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武家塔露天煤礦采場(chǎng)防排水措施

文檔作者：張愛華文檔來源：神東天隆集團(tuán)武家塔露天煤礦		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月29日
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· 36 · 露天采礦技術(shù) 2011年第3期
武家塔露天煤礦采場(chǎng)防排水措施
張愛華
(神東天隆集團(tuán)武家塔露天煤礦，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017209)
摘要：武家塔露天煤礦因采場(chǎng)坑內(nèi)涌水制約了礦山的正常生產(chǎn)，防排水工作已成為生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。
介紹了采場(chǎng)防排水的各種方法及取得的效果。
關(guān)鍵詞：采場(chǎng)；防排水措施；明渠改進(jìn)
中圖分類號(hào)：TD 824．6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
1 概況
武家塔露天煤礦位于補(bǔ)連區(qū)的南部，地表水較
集中，地下水較分散，屬地表徑流及排泄區(qū)。地形為
一個(gè)西北高，東南低的斜坡，各大溝谷的地表水體匯
水相對(duì)集中，排泄至忽吉圖溝及壩渠溝，由西向東匯
人烏蘭木倫河。
露天礦與河流的相對(duì)位置見圖1。
圖1 露天礦與忽吉圖溝及壩渠溝的關(guān)系
露天礦采用單斗挖掘機(jī)一汽車運(yùn)輸工藝，內(nèi)部排
土。東幫為內(nèi)部排土場(chǎng)，西幫為工作幫。煤層埋藏近水
平，采深70 m左右。為防止汛期壩渠溝及忽吉圖溝涌
水淹沒露天礦，在壩渠溝東側(cè)已經(jīng)形成內(nèi)部排土場(chǎng)將
其與采掘場(chǎng)隔開，并在露天礦南幫地表修建了一條防
洪堤壩，同時(shí)作為礦山公路路基，防止忽吉圖溝涌水。
1．1 地層
露天區(qū)內(nèi)巖層大部分被第四系松散層覆蓋。巖
性特征為灰綠、灰白色細(xì)中粒石英砂巖，含較多的云
母及少量的暗色礦物，粘土質(zhì)膠結(jié)。膠結(jié)物上部多為
泥質(zhì)，較疏松，下部多為鈣質(zhì)，膠結(jié)較致密。巖石強(qiáng)度
下部較上部大。中上部夾煤線或油頁巖；頂部往往有
2 m左右的紫色砂巖，相變?yōu)樽仙鄮r，風(fēng)化后呈黃
褐色，屬風(fēng)化殼之產(chǎn)物。局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，含較
多的鐵質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)核，砂巖成分以石英為主，含有少
量長(zhǎng)石和暗色礦物，厚度在10 m左右。煤層中的1-2#
收稿日期：2010—12-26
作者簡(jiǎn)介：張愛華(1971一)，女，1991年畢業(yè)于內(nèi)蒙古煤
炭工業(yè)學(xué)校露天開采專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)在神東天隆集團(tuán)武
家塔露天煤礦從事采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理工作。
文章編號(hào)：1671—9816(2011)03—0036—02
煤層為主要煤層，性脆易碎，裂隙較發(fā)育。侏羅系地
層也有一定的滲透能力。
1．2 水文地質(zhì)條件
本區(qū)充水條件受地質(zhì)構(gòu)造的控制，其次受地形
及降雨量的影響，主要來自1 煤頂板滲水。第四系
松散層主要是細(xì)砂，該層是天然的透水層，大氣降水
的儲(chǔ)水帶，在山麓相的邊緣，溝谷洼地，富集了地下
水，并且同1之煤頂板基巖含水層相互貫通，形成了
一個(gè)潛水含水層段。補(bǔ)給關(guān)系是：大氣降水補(bǔ)給第四
系松散層，而第四系松散層的水，在適合的部位補(bǔ)給
1≈煤頂板的基巖含水巖層。因而對(duì)露天區(qū)來說，第
四系松散層的水，是主要含水層段，對(duì)礦坑危害較大。
根據(jù)多年的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，采坑平均涌水量為130 mS&amp;amp;。
大量的涌水給露天礦的穿孔、爆破、采裝及運(yùn)輸?shù)壬?
