矿井防治水管理及措施

中泰矿业矿井防治水措施中泰矿业矿井防治水措施 矿井防治水措施矿井防治水措施 地表地下水是矿山生产活动的重大危险源之一，建立健全有效的 防治水措施是保证矿山正常生产运作的前提。 因此中泰矿业有限责任 公司根据锡矿山闪星锑业有限公司设计研究所设计的 《湖南省冷水江 市中泰矿业有限责任公司铅锌矿开采方案、安全专篇》、 《金属非金 属矿山安全规程》 以及湖南省娄底 418 地质勘察院所编制的水文地质 资料编制了《中泰矿业矿井防治水专项制度》，以此来预防、减轻水 隐患对矿山安全生产的影响。 1 1、矿区水文地质条件、矿区水文地质条件 1.11.1 自然地理概况自然地理概况 矿区地处亚热带大陆性季风气候区，阳光充足，雨量充沛，多年 平均降雨日为 162.6 天，年降水量909.5～2125.4mm/a，年均降水量 1356.76mm/a。每年 3—8 月为多雨季节，平均降雨量占全年的 70%。 大气降水是本矿区地下水的主要补给来源。 区内地表水系主要为球溪河及其支流， 球溪河自西向东注入资水， 其南侧支流自南往北流经矿体分布区， 汇入球溪河。地表水与地下水 有一定的水力联系，对矿坑充水有一定影响。 1.21.2 岩层的含水性岩层的含水性 区内含水层主要有第四系、中泥盆统棋梓桥组地层。 第四系主要含砂、卵石土，其含水、透水性均较好。 棋梓桥组地层主要为碳酸盐岩。底部为灰黑色含泥、炭质灰岩， 岩溶不发育， 平均厚 40.38m， 为良好的隔水层;中部为灰白色、 浅灰、 灰色矿化灰岩，其含水性与其埋深密切相关,近地表岩溶发育，含水 1 1 中泰矿业矿井防治水措施中泰矿业矿井防治水措施 丰富，100m 标高以下则含水性显著减弱;上部为深灰色、灰色化石灰 岩，广泛分布于第四系下部，是地下水活动的主要场所，岩溶发育， 含水丰富。主要含水段分布在 90m 标高以上，其下含水性显著减弱。 1.31.3 构造破碎带的水文地质特征构造破碎带的水文地质特征 与矿床开采有关的主要断裂有 F1、F2、F3，前两者为隔水层， 后者为含水层，水文地质特征分别阐述如下： F1 断裂：位于矿区最南端，近东西向展布，长大于2800m，走向 55～75°，倾向北西西，倾角大于 75°。断裂切穿矿层底部的隔水 岩系。据钻孔资料反映，破碎带由破碎灰岩及黑色页岩等组成，其中 的黄铁矿均未氧化。钻孔钻进中返水量稳定，断裂不含水。 F2 断裂；位于矿区东部，长达1250m 以上，破碎带宽约30m，走 向 350°， 倾向东， 倾角大于 80°， 主要由含炭质破碎角砾灰岩组成， 方解石与炭质物紧密胶结，无溶蚀现象，不漏水。破碎带纵贯矿区东 缘， 与资江大致平行， 形成一个天然隔水层， 使资江水不能进入矿区。 F3 断裂：分布于矿区中部，切过矿体，长达1340m，由三条支断 裂构成，走向 25°，倾向东，倾角 65～85°。据钻探资料反映，钻 孔漏水，溶洞发育且规模大、延深大、数量多，是区内的主要导水断 裂，对矿坑充水有较大影响。 1.41.4 地下水补给、径流、排泄条件地下水补给、径流、排泄条件 大气降水是本矿区地下水的主要补给来源， 在自然状态下地下水 补给河水。矿区西南部灰岩广泛出露，发育有漏斗、落水洞、溶蚀裂 隙等，大气降水几乎全部渗入。矿区中分布的土壤层透水性良好，也 是地下水补给的途径之一。矿区内为丘陵地形， “U”形谷地发育，地 势总体呈南高北低，地下水径流、排泄条件较好。在天然状态下，地 下水径流方向基本与地形吻合，总径流方向，由南向北径流，注入球 溪河后汇集于资江。