摘要：礦坑涌水量作為礦床疏干排水設(shè)計的主要依據(jù)，其結(jié)果的準(zhǔn)確度直接影響礦床開采設(shè)計的合理性和安全性。露天礦坑涌水量主要受大氣降水影響較大，地下水補給量較小，通過對某露天礦礦區(qū)水文地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔⒎治觯�確定相應(yīng)的計算參數(shù)，計算出該露天礦降雨逕流量，為礦山疏排工程設(shè)計提供依據(jù)。

　　關(guān)鍵詞：露天礦;涌水量;降雨逕流量;設(shè)計頻率暴雨逕流量

　　1引言

　　露天采礦場總涌水量主要有兩個部分：一個是礦床地下水涌水量部分，另一個就是大氣降雨逕流量這部分。其中地下涌水量部分和地下開采的計算方法基本一致，而露天采礦場降雨逕流量要充分研究各種影響因素，掌握礦區(qū)氣象特征和水文地質(zhì)條件，正確選擇降雨逕流量計算的各種參數(shù)，然后分別計算正常降雨逕流量和設(shè)計頻率暴雨逕流量。為提高結(jié)果預(yù)測的可靠性，對礦區(qū)水文地質(zhì)資料的收集整理尤為重要。

　　2礦區(qū)氣象特征及水文地質(zhì)條件

　　2.1氣象特征

　　礦區(qū)屬于熱帶草原氣候，根據(jù)收集到的氣象資料顯示，該地區(qū)一年可以劃分為三季：5～8月為干涼季，氣溫在15～27℃，一般降雨量很少，為0～200mm;9～10月為干熱季，氣溫26～32℃，10月最熱，日照時間10h以上，風(fēng)力很小;11月～4月為溫濕季，氣溫略低于干熱季，全年的雨量主要集中于此季。年平均降雨量為1202mm，年平均蒸發(fā)量為2072mm，多年平均最大24h暴雨量為110mm。

　　2.2水文地質(zhì)條件

　　礦區(qū)周圍溪流較多，其中最大的溪流發(fā)育在礦山南側(cè)，這些溪流最終匯入到礦山北西方向20km處的河內(nèi)。地形有利于自然排水，降雨所成匯水通過西向地形較低處徑流外排。地下水為基巖裂隙水，通過鉆孔揭露情況，地層主要是砂巖白云巖，呈氣孔狀，裂隙發(fā)育，弱含孔隙裂隙水。巖層地下水水量較小，滲透系數(shù)小，大氣降水是其基本的補給來源，在雨季降雨增多時候，水量也會相應(yīng)增大，經(jīng)過地層的裂隙或孔隙通道入滲，地下水獲得補給后，由短距離逕流以及散流方式向周圍快速排泄。

　　3降雨逕流量計算

　　3.1正常降雨逕流量

　　(1)匯水面積的確定根據(jù)礦區(qū)地形地貌確定分水嶺，結(jié)合設(shè)計的露天境界及地表截水溝，最終可以圈定露天采坑的最大匯水面積為F=403530m2。此范圍內(nèi)的大氣降雨部分逕流匯集至露天采坑低處。(2)地表逕流系數(shù)礦區(qū)缺乏實際的測量值，根據(jù)礦區(qū)巖石類別主要是砂巖白云巖，巖石裂隙發(fā)育情況，通過查詢經(jīng)驗值選取正常降雨逕流系數(shù)為0.5，暴雨逕流系數(shù)為0.7。

　　(3)正常降雨量礦區(qū)較大降雨基本都發(fā)生在雨季，其他季節(jié)較少，所以將雨季平均降雨量作為正常降雨量，通過收集到的歷年雨季(11月～4月)各月降雨量和相應(yīng)的降雨天數(shù)，可以求得雨季平均降雨量H。H=∑Hi∑N=1145×10-3112.7=0.01m式中H———歷年雨季日平均降雨量，m;N———歷年雨季總的降雨天數(shù)，d;Hi———歷年雨季總的降雨量，m;(4)正常降雨逕流量Qz的計算將所取得參數(shù)運用到下列正常降雨逕流量的計算公式中，即可求得。Qz=H·F·��=0.01×403530×0.5=2018m3/d式中Qz———正常降雨逕流量，m3/d;H———正常降雨量，m;F———泵站擔(dān)負(fù)的最大匯水面積，m2;��———正常地表逕流系數(shù)，取0.5。3.2設(shè)計頻率暴雨逕流量(1)設(shè)計頻率在設(shè)計暴雨頻率常用標(biāo)準(zhǔn)中，當(dāng)?shù)V山規(guī)模為大型特大型時，設(shè)計暴雨頻率取5%;當(dāng)?shù)V山規(guī)模為中型時，設(shè)計暴雨頻率取10%;當(dāng)?shù)V山規(guī)模為小型時，設(shè)計暴雨頻率取20%。

