礦床疏乾是指在礦山基建以前或基建過程中，預先降低開採地區的地下水位，以保證礦坑不受地下水的危害而進行正常生產的一種惜施。它是藉助於巷道、疏乾井孔、明溝等各種疏水構築物進行疏乾的。
基本介紹
- 中文名：礦床疏乾
- 外文名：ore deposit dewatering
- 作用：疏排地下水
- 目的：使礦山採掘工作在適宜條件下進行
- 階段：基建疏乾和生產疏乾
- 學科：冶金學
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簡述
礦床疏乾是指採用各種疏水構築物及其附屬排水系統，疏排地下水，使礦山採掘工作能夠在安全、適宜條件下順利進行的一種礦山防治水技術措施。水文地質條件複雜或比較複雜的礦床，疏乾既是安全採礦的必要措施，又是提高礦山經濟效益的有效手段，因此是當今世界各國廣為套用的一種防治礦水害的方法。但是疏乾也存在一些問題，如長期疏乾會破壞地下水資源；在一定的地質和水文地質條件下，疏乾會引起地面塌陷等許多環境水文地質和工程地質問題。
礦床疏乾一般分為基建疏乾和生產疏乾兩個階段。對於水文地質條件複雜的礦山，通常要求在基建前或基建過程中預先進行疏於工作，為採掘作業創造正常和安全的條件。生產疏乾是基建疏乾的繼續，以提高疏乾效果，確保採礦生產安全進行。
疏乾條件
根據我國礦山開採經驗，露天礦的礦體及其有關含水層的湧水，有可能造成下列情況者，應考慮採取疏乾措施：
①礦體或其上、下盤賦存有含水豐富的、水壓很大的含水層或流砂層時，一經開採有湧水淹沒和流砂潰入作業區的危險時；
②由於地下水的作用，使被揭露的岩土物理力學強度指標降低，有使露天邊坡喪失穩定而產生滑坡的可能時；
③礦坑湧出的地下水，對礦山生產工藝的設備效率有嚴重不良影響，以致不能保證礦山的正常生產或者雖能維持生產，但進行疏乾可以大幅度降低開採成本，在經濟上合理時可以採用疏乾措施。
方式
礦床疏乾方式可分地表疏乾、地下疏乾和聯合疏乾三種方式，可根據礦床具體的水文地質條件和技術經濟合理的原則加以選擇。
地表疏乾方式的疏水構築物及排水設施在地面建造，適用於礦山基建前疏乾。
地下疏乾方式的疏排水系統在井下建造，多用於礦山基建和生產過程中的疏乾。
聯合疏乾方式是地表和地下疏乾方式的結合，其疏排水系統一部分建在地表，另一部分建在井下，多用於複雜類型礦山的疏乾，一般在基建階段採用地表疏乾，在生產階段採用地下疏乾，也可以顛倒。
疏乾設計
疏乾設計要全面規劃，並與採礦設計密切結合，其中包括：初、後期疏乾工程的銜接，相鄰礦疏乾工程間的配合等。對於水文地質條件複雜的露天礦，必要時應從疏乾角度對該礦開拓布局提出要求。
①影響因素
疏乾排水在許多礦山產生地表沉降和塌陷問題，必須引起足夠的注意。它不僅可能對疏水設施產生破壞，而且對礦區附近的建築亦有嚴重威脅。根據礦山實際發生的沉陷，大致有以下兩類。
a．鬆散含水層孔隙中的地下水疏出後，由於地層的再壓密將形成地表沉降；其沉降率隨著降落漏斗的擴展而逐漸減少。另外，由於濾水結構不當，其外圍鬆散顆粒被帶出，致使疏水設施附近的地表產生顯著的沉陷。
b．對於礦體周圍賦存有岩溶發育的碳酸鹽類岩石，並在其上覆蓋有鬆散沉積物的情況下，由於疏乾排水，改變了地下水的水力坡度、水流速度等水力特性，有可能產生潛蝕或“真空吸蝕”作用，地面塌陷問題尤為嚴重。
②設計原則
a．對於鬆散層的沉降，由於產生範圍僅限於疏水設施附近，故對疏乾設施與其他建築物及設施間要保持一定的安全距離。
b．對岩溶區產生的塌陷，要掌握其塌陷規律，地面建築要避開岩溶發育可能產生塌陷的地區。
c．流經疏乾區的河流為含水層的充水來源並影響疏乾效果時，應結合礦區地面防水一併進行河流改道與否的技術經濟研究。
d．疏乾影響區內的地表池塘與疏乾含水層有水力聯繫且對採掘工作有影響時，應考慮適當的疏導或排除措施。
e．疏乾設施的排出水，應綜合利用，作為工業、生活或農田灌溉用水。