随着矿山开拓，局部将破坏自然状态下的地下水 平衡，改变地下水流场，使之顺坑道径流排泄。其排泄方式以岩溶涌 2 2 中泰矿业矿井防治水措施中泰矿业矿井防治水措施 水、裂隙突水排泄为主。 1.51.5 矿井水文地质特征矿井水文地质特征 中泰矿业铅锌矿为斜井开拓，最低副井口标高 212.6m，风井口 212.5m。主要有 140m、110m、80m、50m、20m 五个中段。140m 中段 以上涌水量较大，主要来源于球溪河南侧支流通过 F3 补给。一般涌 水量 150～200m3/Hr，干旱季节为100 m3/Hr，雨季山水暴发最大可达 400～500 m3/Hr。巷道往西掘进靠近 F3 时，涌水量加大，往东则涌 水量变小。自 140m 标高以下，涌水量逐渐减少。80m 中段以下仅见 少量层间裂隙有滴水现象。 综上所述，矿山水文地质条件属中等偏复杂类型。 2 2、矿井防治水措施工程、矿井防治水措施工程 2.1 按矿井地下水最大涌水量建立井下排水系统 矿井排水系统设计以湖南省地质矿产勘查局 418 队提供的矿山 水文地质调查资料中的一般涌水量和最大涌水量及矿井涌水分布深 浅的情况为基础， 根据矿井在开拓期间各中段以及上下中段实际涌水 量及水文情况做为主要依据。 2.1.1 现各中段涌水量情况统计 140m 中段的一般涌水量为 20m3/h,最大涌水量为 100 m3/h； 110m 中段的一般涌水量为 70m3/h，最大涌水量为 250 m3/h； 80m 中段的一般涌水量 40 m3/h,最大涌水量为 100 m3/h； 50m 中段一般涌水量为 20 m3/h，最大涌水量 30 m3/h； 20m 中段一般涌水量 15m3/h，最大涌水量为 25m3/h。 当采掘至 50m 中和 20m 中段时，地下涌水量为层间裂隙水， 涌水 3 3 中泰矿业矿井防治水措施中泰矿业矿井防治水措施 量较小，当 50m 中段与 20m 中段产生地下水时，上部中段的涌水量同 时相应减小。 2.1.2 上下中段的排水系统设置 （1）为保证各上下中段的正常开采在各中段设置水仓和排水泵房。 根据各中段涌水量的特点，设置水仓，阶梯式排水。 140m 中段，设计水仓容积为 400m3，是该中段一般涌水量 20 m3 的 20 倍。水仓形式为长条型，水仓宽 2m,长 40m，深 5m。 110m 中段，设计水仓容积为 1050m3，是该中段一般涌水量 70m3 的 15 倍。水仓形式为长条型，水仓宽 7m,长 30m,深 5m； 80m 中段，设计水仓容积为 640m3，是该中段一般涌水量 40m3的 16 倍。水仓形式为长条型，水仓宽 8m,长 40m,深 4m； 50m 中段，设计水仓容积为 300m3，是该中段一般涌水量 20m3的 15 倍。水仓形式为长条型，水仓宽 5m,长 12m,深 5m； 20m 中段，设计水仓容积为 300m3，是该中段一般涌水量 15m3的 20 倍。水仓形式为长条型，水仓宽 7.5m,长 20m,深 2m。 其中+140m 与+110m 中段水仓有导流钻孔，钻孔直径φ100mm，当 140m 中段水仓过量时，可通过导流钻孔将过量水导入+110m 水仓。 140m 中段、110m 中段、80m 中段和 20m 中段为主水仓，50m 中段为辅 助水仓。140m 中段、110m 中段和 80m 中段的水仓直接排出地表，50m 中段和 20m 中段的水排入 80m 中段水仓。 水仓清泥采用泥浆泵将仓内 的泥浆排入采空区。 （2）设置合理的中段排水泵房 4 4 中泰矿业矿井防治水措