露天开采工艺 排土排水

1、霍亮 地球科学学院 采矿工程,第二篇 露天开采工艺,第二篇 露天开采工艺,第6章 排土,大规模矿山90%露天开采规模排土场2000多座年剥离排放岩土量超6亿吨，占地超过1800hm2，第一； 容量：几百万立方米几千万乃至上亿立方米 高度：5060m200300m,承德铜兴铁矿治理后,第6章 排土,尖山铁矿“8.1”特别重大排土场滑坡,2008年8月1日0时45分山西省太原市娄烦县马家庄乡寺沟村的太原钢铁集团尖山铁矿排土场发生滑坡，93间房屋被埋，导致45人死亡，1人受伤，直接经济损失3080.23万元。,第6章 排土,露天矿平均岩土剥离量为采矿量的1.52.5倍； 排土场是露天采场面积的23倍

2、； 在排土场用一定方式进行堆放岩土的作业称为排土工作； 排土工序排土场位置选择、排土方法选择、排土线的形成和 发展、土地恢复利用等；,第6章 排土,第6章 排土,第6章 排土,排土场位置：内部排土场，外部排土场 内部排土场：运距短、成本低、开采缓倾斜矿床、开采深度在3050m时才适用； 外部排土场：选址 A.少占耕地，尽可能利用荒山、沟谷； B.缩短运距，避免二次倒运废石； C.防止压矿， D.边坡稳固，避免汇水面积大的 E.回收可能，综合利用，二次回收的方便； F.环境保护，尽可能保护自然景观 G.土地恢复，复垦是排土场规划的一个重要内容；,第6章 排土,排土场的总容积应该与露天矿设计的总剥

3、离量相适应，按照剥离量所需的排土场的有效容量为：,大型矿山，不宜小于10年容量; 中型矿山，不宜小于7年容量; 小型矿山，不宜小于5年容量;,2,4,5,7,第6章 排土,排土犁排土,推土机排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,6.2 推土机排土,第6章 排土,汽车运输露天矿，一般采用推土机辅助推土、平整场地； 排土作业：汽车翻卸岩土、推土机推土、平整场地、整修排土场公路；,6.2 推土机排土,第6章 排土,2)排土方法 (1)山坡地形：顺着地形向前推进，再逐步向旁扩展；,6.2 推土机排土,第6章 排土,2)排土方法 (2)平坦地形： 采用环形扩展或两旁扩

4、展方式，卸车线较长，有利于卸车与推土机同时作业； 为减少推土机推土量，岩土大部分卸载至边坡下同时保证汽车安全，汽车翻卸尽量靠近排土台阶边缘，后桥中心线距坡顶线1.53m，排土台阶边缘堆砌废石或者移动的钢构件，车挡高度0.60.8m。,6.2 推土机排土,第6章 排土,2)参数计算 (1)下沉系数： 新堆弃的岩土密实性小、孔隙大、经压实后排土台阶顶面逐渐下沉； 为了保证安全卸载、充分利用排土场的容积，应考虑下沉系数，并使台阶顶面保持3%5%的反坡的反向坡。,反向坡,6.2 推土机排土,第6章 排土,2)参数计算 (2)推土机数量： 一个废石卸载平台上至少有一台推土机作业； 结合汽车载重、20%4

5、0%卸载残余量、推土机的生产能力确定； (3)平盘宽度 一般一个排土台阶，此时平盘宽度不受约束， 采用分段排弃时，平盘宽度应能保证顺利调车卸载；,6.2 推土机排土,第6章 排土,2)参数计算 (4)排土线长度：,6.2 推土机排土,第6章 排土,3)评价 （1）优点：工艺简单、堆置高度大，国内外露天矿广泛采用，汽车运输、推土机排土；,世界上最大的推土机当属小松的D575a-3sd 履带式推土机，它操作重量为115吨，功率为1150马力，推土容量可达69立方米，是当之无愧的陆上巨兽。,2,4,5,7,第6章 排土,排土犁排土,推土机排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,

