專(zhuān)利名稱(chēng)：降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硬巖采礦領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于疏導(dǎo)露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層內(nèi)部及其 上部積水的降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法。
背景技術(shù)：
如何防止局部水壓力過(guò)大而造成淹井和泥石流事故，是露天轉(zhuǎn)地下礦山面臨的亟 待解決的重大問(wèn)題之一。露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采的礦山通常是礦體延伸較深、覆蓋層不厚、多為中等厚度或者厚 大的急傾斜礦床。露天轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采的礦山要考慮原有露天生產(chǎn)工程和生產(chǎn)設(shè)施的有效利 用問(wèn)題，以及過(guò)渡期聯(lián)合生產(chǎn)階段的工藝銜接和相互配合問(wèn)題，使露天開(kāi)采平穩(wěn)過(guò)渡到地 下開(kāi)采階段，使礦山產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益保持穩(wěn)定。露天礦山轉(zhuǎn)入地下開(kāi)采過(guò)程中， 由于露天采場(chǎng)和地下采場(chǎng)間特殊的空間位置關(guān)系，露天采空區(qū)內(nèi)的匯水容易灌入井下造成 淹井事故和泥石流災(zāi)害，一般露天轉(zhuǎn)地下礦山要在地下采空區(qū)和露天采空區(qū)之間構(gòu)筑層狀 覆蓋物，以起到遲滯水滲流和防止泥石流發(fā)生地作用。但當(dāng)露天降雨充沛，或地下涌水量較 大，而使得覆蓋層內(nèi)部及其上部含有、匯集大量水時(shí)，在地下崩落法采場(chǎng)的首采分段上部形 成較大的水壓力。一旦首采分段的局部回采和覆蓋層溝通，則上部水壓匯集于此，局部巨大 水壓力作用下，極易發(fā)生井下泥石流、突水涌水淹井事故。對(duì)于采用崩落采礦法的露天轉(zhuǎn)地下礦山，極易滿足井下泥石流發(fā)生的三個(gè)基本條 件一是有大量固體物質(zhì)，即粘性土和巖石碎屑的存在，比如露天轉(zhuǎn)地下礦山的露天覆蓋 層、露天邊坡沖積物；二是存在能讓泥石流流動(dòng)的通道，比如露天轉(zhuǎn)地下礦山露天坑底第一 分段的回采，即與露天覆蓋層充分聯(lián)通；三是短時(shí)內(nèi)補(bǔ)給充足的水源及誘發(fā)因素，如持續(xù)降 雨、采礦活動(dòng)等，比如礦區(qū)處于降水充沛季節(jié)，降(暴)雨短時(shí)間內(nèi)露天采坑匯集大量降水， 或者分段出礦造成良好的局部滲水通道等。如果采取減少覆蓋層中可能產(chǎn)生泥石流的固體 物質(zhì)、減少、消除泥石流產(chǎn)生的通道等誘發(fā)因素的措施，會(huì)和露天轉(zhuǎn)地下的覆蓋層功用及井 下采礦方法產(chǎn)生矛盾，且其工程上的難度和費(fèi)用較大，難以實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，為保護(hù)地下開(kāi)采設(shè)施、設(shè)備和人員的安全，防止地表 匯水突然涌入地下造成淹井事故，減少井下泥石流發(fā)生的幾率，根據(jù)露天轉(zhuǎn)地下覆蓋層的 構(gòu)成特點(diǎn)，本發(fā)明技術(shù)提供了一種降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法。實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是一種降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方 法，該方法是在露天轉(zhuǎn)地下礦山首采分段開(kāi)采之前的露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層下穿鑿泄水 孔。該泄水孔的數(shù)量根據(jù)露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層的厚度和露天采場(chǎng)的形態(tài)、長(zhǎng)度而 定；所述泄水孔的布置方式是沿走向與首采水平進(jìn)路對(duì)應(yīng)，垂直走向按崩礦步距的倍數(shù)而定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中所公開(kāi)的方法能夠有效的減少覆蓋層中的水壓力，大 幅的降低了井下泥石流和覆蓋層涌水淹井的事故發(fā)生的概率。


