露天矿地面采场排水方式

采场排水方式采场排水方式 一、区域自然地理状况 鑫盛露天煤矿位于桌子山煤田北部，属半沙漠地区，干旱少雨。 区内沟谷较发育，但无一常年地表径流，仅7～9 月雨季暴雨过后才 有短时间洪水倾注而下，地表洪流主要经南面苏背沟注入黄河。 黄河 距本区约 8km，水位标高 1065m，矿区内最低标高比黄河水位高出 100 余米，对煤矿开采无直接影响。地下水主要赋存于第四系松散岩 类孔隙和石炭二叠系碎屑岩类孔隙裂隙以及奥陶系灰岩溶隙之中。 并 接受大气降水及侧向径流补给，矿区为水文地质单元补给和径流区 中。 二、采场防水 一、采场排水方式的确定 根据露天开采工艺、开采程序及矿床水文地质条件，综合考虑排 水系统构成， 设计在最低处设集水坑， 坑下采用移动泵站的排水方式， 通过坑下排水管排至地面汇集后作为矿田绿化用水或道路洒水。 随着 采剥时段的不同，煤层底板的出露面积大小是循环往复动态变化的， 相应的积水空间也是动态变化的。 排水和生产相互有干扰， 需要及时 调整泵站的位置。另外应在煤层顶板接排水管设置消防管路， 防止煤 层着火。 二、坑内排水系统 1、地下水控制方法 由于采场内地下水系不发育， 均为弱含水层，可采取随采随排的 方式，利用平盘集水沟、集水坑进行平行疏干。 2、疏干工程布置 由于区内各含水层均为弱富水性含水层， 且大多在采区内分布普 遍，可采用随采随排的方式，结合采剥进度计划，在采场台阶平盘开 挖集水沟、集水坑，采用排砂潜水泵通过快速接头钢管将地下水就近 排至采掘场外。此外因水泵功率相对其它用电设备较大， 建议采用软 起动方式， 将启动时的电网电压波动率控制在10%以内， 以减小水泵 启动时对其它设备的影响。 3、采空区积水处理 由于该治理区采空区积水具体分布情况不清，且预计积水量较 小，可采用爆破等方法强制采空区顶板冒落， 确保露天采剥工程和回 采残煤的安全进行。针对采剥过程中局部出现的积水区域， 可采用采 掘场疏干排水系统中的排砂潜水电泵， 经明设的快速接头钢管就近排 至采掘场外。 4、疏干水综合利用 排出的疏干水主要用于治理区绿化用水、 工业用水、土地复垦用 水，道路洒水等，使疏干水得到充分利用。 5、采剥区排水系统 采剥区排水采用坑底贮水排水方式。在坑底最低处开挖集水坑， 利用浮漂搭载水泵进行排水。 采剥区排水系统： 由集水坑底敷设一条正常排水管路和一条暴雨 排水管路。正常降雨排水管路埋深 1.5m，将水排至露天坑排水处理 站；暴雨管路采用明设方式敷设，将水排至采掘场外自然冲沟。 三、采场汇水量计算 本露天矿全部矿田面积 2.5511km2， 初始工程位置处于矿田中部， 达产时面积仅 0.581km2，但由于先期灭火和覆盖工程标高（北部）低 于地表，东西两侧地形又高，采场实际汇水面积为1.18km2，需要对 地表雨季汇水进行地面设防，避免洪水进入采场。 1、正常降雨汇水量采用下式计算： Qa＝F·H·αa×1000 式中：Qa——坑内正常降雨迳流量，m3/d； F——汇水面积，1.18×107m2； αa——正常降雨径流系数，αa＝0.35； H——多年雨季日平均降雨量，1.15mm。 （1）正常降雨量采用多年雨季日平均降雨量为1.15mm/d； 日平均降雨量=173×60%÷90=1.15（mm） （2）迳流系数的采取 正常降雨迳流系数：αa＝0.35； （3）正常排水量计算 Q aQ （m3/h）； 20 2、暴雨迳流量 坑内暴雨汇水量采用下式计算： Qb＝F·H24·Tm·αb 式中：Qb——坑内 T 日暴雨迳流量，m3； F——汇水面积，1180000 m2； αb——暴雨径流系数，αb＝0.4； H24——20 年一遇最大 24 小时暴雨量，H24＝24.15mm/d； m——长历时暴雨强度递减指数，m＝0.35。 