本發(fā)明涉及一種礦山開采的綜合治水方法，具體涉及一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段地表水和地下水的綜合治理措施，可在黑色、有色、煤炭、化工等行業(yè)的露天轉(zhuǎn)地下開采礦山廣泛應(yīng)用。

背景技術(shù)：

露天轉(zhuǎn)地下開采礦山地下開采階段時，上部為殘存的深凹露天坑。露天坑匯水面積很大，常達數(shù)十萬平方米。大氣降水直接影響地下排水, 暴雨時，洪峰迅猛,短歷時洪峰量特大,露天坑匯水量極大,給地下開采帶來嚴重威脅。如1984年，浙江紹興漓渚鐵礦發(fā)生的因暴雨洪水,造成礦井被淹；1969年，遼寧葫蘆島松樹卯鉬礦在一次降雨過程中,因地下防水門問題,造成淹井事故,停產(chǎn)處理達一年多。地下礦山治水已成為露天轉(zhuǎn)地下開采地下開采階段的一個重要課題,受業(yè)界普遍關(guān)注。

為了解決露天轉(zhuǎn)地下開采方式中地下開采階段水患問題，《有色礦冶》2010年8月發(fā)表的“淺談露天轉(zhuǎn)地下開采防洪問題”一文對露天轉(zhuǎn)地下開采治水方法作了探討。通過沿露天采場外圍及地下開采塌陷范圍外挖掘排洪溝、地下重要井巷設(shè)置防水閘門等措施進行防洪治水?！督饘俚V山》2012年第1期發(fā)表的“歸來莊礦露天轉(zhuǎn)地下安全高效開采”中介紹了歸來莊礦露天轉(zhuǎn)地下開采過程中，通過地表露天坑底設(shè)置集水坑、在井下分3個中段設(shè)置水倉泵站排水。

上述已有的治水措施都是局部性且不成系統(tǒng)，難以滿足露天轉(zhuǎn)地下開采礦山地下開采階段在暴雨季節(jié)綜合治水的需求，無法有效防止礦井淹井等水害的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供一種集截、防、排、疏、儲多種治水技術(shù)為一體，不僅能夠有效治理地表水，而且能夠防治地下水的露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法，可以有效解決露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段的水害，防止礦井淹井等水害的發(fā)生。

為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

1）在地下開采移動帶范圍線外修筑截洪溝：為了減少露天采坑匯水，在地下開采移動帶范圍線外修筑截洪溝，并定期對其進行修繕維護，這樣可以讓地表水集中排至露天采坑之外，不讓地表匯水進入露天采坑，截洪溝的布置必須根據(jù)實際地形，截洪溝的尺寸根據(jù)實際地形并結(jié)合匯水面積及所在地區(qū)的水文資料經(jīng)計算復(fù)核排洪能力后確定。

2）在露天坑底部設(shè)集水坑：在露天坑底部設(shè)集水坑，在集水坑內(nèi)安裝水泵，利用水泵實時將集水坑內(nèi)收集的匯水排至采場地表外；所述集水坑的尺寸及水泵的選擇根據(jù)露天坑的匯水面積及礦區(qū)水文地質(zhì)條件計算確定。

3）地下開采豎井泵站排水設(shè)施：在地下開采提升豎井底部的地下開采水平運輸巷內(nèi)安裝下部豎井泵站；由于露天轉(zhuǎn)地下開采礦山在地下開采階段時，通常開采深度較大，在地下開采提升豎井上部的地下開采水平運輸巷內(nèi)至少應(yīng)增設(shè)一個上部豎井泵站，以緩解下部豎井泵站的排水壓力；通過下部豎井泵站、上部豎井泵站接力將地下涌水排至采場地表外。

所述的下部豎井泵站、上部豎井泵站的排水設(shè)防必須進行貯排平衡計算，并滿足20h內(nèi)排出24h暴雨頻率的礦坑最大涌水量，據(jù)此確定下部豎井泵站、上部豎井泵站的水泵臺數(shù)；露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段礦坑最大涌水量為匯入露天坑的暴雨逕流量、地下水涌水量之和。

4）泄水孔設(shè)置：在露天坑邊幫底部位置，開設(shè)泄水孔，泄水孔的下部與地下開采提升豎井底部的地下開采水平運輸巷相通，泄水孔將露天坑邊坡匯水集中下泄至安裝有下部豎井泵站的地下開采水平運輸巷。

5）溢水井設(shè)置：在安裝下部豎井泵站的地下開采水平運輸巷內(nèi)修建溢水井，溢水井位于地下開采提升豎井、泄水孔之間，溢水井的上口與露天坑底部相通。當最低泵站水平由于不可預(yù)見洪水，不可避免被淹時，涌水可通過溢水井，回流至露天坑底，避免地下開采更多巷道被淹。

