西石门铁矿水资源优化论文_段练刚

西石门铁矿水资源优化论文_段练刚

中国五矿集团五矿邯邢矿业有限公司西石门铁矿 河北武安 056303

摘要:西石门铁矿多年深部采掘活动,地下水逐步下降,含水体减少。为此,从全矿的实际情况出发,通过调查研究,对水资源利用进行优化,合理利用水资源,保障生产、生活用水。

关键词:地下水;含水层;断层

1、概述

随着深部采掘活动,地下水逐步下降,含水体减少。为此,从全矿的实际情况出发,通过调查研究,对水资源利用进行优化,合理利用水资源,保障生产、生活用水。

2、水资源现状调查

水资源分为地表水资源和地下水资源,西石门铁矿地表水资源主要为马河河水和部分生产、生活废水。地下水资源主要为含水层的储存水,主要体现为巷道涌水、疏干孔出水和管井水。马河为季节性河流,一年仅在雨季(7、8月份)行洪期间有水流,从近几年的观测结果来看,每年平均行洪时间在20天左右。水量小,且无法为我矿生产、生活所利用。本次水资源调查的重点是我矿的地下(井下)水。

2.1矿井水位

西石门铁矿从1969年开工建设至今,近50年的时间里,累计排水近3亿立方米,水位自227米降至现在的-40米左右。其中:北区主矿体水位在-40米左右,中南区水位在-35米左右。

2.2.矿坑涌水量

矿坑涌水量包括矿坑各部位涌水(出水)和中央区井群(管井)采水量。

(1)矿坑各部位涌水(出水)情况,统计数据为2018年6月份,来源于实测,井下日涌水量250(m3/h)。

(2)中央井群采水情况

中央井群共共施工完成12眼管井(4#、14#未施工)。截止到现在已经报废4眼(13#、1#、2#、3#),,现正在使用5眼井(5#、6#、9#、10#、11#、)交替使用,备用的有2眼井(7#、8#),用做水文观测孔的有1眼(12#)

水源管井每日采水4987m3(其中主力管井9#2520 m3,其他运行管井交替使用),中央区地下水位-35米左右,水量有下降趋势。

矿井每日排水量总量为:6000+4987=10987(m3)。

如上图所示供水、排水分污水和清水两个部分。污水主要来源为中、南区深部和北区深部,清水来源为水源井采水。

2.3、生产、生活用水、需水量调查

生产、生活实际用水量为: 5920+3230+300=9450(m3)。

生产、生活需水量为: 6220+3380=9600(m3)。

生活污水经矿区排水系统排出,1#桥排水量达1710m3/d。

3、矿坑涌水量发展趋势

随着深部采掘活动加剧,地下含水体将大幅减小,地下水位降深将明显加剧,一旦北区负100水平、南区负120水平正式采矿,现有矿坑(除9#管井外)将无其他矿坑涌水。

4、存在的主要问题

(1)近5年来,水位持续下降,中央区水源井采水量日趋紧张。加之近期深部疏干放水的实施,将加速矿井水位的下降。

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(2)水源井理论采水量大于实际使用量,设备运行效率低。

(3)5#管井置泵标高-42.5米,10#管井置泵标高-42.6米、11#管井置泵标高-35米,而地下水位-35米左右,置泵标高与地下水位高差小,5#、10#、11#管井目前采水量小,电流不稳定。

(4)6#管井置泵标高-83米,地下水位在-35米,而目前采水量小,电流稳定。

(5)7#、8#管井从未使用,井内情况不明。

(6)井下还存在用清水生产的现象。

(7)机修动力车间每日供水量4630 m3,每日实际我矿生活用水量2230 m3,,西石门村及水厂每日用水量2400 m3,,存在一定的浪费现象。

(8)很多家属区水龙头锈蚀,无法关水,存在自流水现象。

5、优化研究

为合理利用水资源,结合现有各水仓的储水能力,各泵站的排水能力,各管井现场情况及采水情况,水位的发展趋势,进行全矿供水、排水和生产、生活需水量的对比,研究确定适合现阶段及中、长期生产、生活用水资源利用方案,通过各种技术措施、及各项管理措施,在保障生产、生活用水的同时节约水资源,对水资源进行优化。

5.1 现阶段方案

(1)控制北区深部疏干,南区深部暂缓疏干。

在保证满足生产的前提下,通过调节北区负100水平疏干孔阀门,可以控制1680 m3/d控制涌水量,南区深部疏干暂缓,可以延缓中南区地下水位的下降速度,从而延长水源井的服务时间。

(2)加大废水回收力度

在枯水期,应加强废水回收,1#桥排水量达1710m3/d,按30%的回收量,可回收水量为513m3/d

(3)对11#管井进行修复,延伸置泵标高

11#管井可置泵标高-105米,现置泵标高-35米,而地下水位-35米,造成这眼井目前采水量小,电流不稳定,经机修动力车间对11#管井泵延伸,无法下移,对其进行修复,延伸置泵标高。

(4)建议对西石门村采用定时、定量供水。

5.2、中、长期方案

西石门铁矿采矿证2020年到期,涉及的相关手续至少在2018年进行办理,是否继续生产,决定着中、长期方案。2015年12月委托公司地勘院对5#、10#管井进行了洗井,5#管井洗到102.1米,下方见流沙,致使无法洗到底,建议置泵标高-52米,10#管井洗了134.8米,下方也见流沙,致使无法洗到底,并且在91.5米有一无法处理探头石,建议置泵标高-48.5米。随着地下水位逐步下降,5#、10#管井在1-2年内可能就枯竭;再加之如7#、8#管井通过勘查确认无法使用;生活用水方面:建议在近年内延伸2至3条管井来,如无法延伸,可在就近施工2至3眼管井来,来保证中、长期生活用水。生产用水:后期生产用水仍很大,应委托有资质单位进行论证。

6、结论

随着深部采掘的施工,地下水资源逐年减少,地下水位逐年下降。地下水位下降势必影响到中央井群采水,西石门铁矿应重点从保证现有的供水量,维护管井及排水设备,延伸个别管井置泵深度,延伸个别管井,节约用水,加大废水的循环利用等方面着手,解决西石门铁矿目前用水紧张及将来缺水问题。

参考文献:

[1]侯德义 等.矿山地质学.地质出版社.2006-9-1

[2]彭觥、汪贻水.中国实用矿山地质学.冶金工业出版社.2010.10

论文作者:段练刚

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/30

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