6、排土场建设,6.1 推土犁排土,第6章 排土,铁路运输中采用推土犁排土，由机车牵引沿排土线轨道行驶；,6.1 推土犁排土,第6章 排土,利用汽缸压气张开犁板将废石向外推排；,1前鼻保护犁板；2主翅板；3小翅板；4操纵室；5犁板控制汽缸；6轨道,6.1 推土犁排土,第6章 排土,1)排土工序 排土工序：列车翻卸岩土、排土犁排土、修整平台、线路移设；,6.1 推土犁排土,第6章 排土,2)评价 (1)优点：成本低； (2)缺点：排土宽度小(准轨2.53.5m、窄轨1.52.0m)、移道频繁、排土线长、排土台阶高度低（1020m）、卸土与排土不能在一条排土线上同时作业，作业效率低、,2,4,5,7,

7、第6章 排土,推土机排土,排土犁排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,适用于铁路运输，挖掘机在排土台阶的中间平台上，将列车卸下的废石在上下两个阶段进行转排、堆垒；,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,1)排土方法 (1)列车翻卸土 自翻矿车逐辆对位，将岩土翻卸到受土坑内，受土坑的长度不应小于一辆自翻车的长度，为防止大块岩石滚落直接冲撞挖掘机，受土坑低标高比挖掘机行走平台要低11.5m，台阶坡顶线距路枕端部安全距离不小于0.3m。,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,1)排土方法 (2)挖掘机堆垒 挖掘机从受土坑内取土，分上、下两

8、个台阶堆垒。上部分台阶高度取决于挖掘机最大卸载高度，下部分台阶高度根据岩土粒度、软硬、稳定性而定，一般为1030m。,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,2)道头堆置 列车翻卸时要对准受土坑，道头处仅能翻卸12辆车，影响了挖掘机作业； (1)分线调车法 在卸车平台增铺一条岔线，列车头部卸完12辆车后，将空车牵出，送入岔线摘下，再将重车送入卸车线，反复倒调；,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,2)道头堆置 (2)排土犁堆排道头：道头不能用电铲堆排时，矿山一般采用排土犁堆排；,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,3)参数计算 (1)排土平盘最小宽度,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,3)参数计算 (2

9、)排土场的生产能力,取决于排土线的生产能力和同时工作的排土线数 根据挖掘机的生产能力计算排土线的接受能力：,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,3)参数计算 (2)排土场的生产能力,取决于排土线的生产能力和同时工作的排土线数,根据运输条件计算排土线的接收能力：,对于挖掘机，只有两者相等时，排土线的接受能力才能达到理想值，生产实际中，不能相等的，只能取最小值。,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,3)参数计算,(3)排土线的总条数,6.3 挖掘机排土,第6章 排土,3)评价 (1)优点：排土带宽度为挖掘机卸载半径与挖掘半径之和，移道步距大，线路移设工作量小、排土台阶高度高、线路质量好、作业安全、生产

10、能力高； (2)缺点：排土台阶不能过高、易引起线路变形；,移道步距：运输线移设一次的间距。 对于4m3电铲，移道步距a=2325米,2,4,5,7,第6章 排土,推土机排土,排土犁排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,6.4 前装机排土,第6章 排土,适用于铁路运输，适合高台阶排土，灵活，线路长期不动，效率高，但轮胎磨损严重。,6.4 前装机排土,第6章 排土,1)排土方法,(1)平台窄-慢行180-运距大-效率低 (2)平台宽-原地180-运距小-效率高 (3)平台中-转向90-加长平台；,6.4 前装机排土,第6章 排土,2)参数计算 (1)作业线长度

11、作业线长度与斗容相关，且不短于一列车的有效长度，至少储备一昼夜的转排量，较长的作业线几台前装机同时排土； (2)上部转排段高 安全不超过铲斗挖取的最大举升高度，块度小，可稍高； 效率低段高，利于切入，但不利于保有排土贮量； 斗容为5m3的前装机，转排高度为48m；,6.4 前装机排土,第6章 排土,2)参数计算 (3) 工作盘最小宽度,不宜过宽，影响工作效率，太窄时转向困难；,6.4 前装机排土,第6章 排土,3)评价 机动灵活、排土带宽度大、可增加台阶高度； 海南铁矿采用5m3的前装机转排，排土台阶高度可达150m；,2,4,5,7,第6章 排土,推土机排土,排土犁排土,挖掘机排土,前装机排