根据《煤炭工业露天矿设计规范》规定，小型露天矿山（生产能 力 100×104t 及以下）按 20 年一遇暴雨量计算径流量。 达产时期的降雨迳流量计算结果见表 9-3-1。 坑内降雨迳流量计算结果表 表 9-3-1 生产 时期 汇水 面积 （km2 ） 正常降雨地下 汇水量涌水量 3（m /d）（m3/d） 474160 8m /h 3 暴雨迳流量（ m3） 1d 11398 3 3d 16742 3 5d 20020 3 7d 22522 达产1.18 24m /h 3 3160m/ 570m/h279m/h200m/h h 设计确定一日暴雨五日排除，得出采场暴雨径流量分别为 114m3/h、 三、矿坑排水设备选择 坑内正常时期排水设备的选择主要考虑地下水和雨季日平均降 雨量所形成的地表迳流汇入坑内的排水。 四、实际排水设备数量 坑内正常时期排水设备的选择主要考虑地下水和雨季日平均降 水所形成的地表迳流汇入坑内的排水。 根据计算出的正常时期排水量和设计频率下的暴雨迳流限时排 出量，计算采场的排水量和设备。 ① 选型计算 正常水泵必须的流量（24+8）×1.2=38 m3/h） 水泵必须的扬程（172+5.5）×1.2= 213m ② 设备选型 根据流量和扬程计算，设备选型为正常时期需排水泵： SQ40-63×4 扬程 250m，功率 75kW 出水管内径 65mm，一台工 作，一台备用。 暴雨时期排水泵 本矿根据采掘工艺特点，确定暴雨排水强度为1d 暴雨 5d 排除。 水泵必须的流量：Q=（114+8）×1.2=146m3/h； 水泵必须的扬程：（172+5.5）×1.2=213m 暴雨时期另外增加二台 SQ85-63×4 的水泵。功率 160，出水管 直径 100mm 实际露天矿达产年主要排水设备表 表 9-3-2 时期设备名称主要技术参数 流量Q=40m3/h 扬程H=250m 功率N=75kW 出水管内径： D=65mm 数量备注 SQ40-63×4 正常生产时期 2 台 1 台备 用检修 分排水管 直缝卷焊钢管 D=65mm 流量Q=85m3/h 扬程H=250m 功率N=160kW 直缝卷焊钢管 D=100mm 450m 暴雨时期 SQ85-63×4 2 台 1 日暴雨 5 日排出 800m分排水管 四、采掘场排水安全措施四、采掘场排水安全措施 1、由于暴雨时坑底积水量较大且排除时间较长，在生产过程中 应做好生产设备及人员的防护工作。 2、雨季主要采剥设备应尽力避免在采掘场底部低洼处作业，大 型设备附近应备有适量露天剥离物，用于修筑临时防水围堰。 3、潜水电泵、排水管路应保证正常运行并留有充足备用量。设 计确定潜水电泵便于移动，不会产生因淹泵而停泵的现象， 更适宜防 洪抢险。 4、雨季前及每次洪水过后需及时检修潜水电泵、排水管路等设 备，经常保障排水设备的良好工作状态。 地面防排水方式 一、自然概况 1、地形地貌 该矿田位于木尔沟勘查区位于桌子山煤田北部，为半沙漠地区， 干旱少雨。区内沟谷较发育，但无一常年地表径流，仅7～9 月雨季 暴雨过后才有短时间洪水倾注而下， 地表洪流主要经南面苏背沟注入 黄河。黄河距本区约 8km，水位标高 1065m，区内最低标高比黄河水 位高出 100 余米，对煤矿开采无直接响。 2、水文 矿田内无常年性地表径流， 夏季