郝津山
(河南能源義煤集團(tuán)青海義海能源有限責(zé)任公司,青海 天峻 817299)
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(kāi)工建設(shè),3880水平以上為露天開(kāi)采,3880水平以下為井工開(kāi)采,目前對(duì)首采區(qū)露天部分進(jìn)行開(kāi)采,采區(qū)東西長(zhǎng)約1.35km,南北寬度為1.24km,地勢(shì)西北高,東南低趨勢(shì),生產(chǎn)能力達(dá)到500萬(wàn)t/a,采用單斗—汽車(chē)開(kāi)采工藝,公路開(kāi)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(chǔ)量4668萬(wàn)t。
(一)水文氣象
礦區(qū)海拔高,氣候嚴(yán)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(dāng)?shù)刈畲蟊┯炅縃24=54㎜。下哆嗦河從露天礦東端流過(guò),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(chǎng)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(bǔ)給。
(二)水文地質(zhì)
地下水:三個(gè)含水帶與下1、下2煤層無(wú)良好的隔水層,并有斷裂溝通,開(kāi)采時(shí)地下水可突破薄弱隔水層或通過(guò)斷裂帶流入采礦場(chǎng)。當(dāng)揭露隔水層時(shí),便可直接流入采礦場(chǎng)。
地表水:下哆嗦河從露天東端流過(guò),被縱斷層切割,應(yīng)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(diǎn)看,其影響不會(huì)很大。只有河床融區(qū)且與斷層溝通時(shí),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(wàn) m3/晝夜,是季節(jié)性河流,冬季凍結(jié)無(wú)水。
大氣降水:在采礦場(chǎng)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(guò)活動(dòng)層,以徑流方式流入采礦場(chǎng)。
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(kāi)采進(jìn)將融化成水而流入采礦場(chǎng)。
根據(jù)露煤情況和采剝比設(shè)計(jì)安排,目前首采區(qū)已形成地表南北寬約1.4㎞,東西長(zhǎng)約1.6㎞的地表邊界,并形成南、北翼2個(gè)采區(qū),地表標(biāo)高最高標(biāo)高為4055m,位于采掘場(chǎng)西北側(cè),采深最底標(biāo)高為3905m,位于首采區(qū)南翼礦坑積水坑處。
采掘場(chǎng)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(pán)蓄水池。第二部分由采掘場(chǎng)匯水由西高東低的排水溝流入至3905平盤(pán)蓄水池。
(一)以防為主,以排為輔,分段截流,逐級(jí)滯流,保證周邊匯水不進(jìn)入采掘場(chǎng),減少排水量。
(二)不影響進(jìn)一步的延伸及露煤工作。
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(gè)匯水單元,即周邊原始地貌匯水區(qū)和采場(chǎng)匯水區(qū),并對(duì)其單獨(dú)計(jì)算匯水量,單獨(dú)設(shè)計(jì)、防范。
(一)西端幫上部原始地貌匯水
主要來(lái)自大氣降水,根據(jù)西端幫上部地表西高東低的趨勢(shì),在4055平盤(pán)上部地表挖掘南北走向的截水溝,建設(shè)自流排水系統(tǒng),截水溝鋪設(shè)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(chǎng)匯水
根據(jù)北部地表北高南低的趨勢(shì),在北邊幫與排土場(chǎng)之間挖掘西高東低的截水溝,建設(shè)自流排水系統(tǒng),截水溝鋪設(shè)防滲膜。將從北邊幫上部、北生活區(qū)及北排土場(chǎng)匯集的水排至東部的小哆嗦河。
(三)南排土場(chǎng)匯水
南排土場(chǎng)北部邊坡坡底挖掘西高東低的截水溝,建設(shè)自流排水系統(tǒng),截水溝鋪設(shè)防滲膜。將從南排土場(chǎng)匯集的水排至東部的小哆嗦河。
(四)露天采場(chǎng)底部排水系統(tǒng)
根據(jù)露煤情況及采剝比設(shè)計(jì)安排,將露天礦采場(chǎng)底部標(biāo)高設(shè)計(jì)成西高東低,并設(shè)計(jì)的設(shè)臨時(shí)水倉(cāng)和水泵,使進(jìn)入到采場(chǎng)里的水全部匯集到底部水倉(cāng)里,再由水泵經(jīng)排水管排至地表。
根據(jù)防排水措施分析,認(rèn)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(chǎng)匯水區(qū)單獨(dú)計(jì)算,單獨(dú)設(shè)計(jì)、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(fèi)用,對(duì)整個(gè)礦區(qū)防排水工作起到了很好的效果。同時(shí),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(duì)冬天水源不太充足的高原地區(qū)來(lái)說(shuō),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(fù)雜,水對(duì)礦山生產(chǎn)影響大,建議加強(qiáng)水文地質(zhì)工作,進(jìn)行防排水系統(tǒng)綜合研究。
[1]采礦設(shè)計(jì)手冊(cè),北京.中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1989.
[2]卞正富.礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃的理論和實(shí)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(fù)進(jìn)展[J].露天采煤技術(shù),1996,(增刊):52-57.