12、土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,6.5 胶带排土机排土,第6章 排土,配合胶带运输，形成连续作业，提高设备效率;,第6章 排土,6.5 胶带排土机排土,悬臂带式排土机安装在回转平台上，有履带能自行，分别伸出受土和排土悬臂，悬架上安装有胶带运输机。,6.5 胶带排土机排土,第6章 排土,2)参数计算 (1)接收臂和卸载臂长度 决定排土工作面排土宽度和上部分台阶高度; 若短，排弃宽度小，上部分台阶低，推土机移动次数增加；,(2)最大排土高度 最大卸载高度与下排高度之和； 上排高度由卸载臂的长度和倾角决定，一般上排角度为718； 下排高度与岩土性质有关；,6.5 胶带排土机排土,第6

13、章 排土,2)参数计算 (3)履带对地面压力,履带对地面压力应小于排土场的地耐压力； 在多雨场地、可塑性岩土场地尤其重要。 保证排土机在一处停留30-40天，不影响移动； 5900吨,6.5 胶带排土机排土,第6章 排土,2)参数计算,(4)选用排土机时应考虑的条件 气候条件行走坡度地面压力,横移式 运输机,延伸式运输机,悬臂带式 排土机,6.5 胶带排土机排土,6.5 胶带排土机排土,第6章 排土,3)工作面布置,D:胶带运输机至上部分台阶坡低线之间的距离D;,6.5 胶带排土机排土,第6章 排土,4)评价,(1)优点：成本低、电能消耗少、劳动强度小、容易实现连续化与自动化开采； (2)缺点

14、：胶带耐磨性差； (3)适用：矿山向连续开采工艺发展，胶带排土有前途；,2,4,5,7,第6章 排土,推土机排土,排土犁排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,第6章 排土,1)铁路运输线路移设,6.6 线路及设备移设工作,(1)移道机移道：,卡子抓住钢轨，开动发动机使小齿轮沿齿条向上移动，铁鞋支撑地面，移道机连同轨道被小齿轮带动向上提起，一定高度后，由于移道机和轨道重心向一侧偏移而失去平衡，靠其重力向外侧下落，使轨道横向移动一个距离，重复上述步骤，直到全线都移动一次，一次移动距离一般为0.70.8m。,第6章 排土,1)铁路运输线路移设,6.6 线路及设备移

15、设工作,(2)叉式车移道：,第6章 排土,2)胶带机移设,6.6 线路及设备移设工作,排土工作面的移设包括胶带机移设、端帮运输机的接长和缩短； 移动前要做好准备工作，平整新路基、雨季要防垫枕下陷；,第6章 排土,6.6 线路及设备移设工作,(1)胶带机构的移设：,2)胶带机移设,(2)机头驱动站的移设 机头站长约2635m，重约60200t，个别达到700t 滑橇式机头驱动站：12台拖拉机牵引，依靠机架底部在排土场地面滑动； 液压迈步式驱动站：附设液压迈步机构，可前后、左右移动； 履带式机头驱动站：安装两组履带走行机构，可横移、转弯，但是设施利用率低； 履带车移动机头站：履带车驮移机头站，灵活

16、方便，但要求机头架有足够的刚度，对地耐力要求较高； (3)机尾站的移设 机尾站重量在2060t之间，移设可用12台拖拉机牵引；,2,4,5,7,第6章 排土,推土机排土,推土犁排土,挖掘机排土,前装机排土,胶带排土机排土,线路及设备移设,排土场建设,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(1)山坡排土场初始排土线的修筑： A.铁路运输排土,在山坡挖一单壁路堑，整平后铺上线路，形成铁路运输的初始排土线；,山坡排土场 平地排土场,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(1)山坡排土场初始排土线的修筑： B.汽车运输排土,根据调车方式来确定初始排土线的路堑宽度；,

17、临时排土线逐渐加宽岩块填平，保持透水性,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(2)平地排土场初始排土线的修筑：分层堆垒和逐渐涨道； A.排土犁修筑,采取交错堆垒的方式，每次涨道高度可达0.40.5m；,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(2)平地排土场初始排土线的修筑：分层堆垒和逐渐涨道； B.挖掘机修筑,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(2)平地排土场初始排土线的修筑：分层堆垒和逐渐涨道； C.推土机修筑 两台推土机对推，可修筑5m以内的排土线初始路堤；,第6章 排土,1)初始排土线的修筑,6.7 排土场建设,(2)平地排土场

