露天煤矿疏干排水方式的探讨.doc

露天煤矿疏干排水方式的探讨 　　[摘 要]露天煤矿采用的疏干排水方式，经过了很多次的改进，改进后采用盲沟疏干排水方式，经过验证发现这项技术无论是在技术上还是在经济上都有很好的效果，可供其他露天煤矿进行疏干排水时借鉴。 　　[关键词]露天煤矿；疏干排水 　　中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0227-01 　　在进行露天煤矿进下水疏干时，一直沿用的是坑下水集聚在一起然后外排的方式，后来在采煤场的地表打疏干井，现在也一直在使用这种方式。对煤层水进行疏干时，采取了挖掘煤层疏干通道将煤层水排出的方式，有一定的效果，但是工作量很大，疏干排水费用较高，所以这个方式一直没有被推广。近些年尝试使用盲沟疏干工程对煤层水进行疏干，取得了非常明显的效果。下面以青海木里露天煤矿为例进行介绍 。 　　一、露天煤矿的水文地质情况、煤层构造 　　青海木里煤矿位于青海省大通河的上游，隶属于天竣县木里乡，该煤田的煤炭资源丰富，抛开地表的草坪就可以挖到煤海，煤种很多，其中焦煤最为闻名，含量占总煤炭储量的90%以上，煤矿现拥有固定资产约3亿元，是我国西部重要的露天煤矿之一。 　　露天煤矿含水层包括：第四系孔隙潜水和基岩内的裂缝缝隙承压水 　　1、第四系孔隙潜水含水层：含水岩以细砂或者中砂为主，有的部位会有砾石，含水层底部的砾石含量较高，从南向东、从南向北含水层的厚度越来越大，岩质的粒度由细变粗 ，地下水南北流向，水位标高在900多米，单位涌水量0.4～1.2，渗 透系数为4.4～16.50m/d，属于中等的富水含水层，水量会随着季节的变化而发生变化 。 　　2、沙砾岩孔隙、裂隙承压含水层：这层水系主要是砾岩，中间会夹杂着薄薄的一层砂岩和砾石，属于富水性很强的含水层。 　　3、承压裂缝缝隙含水层：主要以煤层为主，中间会夹杂薄薄的一层砂岩和沙砾岩，属于中等富水性的含水层，会沿着煤层裂缝缝隙的方向往坑内涌入水。 　　开采区为复合煤层，煤层中间夹杂着非常多层的泥岩，最厚的厚度达到45厘米，大多数厚度都在10厘米以上。 　　二、疏干排水系统介绍 　　1、第四系孔隙潜水含水层的疏干 　　青海木里露天煤矿很早之前就用降水孔对第四系孔隙潜水含水层进行疏干，现在有将近40口疏干井，在需要疏干的地段从地面开始，冲着采场含水层的方向凿大直径的钻孔，在孔中安装有水泵，抽水后形成一个下降的漏斗，这样疏干以后地下水位会降低，接下来进行剥离工作。 　　要根据含水层的厚度和涌水量来选择水泵的型号，各种矿井的抽水量必须 要大于最大的涌水量，要想发挥各个矿井的疏干作用，必须保证矿井中的水位要达到含水层的底板。 　　进行工程布设时，内外排孔要以100米的距离来布设，因为外排孔的水量较大，可以使用功率大的水泵来降低水位，内排孔的水量较小，可以使用功率小的水泵抽水，这样可以使外排孔的水位越来越降。进行水泵型号的选择时要保证大于或者等于实际的涌水量，只有这样才能封闭过水断面。为了对地下水位的变化情况进行了解，可以在孔排和采场之间布置观测孔，疏 干井的孔径、管径、观测孔孔径确定之后，要选择适合的水泵型号。 　　疏 干井一般每年的3月份开始运行，到冬季由于剥离工作停工和管路维护困难，在11月的中旬会停止运行。经过疏干井的运行，初始水位降低了将近10米，保证了剥离工作的顺利进行。 　　2、煤层裂隙承压水的疏干操作 　　首先是水仓的疏干。原来采煤量小，工作线较短，一直采用在采煤区最下部设集水仓进行抽水疏干，采煤台阶靠前，集水仓也相做相应的移动，水由泵房的铁管排到外排土场，直到流入河中。这种方法进行布设时较灵活，工期也不是很长，投资成本较小，但是不能进行提前施工，如果开采规模不断扩大，工作战线越拉越长，设置集水仓进行疏干的方式已经不能满足需求。 　　针对集水仓的以上不足，又采取了掘进疏干通道的方式，为进行采煤生产提供了很好的工作环境。但是由于采场是复合煤层，煤层中含有多个含水层，但巷道高度较小，但煤层的厚度却达20米之厚，导致 煤层的上下含水层不能沟通彻底，只有少数的漏水孔来实现疏干排水，而且施工费用还高，工期较长，维护也比较困难。 　　三、盲沟疏干排水技术 　　要想彻底疏干煤层的层间水，必须破坏隔水层，使煤层彻底沟通，对这些隔水泥岩进行破坏，可以采用深孔爆破的方法，就是通过爆破来破开煤层的层间结构，使水层渗透力增强，在破碎地区形成一个上下可以沟通的水沟，也可以叫做盲沟 ，将煤层水流截流后，水沿着煤层底板流动，从盲沟流入集水仓，由集水仓再排出。这种疏干方式就叫做盲沟疏干。 　　1、盲沟疏干的工程布设 　　要根据当地的水文地质条件，要保证采煤工作面不能着水，所以要布设疏干工程，对地下水进行拦裁疏干，布设时先在中央