涌水量较小矿床疏干方式的探讨

４２　内蒙古石油化工　２００５年第１２期　涌水量较小矿床疏千方式的探讨　王秀军　（中电投霍林河露天煤业股份有限公司）　中电投霍林河露天煤业股份有限公司南露天矿　度为０．１３～Ｏ．０２ｍ。②本露天矿疏干目的层为多层　是国家投资开发的大型露天煤矿，随着露天股份公　司的不断发展壮大，南露天矿也由原来的年产６００　万吨升至年产１０００万吨。地下水成为露天矿生产的　最大障碍，本次就是结合南露天矿生产实际，探索一　条适合南露天矿疏干生产的方式。　１矿田概述　南露天矿原始地形低洼、平缓，西部、北部较高，　地形真假起伏较大，为侵蚀剥蚀山地与山间堆积平　原地貌景观，本区属干旱少雨地区，风干蒸发强烈，　有助于地层风化破坏。本煤田的褐煤属于早白垩系，　煤层赋存在中生代地层中，该地层不整合于古生代　的变质岩之上，含煤地层主要是由泥质胶结压密作　用不强的砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、　泥岩和煤组成；该区水文地质条件大体上可归纳为５　点：①地下水主要是大气降雨入渗形成，多年平均降　雨量为３７９．Ｏｌｍｍ，平均迳流深度为４０ｍｍ，在连续　受补天数为９０，－，－，９５天，一般地下水位天然日回升幅　纪末，国际纯粹与应用化合会（ＩｕＰＡＣ）提出：　“化学是２１世纪的中心科学”。化学不仅与社会发展　结构的泥砂质胶结的细砂、泥岩、煤层相间含水层组　合系统，渗透性能层间强弱相差大，内存储量小，补　给量不丰富。③沿同层层间导水性能相对良好，垂直　岩层水力联系弱且层间厚度大，并且有区域分布特　点。④层间具有水力联系，但不通畅，因此疏干时出　现同步不同幅且有的层出现滞后疏干现象。⑤煤层　为透水性相对较好的导水层。　２疏干概述　南露天矿是从１９８６－－－１９８８年逐步形成Ｅ、Ｂ、Ｃ、　Ｆ、Ｓ五条降水孔排的疏干系统，该疏干系统分布于　南采区，从１９８８年疏干排水开始至１９９９年末，１２年　来，疏干降深基本满足了采矿生产的要求。总排水量　达到４１４４．８２７万ｍ。，地下水水位最大降深达３９．　Ｏｍ。１９９６年开始施工的疏干巷道于１９９８年正式投　入生产，巷道全长为１１６５ｍ，代替Ｂ、Ｃ排降水孔，总　投资为２９００万元。现南坑地下水位标高为８０８．９７ｍ，　降水孔和巷道联合疏干能够满足采矿要求。　倍，但重量轻几倍的合成材料，使城市建筑和桥梁建　设的面貌完全更新。我们能够合成出高效、稳定、廉　各方面的需求都有密切的关系，而且与自然科学各　个门类也都有密切的关系，生物学、物理学、地学、天　文学、医药学、考古学以及社会行为科学等，化学的　进步直接或间接地促进了相关学科的发展。化学将　不断向这些学科渗透，形成越来越多的交叉学科和　边缘学科，而且这些交叉学科和边缘学科有希望成　为成果最多的领域。　４化学将带给２１世纪美好的前景　在２１世纪，化学家将经过５０，－，－，１００年的努力，要　解决以下４大难题：①化学反应理论（化学的第一根　本规律）——建立精确有效而又普遍实用的化学反　应的含时多体量子理论和统计理论。②结构和性能　的定量关系（化学的第二根本规律）。③生命现象的　化学机理。④纳米尺度难题。解决了这四大难题，人　类社会将有美好的前景。我们可以期望实现农业的　工业化，使地球能养活人口的数目成倍增加。大大提　高医药卫生的服务，使人类享受１５０岁的天年。我们　可以期望得到比现在性能最好的合金钢材强度大十　价的太阳能光电转化材料，组装成器件，我们只要利　用０．１　９，６的太阳能，就能满足当前全世界的能源需　要。未来的工业将是绿色的、零排放的、原子经济的、　物质在内部循环的企业。街上行走的汽车将全部是　零排放的电动汽车。我们穿的将是空调衣服。海水　淡化将成为重要工业，从而解决人类生存最严重的　淡水资源紧缺问题。　２１世纪，化学不但要认识世、改造世界，为人类　创造更加丰富的物质世界，同时还要改善和保护人　类赖以生存的环境使人类的生活更加健康、长寿、快　乐和美好。　参考文献　［１］吴旦主编．