關(guān)于聚乎更一露天煤礦防排水問題的討論

郝津山

(河南能源義煤集團青海義海能源有限責任公司,青海 天峻 817299)

一、礦山概況

聚乎更一露天煤礦位于青海省海西州天峻縣木里鎮(zhèn)，海拔高度4200m，常年平均氣溫零下4℃，為多年凍土區(qū)。礦井于2003年4月開工建設，3880水平以上為露天開采，3880水平以下為井工開采，目前對首采區(qū)露天部分進行開采，采區(qū)東西長約1.35km，南北寬度為1.24km，地勢西北高，東南低趨勢，生產(chǎn)能力達到500萬t/a，采用單斗—汽車開采工藝，公路開拓方式。所采煤種為1/3焦煤，1/2中焦煤和弱粘煤，首采區(qū)露天可采儲量4668萬t。

(一)水文氣象

礦區(qū)海拔高，氣候嚴寒，氣溫最高19.5℃，最低-35.9℃，年平均氣溫0℃以下，為多年凍結(jié)區(qū)。年降雨量最大579.1㎜，最小453.2㎜，平均515.9㎜。蒸發(fā)量最大1252.7㎜，最小1075.7㎜，平均1189.6㎜。 6月、7月、8月為多雨季節(jié)，日平均降雨量3.08㎜/d,(百年一遇)一日(24h)取當?shù)刈畲蟊┯炅縃24=54㎜。下哆嗦河從露天礦東端流過，但從露天鉆孔未發(fā)現(xiàn)融區(qū)，流量小，故不考慮流入采場內(nèi)。根據(jù)以上分析本礦區(qū)坑下積水主要靠大氣降水形成的地表水補給。

(二)水文地質(zhì)

地下水:三個含水帶與下1、下2煤層無良好的隔水層，并有斷裂溝通，開采時地下水可突破薄弱隔水層或通過斷裂帶流入采礦場。當揭露隔水層時，便可直接流入采礦場。

地表水:下哆嗦河從露天東端流過，被縱斷層切割，應是采礦床充水因素之一。但從露天所有鉆孔、槽井探未發(fā)現(xiàn)融區(qū)這一點看，其影響不會很大。只有河床融區(qū)且與斷層溝通時，其影響才是很大的。本區(qū)融區(qū)零星分布，只有流量較大的木里河床下發(fā)現(xiàn)了融區(qū)。下哆嗦河流量較小，融區(qū)存在的可能性不大哆嗦河流量為20216～22934m 3/晝夜，一般4～ 5萬 m3/晝夜，是季節(jié)性河流，冬季凍結(jié)無水。

大氣降水:在采礦場范圍內(nèi)，大氣降水直接發(fā)降入，在露天礦分水嶺范圍內(nèi)大氣降水通過活動層，以徑流方式流入采礦場。

多年凍土內(nèi)的冰—固體水:多年凍土內(nèi)，含有不均勻的冰，開采進將融化成水而流入采礦場。

二、露天采掘場現(xiàn)狀及防排水系統(tǒng)現(xiàn)狀

根據(jù)露煤情況和采剝比設計安排，目前首采區(qū)已形成地表南北寬約1.4㎞，東西長約1.6㎞的地表邊界，并形成南、北翼2個采區(qū)，地表標高最高標高為4055m，位于采掘場西北側(cè)，采深最底標高為3905m，位于首采區(qū)南翼礦坑積水坑處。

采掘場防、排水系統(tǒng)分兩部分組成，第一部分由西端幫上部和北邊幫上部原始地貌匯水流入西北角4005平盤蓄水池。第二部分由采掘場匯水由西高東低的排水溝流入至3905平盤蓄水池。

三、防排水設計原則

(一)以防為主，以排為輔，分段截流，逐級滯流，保證周邊匯水不進入采掘場，減少排水量。

(二)不影響進一步的延伸及露煤工作。

四、總體方案

按照分段截流、明溝疏干的原則，現(xiàn)將本礦的匯水區(qū)劃為4個匯水單元，即周邊原始地貌匯水區(qū)和采場匯水區(qū)，并對其單獨計算匯水量，單獨設計、防范。

(一)西端幫上部原始地貌匯水

主要來自大氣降水，根據(jù)西端幫上部地表西高東低的趨勢，在4055平盤上部地表挖掘南北走向的截水溝，建設自流排水系統(tǒng)，截水溝鋪設防滲膜。將大部分匯水截流至南部低洼處(變電所南側(cè)沉淀池，用于工業(yè)用水)。少部分匯水截流至本礦北側(cè)原始地貌(排至哆嗦河)。

(二)北邊幫上部原始地貌匯水、北生活區(qū)及北排土場匯水

根據(jù)北部地表北高南低的趨勢，在北邊幫與排土場之間挖掘西高東低的截水溝，建設自流排水系統(tǒng)，截水溝鋪設防滲膜。將從北邊幫上部、北生活區(qū)及北排土場匯集的水排至東部的小哆嗦河。

(三)南排土場匯水

南排土場北部邊坡坡底挖掘西高東低的截水溝，建設自流排水系統(tǒng)，截水溝鋪設防滲膜。將從南排土場匯集的水排至東部的小哆嗦河。

(四)露天采場底部排水系統(tǒng)

根據(jù)露煤情況及采剝比設計安排，將露天礦采場底部標高設計成西高東低，并設計的設臨時水倉和水泵，使進入到采場里的水全部匯集到底部水倉里，再由水泵經(jīng)排水管排至地表。

五、結(jié)論

根據(jù)防排水措施分析，認為聚乎更一露天煤礦建議按照分段截流、明溝疏干的原則，即周邊原始地貌匯水區(qū)和采場匯水區(qū)單獨計算，單獨設計、防范，使用“自然流方式”，水往低處流入河道、沉淀坑和集水坑，減少抽排費用，對整個礦區(qū)防排水工作起到了很好的效果。同時，提高水的利用率，沉淀池匯集的水回收利用與灑水降塵，這對冬天水源不太充足的高原地區(qū)來說，綜合效益是很高的，意義重大。

鑒于礦區(qū)水文地質(zhì)條件較為復雜，水對礦山生產(chǎn)影響大，建議加強水文地質(zhì)工作，進行防排水系統(tǒng)綜合研究。

［1］采礦設計手冊，北京.中國建筑工業(yè)出版社，1989.

［2］卞正富.礦區(qū)土地復墾規(guī)劃的理論和實踐［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社，1996.

［3］郭昭華.黑岱溝露天煤礦生態(tài)綜合整治工程初步研究與生態(tài)恢復進展［J］.露天采煤技術(shù)，1996，(增刊)：52-57.