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矿井最大涌水量与正常涌水量(矿山涌水量)

矿井最大涌水量与正常涌水量(矿山涌水量) 矿井涌水量预测

矿井涌水量是矿井排水和矿床排水设计的重要依据。矿井涌水量的大小影响着矿井基建投资规模、矿石生产成本和矿井生产的经济效益,也影响着水文地质条件中等复杂矿井防治水方案的确定。

如山东某铁矿,主要含水层为中奥陶统马家沟灰岩含水层,富水性强。补充水文地质勘探前,由于水文地质工作量不足,得出矿区水文地质条件简单,矿井涌水量小的结论。1967年,设计以此为基础,开始了基本建设。本设计仅按照一般矿井考虑排水措施。该矿基建费用2000万元,建设初具规模时,发生井涌事故,证明矿区水文地质条件复杂,被迫于1971年至1975年进行补充勘探。通过大流量、大落差的坑道排水试验,预测矿井涌水量高达40×104m3/d,迫使矿井排水方案改为防渗帷幕方案。

又如广东某铜矿主要含水层为中石炭统黄龙灰岩,是矿床的直接底板含水层。勘探阶段抽水试验最高水位降低3.23米(流量69l/s)。据此,估算矿井最大涌水量为2.8× 104m3/d

根据该数据,该矿床疏干设计可通过打15口深井满足开采时降低水位的要求。但在水文地质补充勘探中,13台深井泵联合抽水试验时,总抽水量为51500 m3/d,中心水位仅下降15.57m,因此预测最大涌水量为132000 m3/d,需净增37口深井才能满足水位下降的要求。

矿井涌水量预测的要求如下:

一、矿井涌水量预测前,首先要查明矿区水文地质条件(特别是矿区水文地质边界条件,矿区地下水补给、径流、排泄条件,含水层的性质、厚度、埋藏特征及其代表性水文地质参数,地表水与地下水的水力联系,地下水的动态变化特征等。)和矿井充水的因素,然后结合该矿的采矿方法选择合适的计算方法和公式。这是矿井涌水量预测可靠性的基本保证。

二、为满足上述要求,在矿床勘探阶段,应根据矿区涌水量的计算方法,合理安排和调整水文地质勘探项目和试验,以满足涌水量计算的要求。如采用相关分析法和曲线外推法时,要求抽水试验的落差范围更多,水位落差更大;采用解析解、数值解和模拟实验方法时,要求边界条件明确,要有较多的观测井和边界控制孔,等等。

3.对于矿井涌水量预测的项目,当矿区水文地质条件简单时:对于露天开采,只需计算一定标高以上一个或几个阶段的矿井涌水量,包括地下水涌水量和降雨径流;对于地下开采,除了基建发展各阶段的涌水量外,还需要计算竖井和斜井的涌水量。当矿区水文地质条件在中等复杂程度以上,矿山需要设计疏干防水措施时,无论是露天开采还是地下开采,都要求单独计算上述各项,还要计算各阶段相应的地下水静态储量。

四、地下开采某一阶段或露天开采某一标高的矿井涌水量计算,一般应包括正常涌水量和最大涌水量。根据设计部门的计算方法,阶段涌水量和露天涌水量一般由地下水涌水量和集雨量组成。即阶段涌水量为地下水涌水量和降雨入渗量之和(矿床开采后崩落带或导水裂隙带发育至地表时计算,否则其值为零);露天矿场的涌水量是地下水涌水量和降雨径流的总和。

五、当矿区水文地质条件适合两种以上计算方法时,应分别进行计算,同时对计算结果进行分析比较,提出推荐计算结果。

六、根据涌水量和参数选择的预测方法和公式,应在地质勘探报告中明确说明,计算表和图件要齐全,以便在设计中结合开采的具体条件进行计算和调整。

 
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