18、初始排土线的修筑：分层堆垒和逐渐涨道； D.胶带排土机修筑,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(1)铁路运输单线排土场的扩展方式,平行扩展 扇形扩展 曲线扩展 环形扩展,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(1)铁路运输单线排土场的扩展方式,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(2)铁路运输多线排土场的扩展方式,一个排土台阶上，布置若干条排土线同时排土，收容能力增强；,建立在山坡上的多线排土场，通常采用单侧扩展7-24a； 建立在缓坡平地上的多线排土场，多采用环形扩展7-24b；,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(2)铁路运输多线排

19、土场的扩展方式,当采用挖掘机排土时，各排土线采用并列的配线方式，如图7-25所示，各排土线保持一定距离，避免相互干扰，排土效率高；,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(3) 铁路运输多层排土,有限面积增加排土场的受土面积，采用多层排土； 几个不同水平上同时排土，并向同一方向发展，可采用直进式、折返式线路建立各分层之间的运输联系； 保持一定的超前距离，空间与时间上要配合；,第6章 排土,2)排土线扩展,6.7 排土场建设,(4)胶带排土机排土场的扩展方式,平行扩展、扇形扩展、混合扩展，受地形条件及排土场范围、形状的影响，多采用扇形和平行混合扩展方式； 平行扩展特点：随工作面平行扩

20、展，端帮胶带运输机不断接长，运距增加，可减小上下排土平盘的相互影响； 扇形扩展特点：无端帮胶带运输机，每一条排土线有一个回转中心，排土线以回转中心为圆心呈扇形扩展。,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(1)危害 污染：粉尘、毒气、酸雨,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(1)危害 灾害：滑坡、泥石流,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(2)治理 A改进排土工艺，避免形成软弱夹层，将大块岩石放置于基底； 铁路运输时采用轻便高效的排土设备（如推土机、前装机等）进行排土，可增大移道步距，提高排土场稳定性。对于覆盖式多台阶排土场，

21、底层第一层高度不宜太大，以有利于基底的压实和固结，也有助于上部后续台阶稳定。 B积极处理软岩基底，挖、削、爆； 若表土或软岩较薄，可在排土前开挖掉，若在35m以上，挖掉不经济，则要控制排土强度和一次堆置高度，使基底得到压实和逐渐分散基底承载压力。也可用爆破法将基底软岩破碎，这不仅增大抗滑能力，还可在底层形成排水层；,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(2)治理 C疏干排水，外部截流、内部分散、拦挡泥石流； 地表水和雨水对于排土场滑坡和泥石流起着重要作用，需采取工程措施进行治理和疏排。首先对排土场上方山坡汇水截流，将水排至外围的低洼处。其次是排土场平台本身汇水不致浸蚀和冲

22、刷边坡，而将平台修成3左右的反坡，使水流向坡根处的排水沟而排出界外。然后在排土场下游沟谷的收口部位修筑不同形式的拦挡坝（片石过水坝、竹笼坝、铁丝笼坝以及拦洪坝等），起到拦挡排土场泥石流、防止污染农田的作用。,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(2)治理 D砌筑护坡挡墙，稳定坡角，防止排土场滑坡； 可采用不同形式护坡挡墙。坚硬块石堆置成块石重力坝，透水性好，施工简单，造价便宜，能阻挡泥沙和滑坡。,第6章 排土,3)排土场的危害及防治,6.7 排土场建设,(2)治理 E植被建设； 已结束施工的排土场平台和斜坡上普遍进行植被（植树和种草）,可起固坡和防止雨水对排土场表面浸蚀和

23、冲刷，尤其堆置的是表土和风化岩石时，这种植被效果较明显。植被的根系可以加固排土场表面岩土，阻止雨水往内部渗透，植物本身也吸收大量水分。,排土场上部治理前,1#排土场削坡前,1#排土场上部治理后,2号排土场坡面治理前,2号排土场坡面治理后,山西平朔安太堡露天煤矿，总面积达三百七十六平方公里，地质储量约为126亿吨。煤矿全部采用美国CAT、日本小松、英国P (2)降低揭露的岩石物理力学特性,影响边坡稳定性； (3)对生产工艺的设备效率有严重的不良影响;,第7章 排水,2)疏干方法,7.2 地下水疏干,水位地质条件：含水层的类型、空间分布，排泄与补给 兼顾疏干效果与经济效益,第7章 排水,2)疏干方

