一种超深矿井直排水系统的构建方法与流程

本发明涉及一种超深矿井直排水系统的构建方法。

背景技术：

1、矿山排水是指在矿山开采、生产过程中，针对矿井内积水和矿山尾矿排放而采取的排水措施。矿山排水是矿山工程中的一个重要环节，对于保障矿山安全生产、确保矿山环境保护具有重要意义。

2、矿井排水系统是根据矿井地质条件、水文地质特征以及预计最大涌水量，结合矿井的生产计划、开采方式以及未来的扩展计划，设计与规划排水系统的规模，然后选择与排水规模和排水能力相匹配的排水设备安装在水泵站，通过与预设在竖井（进风井、回风井、主井、副井等）内符合承受水流压力要求的永久排水管道连接，形成一套集抽水和泵水能力的永久排水系统。

3、目前，国内外矿井排水主要采用杨升式排水，主要有接力式排水和直接排水两种方式。超深矿井排水一般都采用接力式排水的方式，接力式排水就是下部水平的积水由辅助排水设备排至上水平主排水设备所在水平的水仓内，然后由主排水设备排至地表。但是上述的技术方案存在以下不足之处：1、接力式排水系统一方面要在各阶段都设置水泵房和储水仓，设备配置数量多，维修保养工作量大；2、由于其排水管路都是安装在提升系统的竖井内，在维修保养管路时影响提升系统的正常运行。

技术实现思路

1、发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种超深矿井直排水系统的构建方法。

2、本发明公开的超深矿井直排水系统是上部水平的积水，通过下水井、下水钻孔或下水管道引入下部主排水设备所在水平的水仓内，然后由主排水设备集中后直接排至地表。这种超深矿井直排水系统具有设计相对简单、基建和管理费用少、电能消耗较小、建设周期短、建设成本低等优点，特别是排水通道不与竖井提升系统相互影响，具有相对独立性，一方面不影响矿井提升系统正常运行，另一方面以较低的成本消除矿井水害威胁，保障矿井安全生产。

3、技术方案：一种超深矿井直排水系统的构建方法，步骤如下：

4、（1）、通过对超深矿井的钻孔资料、水文资料和物探资料分析，获取超深矿井的水文地质特征，预测超深矿井的涌水量；

5、（2）、基于步骤（1）得到的超深矿井的水文地质特征和预测的涌水量，结合矿山防治水安全技术规范，确认排水管的规格；

6、（3）、采用钻孔的方式构建符合安装管路要求的通道，形成联通地表和超深矿井的井下的通道；

7、（4）、下放排水管至步骤（3）构建的联通地表至超深矿井的井下的通道，然后采用固井的方式快速固定排水管，形成稳定可靠的排水通道；

8、（5）、连接井下排水设备和排水管路，即得到超深矿井直排水系统。

9、进一步地，还包括步骤（6）、对排水通道进行防腐处理，具体步骤如下：

10、（61）、对矿井水进行水质分析，评价矿井水对排水管腐蚀性强弱；

11、（62）、根据矿井水对排水管腐蚀性评价结果，选用合适的防腐材料对排水管进行防腐处理。

12、进一步地，所述超深矿井指的是深度为1000-3000米的矿井。

13、进一步地，步骤（2）中确认排水管的规格包括确认排水管的材质、直径、长度、壁厚。

14、进一步地，步骤（5）中所述排水设备为排水泵。

15、进一步地，所述超深矿井直排水系统由以下部分组成：

16、排水设备，布设于超深矿井的井下；

17、排水管路，布设于地表和超深矿井的井下的通道内，其上端与地表相连，其底端通过连接管汇与排水设备的出水口相连通。

18、进一步地，步骤（2）所述的矿山防治水安全技术规范包括《aq 2061-2018 金属非金属地下矿山防治水安全技术规范》、《gb 16423-2020 金属非金属矿山安全规程》、《煤矿防治水细则》和《gb 51070-2014 煤炭矿井防治水设计规范》。

19、进一步地，步骤（4）所述的固井的方式是指将排水管下放至井眼后，在排水管与井壁之间的环形空间注入水泥浆的施工作业方式。

20、有益效果：本发明公开的一种超深矿井直排水系统的构建方法具有以下有益效果：

21、1、本发明构建的超深矿井直排水系统，其排水管路不安装在竖井（进风井、回风井、主井、副井等）内，排水通道不与竖井提升系统相互影响，具有相对独立性，能够有效避免因维修管路造成影响竖井内提升系统的正常运行；

22、2、本发明不需要在矿井下、中、上部安装排水设备（排水泵），仅需在矿井下部水仓内安装排水设备（排水泵），与排水管路联通直接排水至地表，因此在设备投入（排水泵）、基建投入和电能消耗方面节省很多成本。

1.一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，还包括步骤（6）、对排水通道进行防腐处理，具体步骤如下：

3.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，所述超深矿井指的是深度为1000-3000米的矿井。

4.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，步骤（2）中确认排水管的规格包括确认排水管的材质、直径、长度和壁厚。

5.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，步骤（5）中所述排水设备为排水泵。

6.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，所述超深矿井直排水系统由以下部分组成：

7.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，步骤（2）所述的矿山防治水安全技术规范包括《aq 2061-2018 金属非金属地下矿山防治水安全技术规范》、《gb 16423-2020 金属非金属矿山安全规程》、《煤矿防治水细则》和《gb 51070-2014煤炭矿井防治水设计规范》。

8.如权利要求1所述的一种超深矿井直排水系统的构建方法，其特征在于，步骤（4）所述的固井的方式是指将排水管下放至井眼后，在排水管与井壁之间的环形空间注入水泥浆的施工作业方式。