朱先艷，朱震宇

（1.大冶有色金屬有限責任公司銅山口銅礦，湖北 黃石 435122；2.湖北神龍工程測試技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430034）

雞籠山黃金礦業(yè)公司(以下簡稱公司)礦區(qū)位于湖北省陽新縣富池鎮(zhèn)，地理位置優(yōu)越，交通方便。公司礦床為一大型金礦和中型銅礦床，是一個具有開采價值較高的多金屬礦山。礦山始建于1969年，經(jīng)過1#露采工程、一期地采工程、二期擴建工程、三期深部工程等四個發(fā)展階段[1]，設(shè)計采選能力達396 kt/a，現(xiàn)采選生產(chǎn)能力為250kt/a。-40m至-490m中段共計11中段，有集中直接、集中接力排水[2]，排水系統(tǒng)較復雜?，F(xiàn)介紹三期深部工程排水系統(tǒng)優(yōu)化方案。

1 坑道水的來源

坑道水的來源有大氣降水、含水層的水、接觸構(gòu)造含水帶的水、風化裂隙含水帶、巖漿巖隔水體、巖溶發(fā)育的水、生產(chǎn)產(chǎn)生工業(yè)廢水。

（1）大氣降水是礦區(qū)地下水的主要補給來源：地下水與夾溪湖的水無明顯水力聯(lián)系，因礦區(qū)內(nèi)和湖水之間有隔水層花崗閃長斑巖脈穿插，阻隔了湖水的下滲。

（2）含水層的水：①茅口組燧石灰?guī)r含水層（P1m）。分布于山頂，面積很小，標高300m～439.37m。與礦床充水無關(guān)。②三迭系下統(tǒng)大冶組上部灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r（T1dy4—7）。該層隱伏于雞籠山巖體四周，標高為12m～288m，水文地質(zhì)中等類為礦床直接充水圍巖，含水層的富水性與巖溶垂直分帶一致。③三迭系下統(tǒng)大冶組下部灰?guī)r、大理巖（T1dy1—4）。為中等富水裸露型巖溶裂隙溶洞含水層，分布于礦區(qū)外圍東南面，標高100m～300m，為礦床充水的間接補給源。

（3）接觸構(gòu)造含水帶的水：銅金礦床的主要賦存部位在礦區(qū)內(nèi)巖漿巖與大理巖的接觸帶上。該帶構(gòu)造裂隙、巖溶裂隙發(fā)育、巖石較破碎，是充水帶，稱為接觸構(gòu)造含水帶。

（4）風化裂隙含水帶：巖漿巖上部風化較強烈，巖石呈土狀及碎塊狀，含水性、透水性較好，稱為風化裂隙含水帶。

（5）巖漿巖隔水體：未風化巖漿巖為隔水巖體，但局部構(gòu)造裂隙密集發(fā)育處含構(gòu)造裂隙水。

（6）巖溶發(fā)育的水：①淺部裸露中～強巖溶帶。分布于標高+50m以上。②中部隱伏型中等巖溶帶。它還細分為3個亞帶，分布于+50m～100m標高。③下部弱巖溶帶。分布于—100m～300m標高。1.6.4深部非巖溶帶。即隔水體，分布于標高—300m以下。

（7）生產(chǎn)產(chǎn)生工業(yè)廢水：①充填體濾水。②掘進作業(yè)產(chǎn)生工業(yè)污水。

故三期深部工程坑道水主要以生產(chǎn)產(chǎn)生工業(yè)廢水、巖溶裂隙含水層充水為主的型。

2 三期深部工程系統(tǒng)簡介

－545m盲混合井井底水倉的積水，深井潛水泵排到-490m中段水倉。兩臺6699×7深井潛水泵。單臺水泵的流量為30m3/h～66m3/h，揚程68m～126m，兩條φ89mm×4.5mm無縫鋼管排水管。在-490m中段主水泵房內(nèi)有三臺200D43×6型離心式水泵。單臺水泵的流量為190m3/h～346 m3/h，揚程245m～272m，電動機Y355-43-4型。兩條φ273mm×7mm無縫鋼道排水管，-490m中段主排水泵房到-290m中段水倉。