24、法 (1)地表疏干,7.2 地下水疏干,地面布置成排的抽水井，内置潜水泵、深井泵抽水。,第7章 排水,2)疏干方法 (1)地表疏干,7.2 地下水疏干,因素:集水能力,设备性能,允许残余水头,季节性水位; 布置:疏干井位,井距,井数 现代:水位遥测,多井集中控制,缺点：非均质含水层中, 集水能力不足、酸性水腐蚀管道;,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,在隔水层、弱含水层中的安全地带，布置疏干巷道和疏干硐室，向强含水层、断裂带、溶洞群、地下河、采空区积水等处打钻孔，放出地下水的一种疏干方法；,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,第7章 排

25、水,2)疏干方法 (2)地下疏干,7.2 地下水疏干,参数：疏干硐室的间距、钻孔数目由钻孔出水量、硐室允许残余水头等确定； 布置：放水孔均装有特殊加固的孔口管和阀门，控制放水量； 去向：地下水仓、排水排泥设施，直接排到地表；,第7章 排水,2)疏干方法 (2)地下疏干 优点： 疏干能力强,形成较陡的水位降落漏斗； 利用井巷疏干，投资省建设快，排水集中，管理方便； 缺点： 安全措施不利，有可能发生突然涌水； 若无沉淀、排泥，引起环境污染； 岩溶地区，地表沉陷大；,7.2 地下水疏干,第7章 排水,2)疏干方法 (3)联合疏干,7.2 地下水疏干,上部用地表疏干、下部用地下疏干； 适用： 含水层深

26、度大、分布广、透水性上强下弱； 疏干前不具备安全下掘井巷条件；,第7章 排水,2)疏干方法 (3)联合疏干,7.2 地下水疏干,缺点：井泉干涸，地表沉陷，地下水污染水源，堵塞河道，；,第7章 排水,3)防渗堵水,7.2 地下水疏干,使用钻孔注浆防渗帷幕，机具开挖深槽，浇筑防渗墙，堵塞涌水通道，防治地下水害的方法;,第7章 排水,3)防渗堵水,7.2 地下水疏干,(1)适用条件: 含水丰富，地下径流通畅，补给充沛； 赋存流沙层，不能截断地下水源，不满足边坡稳定，技术要求 产生大面积尘沉降、塌陷、地裂时，建筑物、水资源矛盾突出；,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法 防渗墙：松散地层，深度有限；

27、 防渗帷幕：松散层、基岩裂隙、岩溶含水层，可深可浅,7.2 地下水疏干,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕 步骤：通过钻孔向地下水主要通道注入水泥、黏土或化学材料等具有充填、联结性能的防渗材料配置成的浆液，经扩散、凝结硬化、胶凝固化，形成防渗帷幕，堵截地下水流；,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕材料 水泥浆液：结石强度高，来源广，价格低，运输贮存方便,工艺简单; 悬浮液颗粒性材料-对细微裂缝、裂隙或孔隙的地层注浆效果不好，一般用于空隙大于0.40.5

28、mm的岩层，粒径大于1mm的砾石层和较粗砂层中,地下水流速小,岩层无酸性或磁性;,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕 黏土浆：粒径大于0.1mm以及大裂隙、溶洞的地层中，水流速较低，但对水泥有侵蚀作用的岩层中；,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕 化学浆液：具有较好的流动性，可以调节胶凝时间，适用于流动水的堵漏和防渗; 由于化学浆液存在有毒、污染环境,材料来源不足、制造复杂、价格昂贵的缺点。,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕-化学浆液,马丽散是一种低粘度，双组分合成高分子材料，采用高压

29、灌注进行堵水时，当树脂和催化剂掺在一起时反应或遇水产生膨胀，本身反应或发泡生成多元网状密弹性体的特征，当它被高压推挤到裂缝，可沿裂缝延展直到将所有裂隙充填。 在遇水后（掺水）时产生关联反应，发生膨胀，在膨胀压力的作用下产生二次渗压（膨胀倍数为2025倍），从而达到止漏目的，成品抗压介于1525Mpa。,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕-注浆方法,自流法、压入法、高压旋转喷射法,自流法：浆液自重作为注浆压力，用于地下水压力不大、钻孔很深； 压入法：注浆泵压入浆液的方法，使用广泛；,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,A注浆帷幕-注浆方