　　該露天礦山規(guī)模屬于中型，礦區(qū)所處區(qū)域強降雨多以雷暴形式在雨季出現(xiàn)，因此，設(shè)計暴雨頻率取值P=10%。(2)設(shè)計頻率為P=10%的24h暴雨量H24p的計算在礦山相關(guān)的水文地質(zhì)資料中，Cs/Cv=2.50，Cv=0.24(Cs為偏差系數(shù)，Cv為變差系數(shù))，當(dāng)設(shè)計暴雨頻率取值為P=10%時，根據(jù)Cs與Cv的關(guān)系查皮爾遜Ⅲ型曲線值表可得模比系數(shù)為Kp=1.32。設(shè)計頻率P=10%的24小時暴雨量為：H24p=KpH—24=1.32×110=145mm=0.145m式中：H24p———設(shè)計頻率的24h暴雨量，m;H—24———24h最大暴雨量均值，mm;Kp———模比系數(shù)，取1.32;(3)設(shè)計頻率暴雨逕流量Qp的計算設(shè)計頻率P=10%的暴雨逕流量為：Qp=H24p·F·�羗ax=0.145×403530×0.7=40958m3/d式中Qp———設(shè)計頻率暴雨逕流量，m3/d;H24p———設(shè)計頻率24h暴雨量，m;F———泵站擔(dān)負(fù)的最大匯水面積，m2;�羗ax———設(shè)計頻率暴雨逕流系數(shù)，取0.7。3.3取得的成果礦坑正常降雨逕流量：2018m3/d，礦坑設(shè)計頻率暴雨逕流量：40958m3/d。一般露天礦山降雨逕流量比地下涌水量大很多，是總涌水量的極大部分，故在礦山疏排方案設(shè)計中應(yīng)加強汛期礦山防治水工作。

　　經(jīng)過對水文地質(zhì)條件的分析，礦區(qū)富水性中等，含水層位于礦體底板，地形條件也有利于降水排泄，整體上，礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬于簡單類型。露天開采的礦山還有按照排水方案確定的個泵站所在標(biāo)高及位置，計算各泵站的地下水正常涌水量及最大涌水量，再結(jié)合相應(yīng)的正常降雨逕流量和設(shè)計頻率暴雨逕流量，從而確定各泵站的排水能力、儲水能力以及淹沒深度和淹沒時間。

　　4計算說明

　　影響礦坑降雨逕流量預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確性的最基本因素主要是礦區(qū)的水文地質(zhì)條件和用來預(yù)測礦坑降雨逕流量的數(shù)學(xué)計算方法，所以在開展礦山設(shè)計時，要對所依據(jù)的水文地質(zhì)資料的完整性和可靠性進(jìn)行分析和評述，礦區(qū)所取得的各項水文地質(zhì)參數(shù)才具有代表性，這是礦坑降雨逕流量以及總涌水量預(yù)測的基礎(chǔ)，否則再好的計算方法也不能符合礦山實際。礦山生產(chǎn)部門在今后采掘過程中要時刻注意礦坑防排水工作，密切監(jiān)控坑內(nèi)水文地質(zhì)條件的變化，關(guān)注天氣預(yù)報信息，采取積極的防水排水措施，確保礦山安全生產(chǎn)。在汛期注意防洪，采取必要的措施加強排水工作。

　　礦業(yè)工程論文投稿期刊：《華北國土資源》Huabei Land and Resources(雙月刊)2002年創(chuàng)刊，是一本面向華北資源部門、礦山企業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)商，以及關(guān)心國土資源事業(yè)的廣大社會公眾的全彩綜合性期刊。追求權(quán)威的工作導(dǎo)向，以高品位的學(xué)術(shù)理論、昆新的科技信息、濃郁的市場特色、豐富的科普知識和廣泛的國際交流為主題，以新穎的編排風(fēng)格宣傳報道當(dāng)代國土資源及相關(guān)領(lǐng)域的重大選題，為國土資源工作提供優(yōu)秀輿論服務(wù)。

　　5結(jié)語

　　礦床開采設(shè)計中，礦坑涌水量主要依據(jù)的是勘探部門提供的礦區(qū)水文地質(zhì)資料、地質(zhì)勘查資料以及地區(qū)氣象資料，對水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面細(xì)致的分析和研究，在充分掌握含水層性質(zhì)、補給、逕流、排泄等條件，掌握地區(qū)降雨情況，選取科學(xué)合理的計算方法，從而取得可靠的預(yù)測結(jié)果，為礦山排水方案設(shè)計提供依據(jù)，保障礦山安全持續(xù)生產(chǎn)。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　作者：張化吉