105矿床疏干与排供结合.doc

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§10.5矿床疏干与排供结合
为采矿安全，降低成本，对威胁采矿的各充水水源采取的疏排，控制与隔离等工程措施，统称矿床疏干。矿床疏干会破坏供水水源，美化环境。尤其在大水水源。因此，矿床疏干措施的制定。必须以人为本，从经济，技术，社会效应出发，兼顾采矿，供水，环境保护等诸多利益，是一项统筹性工作。矿床疏干首先应从开采布局开始。同时应结合水文地质条件合理选择疏干方法。
一、根据水文地质条件合理选择开采布局和开采方法
1.先易后难：应尽量安排水文地质条件简单，流水量小的矿井先上马，既利于探索和积累防治水经验，为复杂矿井的疏干奠定基础，又可预先疏干，避免一开始就背上高成本的负担。
2.置永久性主干井卷（井筒井底车厂等）于安全位置：避免穿过强含水层（带）或可能发生突水地段。如焦作中马村煤矿，因井底车场距高压充水层过近，建井15年因突水被淹8年之久，后在冯营演马村矿建井时，吸取经验教训，三年即建成投产。
3.联合开采、整体疏干，利于形成统一降落漏斗，不仅加快了疏干速度，还能使多矿井分担单井出水量，降低成本。
4.多水平开采、加强开采强度：如贾汪煤矿的经验表明，一个水平的涌水量与多水平涌水量基本一致。其夏桥井1961年最高含水系数达192.5；而1973年，在提高机械化程度基础，采用多水平开采强度后，含水系数迅速降至12.89，大大降低了开采成本。
5.根据水文地质条件选用采矿方法：如在大水矿床采用充填法与残柱（安全矿柱）法或间歇式采矿法。后者指上下层错开一定时间（一般为半年）段开采，以后和顶底岩层移动，降低导水裂隙高度。在地表水体开采时，准确确定安全开采开采深度，避免采空区冒落带波及上方水体。
（一）根据水文地质条件选择疏干工程措施
1.间接进水防水工程
也称消极防水。如采用残柱法支撑法等安全采矿方法，构筑防水产闸门和密封墙等防水工程，以防突水时阻隔地下水大量涌入主干井巷。但这种防水措施是以强大的排水能力作为后盾，以河北一凤矿为例，为确保带压开采下三层煤的安全，建造了140m3/min的排水基地。
2.直接进水的积极疏排、隔水帷幕工程措施，其安全性高，但投入也大，常用的方法有三种：
（1）地表疏排
①防洪：整治沟壑、敷设排水管，汇集、疏导降雨形成的地表洪流；同时填堵地面岩溶坍陷坑，构造破碎带导水通道；
②治理地表水：包括：回填河床坍陷洞，俢筑防水堤，防止地下水入渗；需要及可能时可以令地表水改道；
③疏干危及采矿的浅部强含水层：根据含水层的埋藏深度与富水性，选择铺设集水廊道（＜15m＝或打疏干深井孔从地表排水，目前深井泵的最大扬程已达500m。其优点井巷掘进前地下水位已被降低，安全性高与井下疏排比较速度快、成本低。
（2）井下疏排
①用坑道疏排：适用于大水矿床的预先疏干。即用专门的疏干坑道，揭露强含水层，疏截地下水，汇入水仓后用井筒排出表现。疏干井简一般设在采矿场外，可采用卧泵排水，不需要建大水仓、大泵房，也不怕淹。
②坑内放水钻孔疏排：适用于距顶底板较近（＜15m＝涌水量不是很大的含水层的局部超前疏干，能在较短时间内形成局部疏干漏斗，对坑道掘进和开采初期实施超前疏干。包括：应用于基岩充水矿床的放水孔和第四系含水层的打入式过滤器。当第四系含水层距顶板较远时，可采用从地表打入的带滤层直通式放水孔，将地下水自浅坑内，汇入水仓再排出地表。
②隔水帷幕：通过疏排降低地下水位，会引起区域性地下水位大幅度下降，破坏供水水源，在岩溶充水矿床还会产生地面岩溶坍陷等灾害。而隔水帷幕是将地下水与矿体、坑道系统隔离，避免发生负面环境影响，并且治水效果好，由于投入大，故适用于地下水量大，矿山服务年限长，进水断面狭、两端坐落在不透水的岩体上，可就近解决注浆材料。我国自湖南水口矿开始，以取得很多成功经验。如淄博煤矿，1955~1982共完成19项注浆工程，成功18项，最成功的一项堵水效果达99.69%以上。
在实际的采矿活动中，各矿山均根据具体情况综合运用各种疏干方法，称联合疏干法。并根据矿床水文地质条件与充水强度，采用预先疏干或平行疏干，后者是指井巷掘进和采矿过程中，根据预测危险地段进行超前疏干，一般用水文地质条件不是很复杂的矿区；前者用于大水矿床，但也常常与平行疏干相结合，以获得最佳效果。
（二）矿床疏干与排供结合
我国大水矿床的主要充水含水层，大多也是当地主要供水水源，尤其是在北方。面对国家对矿产资源需求的不断增长和工农业生产人民生活水平提高对供水要求的增长。未来大水矿床的疏干必然要在保证矿山生产安全的前提下，走矿水并举、排供结合的统筹道路。1977年全国第一次“综合治理和利用矿床大面积地下水”会议，提供了这方面很多成功经验，现归纳五种符合国情的有效模式，介绍如下：
1利用矿坑水的排供结合模式
早期在勘