30、法,高压旋转喷射法：钻机在防渗帷幕线上打孔，到达预定深度， 通过钻头喷嘴转换为高压喷流，土层与浆液均匀混合， 喷嘴按一定速度旋转，一边缓慢提升，形成一定强度的圆柱固结体；,第7章 排水,2)防渗堵水 (2)方法,7.2 地下水疏干,B防渗墙 方法：沿防渗线、开挖线，开挖一道狭窄的深槽，槽内用泥浆护壁，在泥浆下浇注混凝土或其他防渗材料,筑成一道连续墙,起截水防渗、挡土承重之用； 特点：速度快，造价低、效果显著、 适用：第四纪松散地层中防渗堵水、深度有限,第7章 排水,3)防渗堵水,7.2 地下水疏干,优点: 节省大量电能、排水费用； 避免大面积塌陷，保护农田和地面建筑； 地下水资源不受破坏；,2

31、,4,地表水的防治,5,7,地下水疏干,坑内排水,第7章 排水,第7章 排水,未经（未彻底）疏干、未能拦截以及直接降入露天采场的降雨径流，在坑内布置排水设施排出；,7.3 坑内排水,第7章 排水,1)涌水量的预测,7.3 坑内排水,矿坑涌水量预测时矿区水文地质工作的核心，是指定排水措施、确定排水设备数量的依据。,地下水涌水量，降雨径流量,第7章 排水,1)涌水量的预测,7.3 坑内排水,(1)地下水涌水量预测 解析法：在地下水动力学理论基础之上的计算方法，将采矿工程视为集水构筑物，根据含水层的埋藏条件、水力性质、边界条件、地下水的流场状态，选择不同公式进行计算。 水文地质法：根据工程地质、水文

32、地质条件相似的生产矿山资料，找出几种因素随涌水量随开采空间的变化规律，建立相应的关系式，预测设计工程的涌水量，是一种比较简单的近似计算方法。,第7章 排水,1)涌水量的预测 (2)降雨径流量的计算,7.3 坑内排水,因降雨引起的露天矿坑内汇集的水量即降雨径流量，与降雨强度、时间、地表径流系数、汇水面积等因素密切相关。 降雨量变化很大，掌握一定数量的降雨资料，采用数理统计的方法，分别计算正常降雨径流量，暴雨频率的暴雨径流量；,第7章 排水,1)涌水量的预测 (2)降雨径流量的计算,7.3 坑内排水,第7章 排水,1)涌水量的预测,7.3 坑内排水,百年一遇的暴雨是指什么意思？,“百年一遇”不是1

33、00年只会发生一次的意思,是100-year event的翻译； 一年中有1%概率发生的事件,第7章 排水,2)露天矿排水与贮水的平衡,7.3 坑内排水,降雨径流量的相对波动与排水设备的相对固定，是露天矿排水的基本矛盾，两者间的差额就用贮水池来平衡，贮、排平衡是露天矿排水工作应遵守的重要原则。 贮水池、地下水仓、巷道,第7章 排水,2)露天矿排水与贮水的平衡,7.3 坑内排水,贮水池的合理容量取决于设计暴雨频率和水泵排除积水所需的时间； 贮水池容量等于两曲线间纵坐标上的最大差值；,第7章 排水,2)露天矿排水与贮水的平衡,7.3 坑内排水,允许淹没程度是露天矿排水设计的一项重要参数，用允许淹没

34、时间和允许淹没高度表示。 暴雨出现时，允许露天矿坑底贮水，短时间淹没最低工作水平，排除期限就是允许淹没时间，一般为17天； 允许淹没高度应保证受淹后排水工作能继续进行，对于移动式水泵、 潜水泵、水泵船；,第7章 排水,3)排水方式 (1)坑底集中排水方式,7.3 坑内排水,方法：露天采场底部设置水仓、水泵，进入到采场的水流全部汇集到坑底贮水池，再由水泵经排水管道排至地表。 适用：汇水面积、水量都比较小的中小型矿山，以及下降速度慢、对边坡影响小的大矿山；,第7章 排水,3)排水方式 (1)坑底集中排水方式,7.3 坑内排水,水仓随着露天矿新水平的延深而下降，新水平的水仓一经形成，上部原有水仓便可废弃。在整个生产期间，水仓和水泵是不断向下移动的。 水仓、排水设备和水泵房的总称为泵站，逐水