在溢水井與泄水孔之間的地下開采水平運輸巷內(nèi)增設(shè)防水門，在暴雨季節(jié)可以關(guān)閉防水門，保護井下重要設(shè)備、設(shè)施。

在暴雨季節(jié)，排水泥沙量大，在下部豎井泵站、上部豎井泵站內(nèi)分別設(shè)立泵站清淤系統(tǒng)。

本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法采用以上技術(shù)方案后，具有以下有益效果：綜合采用截、防、排、疏、儲多管齊下的防治水綜合措施，主要由地下開采移動帶范圍線外的截洪溝、露天坑底部的集水坑、地下開采豎井泵站排水設(shè)施、溢水井、泄水孔等設(shè)施組成的綜合系統(tǒng)來治理露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段的地表水和地下水。

其中地下開采移動帶范圍線外的截洪溝可以減小露天采坑匯水，有效截斷外圍水；露天坑底部的集水坑可有效減少排至地下水量，減小井下排水壓力；地下開采豎井泵站排水設(shè)施可將匯入露天坑的暴雨逕流量、地下水涌水最終排至地表；溢水井可在不可避免危險情況發(fā)生時，將地下涌水排至地表；防水門是重要的隔水設(shè)備，可保護井下重要設(shè)備、設(shè)施免受水害。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法之礦山縱剖面圖。

附圖標記為：1-地下開采提升豎井；2-上部豎井泵站；3-下部豎井泵站；4-溢水井；5-泄水孔；6-防水門；7-地下開采水平運輸巷；8-采場地表；9-露天開采形成的臺階；10-地下開采移動帶范圍線；11-礦體；12-集水坑；13-截洪溝；14-露天坑底部。

具體實施方式

為進一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法做進一步詳細說明。

圖1所示的本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法之礦山縱剖面圖看出，它屬于露天開采后剩余掛幫礦（即露天開采邊坡內(nèi)的地下礦體）的地下開采。本發(fā)明一種露天轉(zhuǎn)地下開采中地下開采階段綜合治水方法，首先在地下開采移動帶范圍線10外修筑截洪溝13，截洪溝13尺寸根據(jù)實際地形并結(jié)合匯水面積及所在地區(qū)的水文資料經(jīng)計算復(fù)核排洪能力后確定，同時，截洪溝應(yīng)定期修繕維護。

在露天坑底部14設(shè)集水坑12，在集水坑12內(nèi)安裝水泵，利用水泵實時將集水坑12內(nèi)收集的匯水排至采場地表8外；所述集水坑12的尺寸及水泵的選擇根據(jù)露天坑的匯水面積及礦區(qū)水文地質(zhì)條件計算確定。

在地下開采提升豎井1底部的地下開采水平運輸巷7內(nèi)安裝下部豎井泵站3，在地下開采提升豎井1上部的地下開采水平運輸巷7內(nèi)至少應(yīng)增設(shè)一個上部豎井泵站2，以緩解下部豎井泵站3的排水壓力。下部豎井泵站3、上部豎井泵站2接力將地下涌水排至采場地表8外。下部豎井泵站3、上部豎井泵站2的排水設(shè)防必須進行貯排平衡計算。根據(jù)我國目前現(xiàn)行安全規(guī)程規(guī)定，下部豎井泵站3、上部豎井泵站2必須滿足20h內(nèi)排出24h暴雨頻率的礦坑最大涌水量，據(jù)此確定下部豎井泵站3、上部豎井泵站2的水泵臺數(shù)。暴雨季節(jié)，排水泥沙量大，應(yīng)在下部豎井泵站3、上部豎井泵站2內(nèi)分別設(shè)立泵站清淤系統(tǒng)。

在露天坑邊幫底部位置，開設(shè)泄水孔5，泄水孔5的下部與地下開采提升豎井1底部的地下開采水平運輸巷7相通，泄水孔5將露天坑邊坡匯水集中下泄至安裝有下部豎井泵站3的地下開采水平運輸巷7；在安裝下部豎井泵站3的地下開采水平運輸巷7內(nèi)修建溢水井4，溢水井4位于地下開采提升豎井1、泄水孔5之間，溢水井4的上口與露天坑底部14相通；在溢水井4與泄水孔5之間的地下開采水平運輸巷7內(nèi)增設(shè)防水門6。當不可預(yù)見洪水發(fā)生，最低的地下開采水平運輸巷7不可避免被淹時，涌水可通過溢水井4，回流至露天坑底部14，避免地下開采更多巷道被淹。