化学与现代社会．科学出版社，２００２．　Ｅ２３　唐有祺，王夔主编．化学与社会．高等教育出版社，　ｌ９９７．　Ｅ３３陈平初，李武客，詹正坤编．社会化学简明教程，２００４．　收稿日期：２００５年９月１２日　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００５年第１２期　王秀军　涌水量较小矿床疏干方式的探讨　４３　南露天矿北采区疏干是本次探讨的重点，在　合理的计算方法有关。考虑上述因素并结合如下条　１９９５年以前北采区的地下水位和南采区的地下水　件：①形成区域性疏干降落漏斗对采矿影响最小；②　位出现同步不同幅的下降势态，基本满足采矿生产。　有利于整体疏干孔最佳布局的区域性疏干方式；⑧　１９９６年开始Ｆ５以东１４、１７煤地下水严重影响该区　在技术上可行，经济上合理为前提。　采矿生产，１９９９年～２００３年竣工和施工四条降水孔　通过上述的计算知本区的地下水涌水量较小，　排，既在１４和１７煤的顶底板共形成２Ｏ个浅孔，随着　不利于布设疏干巷道，笔者在西边界境外布设１６个　采矿的深入该区现没有疏干井，有集水井４眼。现该　降水孔，总工程量为１６０ｍ，以截取外围地下水的补　区地下水位标高为：８１０ｍ，２００５年采矿要求１７煤水　给；采场底部采用浅孔能有效增大疏干降落漏斗，降　位８０８水平，１４煤８１２水平，疏干任务时分紧迫。本　低地下水位，共布设５眼浅孔，总工程量２００ｍ；在采　次主要探讨该区的疏干方式。　场靠近露煤区域，开挖超前集水井和明排，全面疏降　３　Ｆ　以东采场区域所选用参数计算方法　煤层水位。疏干生产和采矿的矛盾存在着，我们结合　查阅以有的水文地质资料，采用如下计算公式：　生产实际，在采区底部采用的集水井和浅孔相结合，　Ｋ一　（半承压）　外部布设降水孔的疏干方案，在生产中取得了较好　的经济效益。（具体位置见平面图）　Ｋ一　（潜水）　５结语　式中：Ｒ一观测孑Ｌ距主孔距离，采用１５ｍ；　（１）在采区底部布设浅孔疏干井，经济效益是可　ｒ　一抽水孔半径；　观的，但在生产实际也存在问题，疏干井在运行一定　△ｈ一观测孔与抽水孔水位差；　时间后出现掉泵的现象，也就是停泵等水的现象。这　Ｍ一半承压水抽水段厚度；　不利于的地下水的疏干。　Ｍ　一上部潜水含水层厚度。　（２）疏干井的存在影响大镐效率的正常发挥，降　经过计算分析结果表明面上的参数是有差异　低大镐的效率。　的，整个风化带含水层参数小于其中主含水层参数。　（３）涌水量小影响采矿生产的水文地质条件，更　参数计算结果见下表：　适合的疏干方式，有待与同仁共同探讨。　孔号孔号　焉翳标（ｍ高）　标（ｍ高）　　篆有度效（ｍ厚）　位（ｍ降）　…，。＿一　。　渗系透数地透层系渗数　ＺＫ２（Ｉ）４７．２５　７１。８４　２４．５９　２８．４５　４４．５９　承压　０．６８９　０．６８９　ＺＫ２（Ｉ）１２２．０２　２００．１４　２９．０６　４４．２５　１．８２８承压　４．９９　１．１４ｌ　ＺＫ２１　２２．５５　１３３．３０　８９。６２　２２．５１　７．７３４　潜　０．３４３５　０．２７　ＺＫ３７（Ｉ）ｌ９．９　ｌ４７．９２　４．３１　３５．２Ｏ　１．８２８　潜　２４．２６９　０．０２９８　利用上表的水文参数计算涌水量采用单侧沟法　计算知：　南侧地下水位较低无补给，北采区存在分水岭，　东侧为阻水的泥岩段边界的条件下，该地段的地下　水量为：４９７．Ｏ－－９９３．Ｏｍ。／ｄ．　只有南采区不进水的条件下地下水涌水量为　１０６７．０　１ＴＩ。／ｄ．　东西两侧为阻水边界条件下的地下水涌水量为　参考文献　７３６．５６　ｍ。／ｄ．　［１］　薛禹群．地下水动力学原理，地质出版社出版，１９８９・　４北采区疏干工程的确定　地质部水文地质工程地质技术方法研究队．水文地质　疏干工程的确定是取决于矿坑涌水量的多少，　手册．　而矿坑涌水量的多少是取决于该区的水文地质条　［３］　房佩贤等．专门水文地质学，地质出版社，１９９０・　件，可靠的水文地质参数、矿坑的充水因素以及选择　收稿日期：２００５年１１月１２日