1、第七章,露天矿防水与排水工作,7.1 概述,7.1.1露天矿防水与排水工作的重要性 露天矿的涌水来源： 大气降水 地表径流 地下涌水 露天采场，特别是凹陷露天采场本身就相当于一口大井，从客观上它具备了汇集大气降水、地表径流和地下涌水的条件。因此，在露天矿的整个生产期间，甚至基建期间都要采取有效的防、排水措施。,露天矿涌水对开采工作的影响和危害,造成边坡、排土场的破坏 降低穿孔爆破效率，增加穿爆成本 降低采掘运输效率 设备使用受限，降低使用寿命 降低掘沟速度,7.1.2露天矿涌水的影响因素 自然因素 气候条件、地表水体、地形条件、岩石结构和地质构造 人为因素,气候条件：大气降水的渗透是地下水获得
2、补给的主要来源，而蒸发又是潜水的主要排泄方式之一，所以气候对地下水的水量大小、水位高低有直接的影响。在气候条件中又以降水量和蒸发量对地下水的影响最大。气候条件具有较强的地区特征，从而决定了矿床的含水性不仅具有季节性的特征，而且也有明显的区域性特征。 地表水体：地表水体和地下水在一定条件下可以互相转化和补给，两者之间有着密切联系。因此，在地表水水网密度大的地区建设矿山时，必须查明地表水体与矿体之间的水力联系情况，特别是在裂隙发育、透水性较好的岩层中，地表水体很可能成为矿山涌水的水源。,露天矿涌水自然因素,地形条件：地形影响到地下水的循环条件和含水岩层埋藏的深度。一般在地形切割较为剧烈的地区，地表
3、径流量大而地下径流量小；反之，在地形比较平缓的地区，地表径流量小，而地下径流量大，地下水比较充沛，矿床的充水量比较大，而且比较稳定。 岩石结构：岩石结构致密、节理裂隙不发育时，其透水性很弱，不易充水，甚至隔水；反之，透水性就较强，充水量也较大。岩石中的孔隙不仅是大气降水和地表水补给的通路，而且往往也是汇集和贮存地下水的场所。,露天矿涌水自然因素,地质构造：岩石的产状和褶皱、断层等构造也影响地下水的静贮量，有时还构成地表水与地下水之间的水力联系。如断层破碎带是地下水的导水通路，也经常是矿山涌水的渠道，但是由压应力形成的断层，由于破碎的岩块被挤压成粉状并胶结十分紧密，以至透水性很低甚至隔水，形成自
4、然的隔水帷幕。,露天矿涌水自然因素,露天矿涌水人为因素,对防、排水工作的重要性认识不足，或不掌握矿山的水文地质资料，不采取有效的防、排水措施等，往往容易导致突然涌水，引起不必要的损失。 由于开采工作的错误而打通了含水层，使矿山涌水突然增大。 对边坡参数确定不合理或维护不善，发生大面积滑坡时，容易诱发涌水，甚至造成滑坡与涌水之间的相互诱发。,废弃的矿坑常有大量积水，当排水工作停止后，废坑内的积水水位将会上涨。这种水源一旦与采场沟通，在一瞬间就会以很大的水压和水量突然涌入采场。 地质勘探工作结束后，必须用粘土或水泥将钻孔封死，否则，未封闭或封闭不严的钻孔一经开采就成为沟通含水层和地表水的通路，将水
5、引入作业区。,露天矿涌水人为因素,7.2 露天矿防水,露天矿防水工作的目的在于防止地表水和地下水涌入采场。 防水的措施很多，其中矿床疏干就是一项防止地下涌水比较全面而彻底的防水方法。 防水工作必须贯彻以防为主，防排结合的原则，并应与排水、疏干统筹安排。,地面防水措施 截水沟 河流改造 调洪水库 拦河护堤,地下涌水防治 探水钻孔 防水墙和防水门 防水矿柱 防渗帷幕,7.3 露天矿床疏干,矿床疏干是借助于巷道、疏干钻孔、明沟等各种疏干建筑物，在矿山基建之前或在建设、生产过程中，人工降低开采地区的地下水位，以保证采掘工作正常而安全的进行预防地下水害的措施。 疏干条件 矿体赋存有含水丰富的、水压很大的
6、含水层或流沙层，一经开采有涌水淹没和流沙溃入作业区的危险时； 由于地下水作用，岩土物理力学指标降低，致使边坡失稳产生滑坡可能时； 涌出的地下水，对矿山生产工艺的设备效率有严重不良影响，不能维持正常生产，采用疏干可以降低成本，经济合理时。,7.3 露天矿床疏干,疏干方式 按施工阶段分：预先疏干、平行疏干 按施工条件分：地表式、地下式、联合疏干 按采掘关系分：固定式、移动式,7.3 露天矿床疏干,疏干方法 地表疏干法 深井降水孔疏干 吸水孔疏干 明沟疏干法 井点疏干 井下疏干法,7.4 露天矿排水系统,露天矿排水方式： 露天排水（明排） 地下排水（暗排） 这两种排水方式的选择，不仅要对比它们的直接投资和排水经营费用，而且还需要考虑到它们对采矿工艺和设备效率的影响，以及由此而引起的对矿山总投资和总经营费的影响。 排水系统是排水工程、管道、设备在空间的布置形式。,选择排水系统除考虑的因素 排水方式选择 矿区降雨情况 水文地质条件、地形 开采规模和服务年限 采剥方法和矿岩种类 用户对矿石的要求 通过技术经济综合比较进行。,排水方式分类： 自流排水 露天排水（采场底部集中排水系统、采场分段接力排水系统） 井巷排水（集中一段排水系统、分段接力排水系统） 联合排水,
