工程下降速度。采場底部匯水受淹會(huì)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(yù)備任務(wù)呵斥很大困難。 破壞邊坡的穩(wěn)定性。水是促使滑坡的一個(gè)主要要素，它能使巖體的內(nèi)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(qiáng)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(gòu)造和地質(zhì)構(gòu)造l人為要素l大氣降水的浸透是地下水獲得補(bǔ)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?qū)Φ叵滤乃看笮?；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(duì)地下水的影響最大。氣候條件具有較強(qiáng)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(zhuǎn)化和補(bǔ)給

3、，兩者之間有著親密聯(lián)絡(luò)。因此，在地表水水網(wǎng)密度大的地域建立礦山時(shí)，必需查明地表水體與礦體之間的水力聯(lián)絡(luò)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小；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(gòu)造致密、節(jié)理裂隙不發(fā)育時(shí)，其透水性很弱，不易充水，甚至隔水；反之，透水性就較強(qiáng)，充水量也較大。巖石中的孔隙不僅是大氣降水和地表水補(bǔ)給的通路，而且往往也是聚集和儲(chǔ)存地下水的場所。 l 巖石的產(chǎn)狀

4、和揩皺、斷層等構(gòu)造也影響地下水的靜貯量，有時(shí)還構(gòu)成地表水與地下水之間的水力聯(lián)絡(luò)。如斷層破碎帶是地下水的導(dǎo)水通路，也經(jīng)常是礦山涌水的渠道，但是由壓應(yīng)力構(gòu)成的斷層，由于破碎的巖塊被擠壓成粉狀并膠結(jié)非常嚴(yán)密，以致透水性很低甚至隔水，構(gòu)成自然的隔水帷幕。露天礦涌水人為要素對(duì)防、排水任務(wù)的重要性認(rèn)識(shí)缺乏，或不掌握礦山的水文地質(zhì)資料，不采取有效的防、排水措施等，往往容易導(dǎo)致忽然涌水，引起不用要的損失。由于開采任務(wù)的錯(cuò)誤而打通了含水層，使礦山涌水忽然增大。對(duì)邊坡參數(shù)確定不合理或維護(hù)不善，發(fā)生大面積滑坡時(shí)，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(dāng)排水任務(wù)停頓后，廢坑內(nèi)的積水水位

5、將會(huì)上漲。這種水源一旦與采場溝通，在一瞬間就會(huì)以很大的水壓和水量忽然涌人采場。 地質(zhì)勘探任務(wù)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(yán)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(wù)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(xiàng)防止地下涌水比較全面而徹底的防水方法。l防水任務(wù)必需貫徹以防為主，防排結(jié)合的原那么，并應(yīng)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(diào)洪水庫l攔河護(hù)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(shè)

6、備的總稱l6.3.1露天采場排水量計(jì)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(zhì)條件計(jì)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(shè)計(jì)暴雨頻率的暴雨徑流量計(jì)算.l正常降雨徑流量是按歷年的雨季的平均降雨量計(jì)算:l設(shè)計(jì)暴雨頻率的暴雨徑流量是按一定的暴雨頻率計(jì)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(dòng)搖與排水設(shè)備的相對(duì)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(shè)計(jì)暴雨頻率和水泵排除積水所需的時(shí)間歷時(shí)。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(shí)，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(shí)間和允許淹沒高度表示。l當(dāng)暴雨出現(xiàn)時(shí)，允許露天坑底貯水，短時(shí)間淹沒最低任務(wù)臺(tái)階，排除該積水的期限即為允許淹沒時(shí)間，普通為l7天。允許淹沒高度應(yīng)保證受淹后仍使排水任務(wù)能繼續(xù)進(jìn)展。l當(dāng)采用露天固定式或半固定式水泵排水時(shí)，其允許淹沒高度不應(yīng)超越水泵的吸水高度；而對(duì)于挪動(dòng)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(duì)比它們的直接投資和排水運(yùn)營費(fèi)用，而且還需求思索到它們對(duì)采礦工藝和設(shè)備效率的影響，以及由此而引起的對(duì)礦山總投資和總運(yùn)營費(fèi)的影響。 l排水系統(tǒng)是排水工程、管道、設(shè)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