圖1為泄水孔在露天采場(chǎng)中的垂直面空間位置關(guān)系分布圖。圖2為滲漏罩的俯視圖。圖3為泄水孔和滲漏罩安裝位置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹。圖中，1為覆蓋層的整體下移層，2為覆蓋層的流動(dòng)層，3為泄水孔，4為崩落采礦法 回避進(jìn)路，5為滲漏孔，6為滲漏罩。其中1和2合稱(chēng)為覆蓋層。參見(jiàn)附圖1-3，本實(shí)施例中，一種降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法，該方 法是在露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層下穿鑿泄水孔3。所述泄水孔3在露天轉(zhuǎn)地下礦山首采分段開(kāi)采之前進(jìn)行穿鑿；該泄水孔的布孔 個(gè)數(shù)根據(jù)露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層的厚度和露天采場(chǎng)的形態(tài)、長(zhǎng)度而定，一般走向長(zhǎng)度在 2. Okm-3. 0km,寬度在0. 5-1. Okm的礦山，可沿走向穿鑿兩排泄水孔3，排距200m-300m，孔距 400-600m。泄水孔3的的布置方式是沿走向與首采水平進(jìn)路對(duì)應(yīng)，垂直走向按崩落礦步距 的倍數(shù)而定。泄水孔3的布置原則是不影響首采分段的炮孔布置，穿孔量小。每個(gè)泄水孔3孔徑為300mm，一般每個(gè)泄水孔的負(fù)擔(dān)面積為2_3萬(wàn)m2。泄水孔3的頂部裝有滲漏罩6，各滲漏罩6上布滿滲漏5。由于覆蓋層由大量散 體組成，為了防止泄水孔淤塞，在泄水孔的孔口設(shè)置滲漏罩6，以保證泄水孔的暢通，達(dá)到其 預(yù)計(jì)的泄水能力。滲漏罩6頂部呈圓形，其直徑為1000mm，瓶蓋狀，下部有預(yù)期為一體的填 塞，滲漏罩6整體高度800mm，它的頂部和填塞外壁都布滿滲漏孔5，孔徑為15mm，孔間距為 200mm。在覆蓋層中，細(xì)粒結(jié)構(gòu)(小于5mm)對(duì)水的滲流及泥石流的形成影響很大，經(jīng)過(guò)泄 壓后地下水的臨界流速要小于0. 05m/s。露天轉(zhuǎn)地下礦山首采分段開(kāi)采以前，在露天底部預(yù)先穿鑿泄水孔，使覆蓋層和首 采分段的進(jìn)路相通，將露天坑內(nèi)覆蓋層中的積水通過(guò)泄水孔疏導(dǎo)到井下，達(dá)到疏干露天坑 內(nèi)積水，避免露天坑底礦體初期回采時(shí)的突水危害；分流從坑底覆蓋層滲透到回采進(jìn)路的 水量，減少滲透壓力，達(dá)到預(yù)泥石流發(fā)生的目的。
權(quán)利要求
1.一種降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法，其特征在于，該方法是在露天轉(zhuǎn)地 下礦山首采分段開(kāi)采之前的露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層下穿鑿泄水孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法，其特征在于，該 泄水孔的個(gè)數(shù)根據(jù)露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層的厚度和露天采場(chǎng)的形態(tài)、長(zhǎng)度而定；所述泄水 孔的布置方式是沿走向與首采水平進(jìn)路對(duì)應(yīng)，垂直走向按崩礦步距的倍數(shù)而定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法，其特征在于，所 述泄水孔孔徑為300mm，每個(gè)泄水孔的負(fù)擔(dān)面積為2_3萬(wàn)m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法，其特征在于，所 述泄水孔的頂部裝有滲漏罩，各滲漏罩上布滿滲漏孔。
全文摘要
一種降低露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層水壓力的方法。該方法是在露天轉(zhuǎn)地下礦山首采分段開(kāi)采之前的露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層下穿鑿泄水孔。該泄水孔的數(shù)量根據(jù)露天轉(zhuǎn)地下礦山覆蓋層的厚度和露天采場(chǎng)的形態(tài)、長(zhǎng)度而定；所述泄水孔的布置方式是沿走向與首采水平進(jìn)路對(duì)應(yīng)，垂直走向按崩礦步距的倍數(shù)而定。本發(fā)明中所公開(kāi)的方法能夠有效的減少覆蓋層中的水壓力，大幅的降低了井下泥石流和覆蓋層涌水淹井的事故發(fā)生的概率。
文檔編號(hào)E21F16/00GK102080568SQ20101055387
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者張?jiān)迄i, 張亞賓, 李占金, 王志國(guó), 王曉雷, 甘德清, 陳超 申請(qǐng)人:河北聯(lián)合大學(xué)