產(chǎn)環(huán)節(jié)造成困難，因此必須采取必要的防排水措施。
2 采場(chǎng)防排水措施
2．1 總體方案
距各臺(tái)階坡底25 m處挖一條沿工作線走向的
水溝，將匯集坡底滲流的涌水引入非工作幫兩端開
挖的蓄水窯；非工作幫底設(shè)排水管涵和排水明渠至
采空區(qū)沉淀池，經(jīng)沉淀后排至上部蓄水池或忽吉圖
溝。采坑內(nèi)的蓄水窯積水強(qiáng)行排至管涵和明渠；工作
面零星積水用水泵倒流人溝人窯；所有坡底水溝在
臺(tái)階每推進(jìn)50 m后重新修設(shè)。
2．2 剝離工作面水的控制
現(xiàn)采場(chǎng)共有剝離臺(tái)階6個(gè)，其中：沙土1個(gè)，巖
石5個(gè)。上部沙土臺(tái)階無積水，即使遇雨積水也能較
快滲入下部。巖石北厚南薄，平盤北高南低，因此在
距臺(tái)階坡底25 m處挖一條沿工作線走向的水溝，大
部分積水能自流入南部的積水坑，用鐵管放入下部
臺(tái)階的水溝或蓄水窖。
(下轉(zhuǎn)第38頁)
· 38 · 露天采礦技術(shù) 2011年第3期
內(nèi)的苯甲酸相接觸。
(4)氧彈內(nèi)裝入10 ml蒸餾水，裝好氧彈芯，并
擰緊。
(5)氧彈充氧。2．8 3．0 MPa下充氧不少于30 s。
(6)將氧彈放入內(nèi)筒，輸入相關(guān)數(shù)值，蓋好桶蓋，
此時(shí)量熱儀開始熱容量測(cè)定工作。放入氧彈時(shí)要注
意觀察氧彈是否漏氣。
(7)根據(jù)國標(biāo)SB／T213—2003熱容量要進(jìn)行5—
7次重復(fù)標(biāo)定。計(jì)算5次重復(fù)標(biāo)定結(jié)果平均值 及
標(biāo)差S。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)超過0．2％，若超過0．2％
再補(bǔ)做一次。取符合要求的5次結(jié)果平均值作為儀
器的熱容量。如果任何5次結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都超
過0．2％，則全部舍棄，檢查實(shí)驗(yàn)條件等，重新標(biāo)定。
例：5次標(biāo)定的結(jié)果為10 482 J／℃ 、10 463 J／℃、
10 445 J／℃ 、10 429 J／℃ 、10 417 J／℃
平均值為：10 447 JJ ℃
標(biāo)準(zhǔn)差．s按下式計(jì)算：
S=
注：標(biāo)準(zhǔn)差s的單位同測(cè)定單位。
將上述5次標(biāo)定值代入s公試得S=26．02 J／℃、
X =10 47 J／℃
標(biāo)準(zhǔn)差s占測(cè)定平均值百分比，稱為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)
差，用RSD表示。
RSD =S／X × 1o0％
= 26．02，10 447× 100％
= 0．25％
計(jì)算表明RSD=0．25％ 不合格，應(yīng)補(bǔ)測(cè)一次；
假設(shè)補(bǔ)測(cè)結(jié)果10 447 J／℃
重新計(jì)算S=17．61 J／％、X=10 437
故RSD=17．61／10 437×100％ =0．17％合格；
刪除最大的結(jié)果10 482 J／℃。所以最終儀器的熱容
量為10 477 J／℃。
(8)標(biāo)定結(jié)束后要進(jìn)行反標(biāo)定，即用已知熱值的
苯甲酸進(jìn)行熱值測(cè)定。差值<50 J／g，即為合格(注：
要減去40 J，|；的硝酸生成熱)。
總之，要準(zhǔn)確標(biāo)定儀器的熱容量，除了嚴(yán)格的按
照上述操作進(jìn)行外，更要注意細(xì)節(jié)，避免人為因素，
只有具備了嫻熟的技術(shù)、高度的責(zé)任心、靈活的應(yīng)變
能力，才能使熱容量的標(biāo)定結(jié)果更精確。
(上接第36頁)
巖石臺(tái)階采完后露出煤頂，煤頂南低北高，采挖
時(shí)電鏟由南向北采挖。同樣在距巖石坡底25 m處
挖一條沿工作線走向的水溝，鏟后滲水散流入南部
頂板蓄水窖，由水泵送入南幫涵管，再流入沉淀池。
這樣就保證了電鏟作業(yè)區(qū)積水少，溝外煤頂無積水。
2．3 采煤工作面水的控制
由于武家塔露天煤礦煤質(zhì)較好，低水、低磷、高發(fā)
熱量，采坑生產(chǎn)的原煤不經(jīng)過洗選可直接外運(yùn)銷售，
因此，對(duì)煤中水分的要求較高，剝離工作面的水絕對(duì)
不允許流入煤堆?？刂泼褐械乃植扇×巳缦麓胧?
(1)采煤時(shí)首先在南部掘溝60 m寬，然后在溝內(nèi)
煤底挖蓄水窖，匯集臨近積水。同時(shí)煤層中的水逐步滲
出降低了煤中的水分，直接采裝、外運(yùn)銷售。挖溝時(shí)水
分較大的煤暫存煤場(chǎng)，等煤中水滲出后再采裝外運(yùn)。
(2)煤頂小面積水，利用虹吸現(xiàn)象自動(dòng)流入煤底
水溝或蓄水窖。煤頂不能人溝的散流積水，則在煤頂
挖小蓄水窖蓄水，然后用泵將水排入煤底就近水窖。
(3)沿采煤工作線局部較低的地方，在靠近煤堆
處挖小蓄水窖蓄水，然后用水泵將水窖的水送入大
蓄水窖。
(4)雨后煤頂零散積水則多用排水車抽人車內(nèi)，
用于坑內(nèi)灑水降塵。
通過上述方法有效控制了積水流入煤堆，達(dá)到
了外運(yùn)銷售煤的水分標(biāo)準(zhǔn)。
3 明渠改進(jìn)
采場(chǎng)的水排往排土場(chǎng)上部必須通過涵管流人沉
淀池。北、南幫為固定幫，南部邊幫高度較低，為確保
南、北兩幫不滑坡，北幫建立固定的涵管輸送水到南
部沉淀池。而西部排水渠位置隨生產(chǎn)要求經(jīng)常調(diào)整，
若用涵管等設(shè)施修建不但成本高，而且修建工期對(duì)
生產(chǎn)影響較大；若在地面挖溝直接送水，沒等流入沉
淀池，就全部滲入地下，返回采坑，而且很容易造成
南、北兩幫滑坡。經(jīng)逐步摸索，在地面挖溝后溝內(nèi)鋪
墊塑料布，形成塑料布導(dǎo)槽，這樣大大降低排水費(fèi)
用，而且建溝速度快，使排水工作不受延誤，從而保
證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。這種溝使用期在半年以上，非
常適用于武家塔露天煤礦的排水工作。
4 結(jié)語
武家塔露天煤礦水的控制及排水方法是經(jīng)多年
的生產(chǎn)實(shí)踐，逐步改進(jìn)形成的，雖然比較簡(jiǎn)單，但十
分經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

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