3 三期深部工程排水系統(tǒng)優(yōu)化方案

（1）一、二期排水系統(tǒng)存在問題：①副井管子間不能布置過多排水管，副井斷面直徑φ4.5m，管子間內(nèi)布置供風管、供水管、排泥管、排水管共計10多條，沒空間維修不方便。需減少管道數(shù)量，保證維修空間。②經(jīng)二個直徑φ110mm地質(zhì)鉆孔作為泄水孔分別到-90m中段、-170m中段、-290m中段水倉。采區(qū)沒設(shè)計沉淀池，采場充填時跑漏的尾砂漿和過濾的充填水，在水溝中流速降后產(chǎn)生沉淀并結(jié)塊，易堵泄水孔、水溝，污染巷道，清理巷道、水溝、水倉淤泥量大，又困難，主要影響有軌運輸能力。③水泵工6人，維修工2人，水泵耗電多，維修量大，排水成本過高。④原三期深部工程排水系統(tǒng)運行1年后，-170m中段、-290m中段每天排水時間長，設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障。

（2）三期深部工程排水系統(tǒng)優(yōu)化方案措施：①取消-90m中段排水系統(tǒng)。-90m中段排水管從1986年投產(chǎn)到2010年多次更換，水泵運行時間長，報廢。②通過水源分析和原三期深部工程排水系統(tǒng)運行1年實測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)-290m中段坑道涌水量最大，涌水量正常是3850m3/d，最大是8340m3/d。因此-290m中段排水系統(tǒng)是整個排水系統(tǒng)的關(guān)鍵樞紐。它即是-210m～-290m中段匯水處，又是接力-490m中段水倉排水。為了解決阻梗問題，將-290m中段原接力排水改為直接排水到地表。將原來-290m中段水泵房的設(shè)備設(shè)施逐臺更換成新購三臺250D-60C-6型離心式水泵。單臺水泵的流量為330m3/h～485m3/h，揚程336m～396m，原設(shè)備移至-170m中段水泵房，更換原來-170m中段水泵房水泵設(shè)備，原有水泵設(shè)備報廢。③中段間泄水系統(tǒng)。由于泄水孔泄水存在弊端，一、二期泄水孔改為泄水井，三期工程直接設(shè)計為泄水井。在-40m～-170m中段在水倉入口處相應位置用天井鉆機反掘直徑φ1.5m泄水井4條，每中段一條泄水井，同樣在-210m～-290m中段、-340m～-490m中段分別掘直徑φ1.5m泄水井2條、4條泄水井。④中段內(nèi)泄水系統(tǒng)。水溝設(shè)置3‰～10‰坡度，水下坡流向泄水井；-340m～-490m每個中段采區(qū)設(shè)置兩個5m×10m×4m沉淀池，沉淀池間距5m～8m。鏟車清理淤泥。⑤采場內(nèi)充填體濾水。原采場內(nèi)濾水靠兩條人行井聯(lián)絡(luò)道、溜礦筒濾水，中間常有大量積水，人走易滑倒，鏟車運行打滑側(cè)翻。現(xiàn)增加一條壁上帶孔的鋼制泄水井，能加快充填體濾水速度，縮短凝固時間，提高膠結(jié)強度。⑥排水泵采取智能控制，排水泵房無人值守。遠程、自動、監(jiān)測、智能控制設(shè)備設(shè)在生產(chǎn)調(diào)度室，值班人員負責監(jiān)管，記錄?，F(xiàn)場只需要1人負責排水設(shè)備檢查和保養(yǎng)，電氣設(shè)備和線路維護；實現(xiàn)警戒水位自動聯(lián)機操作，當警戒最高水位時自動接通排水，反之自動斷電停排。視頻監(jiān)控水泵房設(shè)備設(shè)施及水倉水位，發(fā)生設(shè)備故障和災情時立即報警。還能自動避峰填谷，預先停排水。

4 結(jié)語

公司原三期深部工程排水系統(tǒng)通過優(yōu)化后，簡化了排水系統(tǒng)環(huán)節(jié)，有效解決了-290m中段排水系統(tǒng)阻梗問題，減少了-170m中段、-290m中段排水設(shè)備發(fā)生故障及巷道、水溝堵塞清淤量，定期清理采區(qū)沉淀池，水倉每年也只清理一次，亦減少了對生產(chǎn)影響。優(yōu)化方案運行3年后，排水成本（材料+動力+人工費）由原來大約360萬元/a降至252萬元/a，降低了108萬元/a左右，達到了節(jié)能降耗，增收節(jié)支目的。