阅读说明：本技术 一种露天矿疏干水含水层内循环系统 (Internal circulation system for dewatering water-containing layer of strip mine ) 是由 杨卓 李颖 刘海先 程丽 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种露天矿疏干水含水层内循环系统,要点是：包括在采掘场四周或者主要补给来源方向布置的若干个疏干井,在每个疏干井里设置潜水电泵及其扬水管进行抽水即疏干水,其特征是：它还有裂隙回灌井和回灌系统；所说的裂隙回灌井是,在远离采掘场方向上,距离疏干降水井约0.25R距离的位置施工基岩裂隙回灌井,回灌井的施工工艺及钻孔结构与疏干井的施工工艺及钻孔结构相同,在回灌井上部非回灌地层采用黏土密封,下部裂隙含水层全部设置钢制圆孔包网滤水管,井壁管采用螺旋缝焊接钢管,井口高出地表0.5m；所说的回灌系统是,将抽水的扬水管主管路直接铺设至回灌井井壁管内2m,回灌井井壁管与扬水管之间采用橡胶圈密封,疏干水通过扬水管主管道向回灌井内回灌,同时分流一部分疏干水作为生产生活用水。(The invention provides an internal circulation system for a water-containing layer of a dewatering water of a strip mine, which is characterized in that: including around the excavation site or a plurality of dredging well that main supply source direction arranged, set up submerged motor pump and its lifting pipe in every dredging well and draw water promptly dredging water, characterized by: it also has crack recharging well and recharging system; the crack recharging well is a bedrock crack recharging well constructed at a position which is about 0.25R away from the dewatering well in the direction away from the mining field, the construction process and the drilling structure of the recharging well are the same as those of the dewatering well, the non-recharging stratum at the upper part of the recharging well is sealed by clay, the lower crack aquifer is completely provided with steel round hole-wrapped net water filtering pipes, the well wall pipe is a spiral seam welding steel pipe, and the well mouth is 0.5m higher than the ground surface; the recharge system is characterized in that a main pipeline of a water pumping pipe for pumping water is directly paved into a recharge well wall pipe for 2m, a rubber ring is adopted for sealing between the recharge well wall pipe and the water pumping pipe, drained water is recharged into the recharge well through the main pipeline of the water pumping pipe, and meanwhile, a part of drained water is shunted to be used as production and domestic water.)

一种露天矿疏干水含水层内循环系统

技术领域

本发明涉及一种露天矿采用疏干井来控制地下水位的方法，具体是一种露天矿疏干水含水层内循环系统。

背景技术

露天矿通常采用疏干井控制地下水位，长期定量的抽出充水含水层中的地下水虽可保证开采境界内水位稳定，同时也造成了开采境界周边地下水位的下降，大量疏排地下水形成的区域性地下水位降落漏斗会产生地面沉降、地面塌陷、致使河湖断流干涸、泉井枯竭；影响植被生长；造成土地荒漠化、水土流失等一系列生态环境问题。与此同时富余疏干水外排不仅对露天矿区环境造成了再次污染，也白白浪费了水资源，更严重制约了矿坑水近零排放的实施。露天煤矿疏干水量大时间长与疏干外排水零排放之间的矛盾亟待解决。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种露天矿疏干水含水层内循环系统，本发明突破疏干系统和排水系统以降落漏斗为界的限制，采用变边界条件的地下水动力学理论，在疏干降落漏斗范围内进行地下水回灌，建立露天矿疏干排水短路径地下水循环模式，建立露天矿“疏干-回灌保水”系统。

本发明的目的是这样实现的：煤系地下水降落漏斗内回灌的主要研究对象是对采煤有充水影响的煤系裂隙含水层，将在降落漏斗内回灌的地下水刻画为水文地质边界条件的变化。将单一的抽取地下水过程与地下水回灌联合。通过回灌井，将疏干的煤系裂隙含水层进行补给。建立新的补排平衡系统。它包括：

1、疏干井布置

露天矿疏干井大多布置在采掘场四周或者主要补给来源方向。根据水文地质条件及采矿工程需求，按照一定间距布置疏干井。这是普遍采用的管井疏干降水的方式。在每个疏干井里设置一定流量及扬程的潜水电泵及其扬水管进行抽水即疏干水。潜水泵采用变频控制。通过大量的疏干降水，将含水层形成以疏干降水井为中心的降落漏斗。采掘场内外均形成地下水采空区。

2、裂隙回灌井

在远离采掘场方向上，距离疏干降水井约0.25R（R为影响半径）距离的位置施工基岩裂隙回灌井。回灌井与疏干降水井采用相同的施工工艺及钻孔结构。对上部非回灌地层采用黏土密封，下部裂隙含水层全部设置钢制圆孔包网滤水管，井壁管采用螺旋缝焊接钢管，井口高出地表0.5m。

3、回灌系统

将抽水的扬水管主管路直接铺设至回灌井井壁管内2m。回灌井井壁管与扬水管之间采用橡胶圈密封。这样做有两个原因，一是提供回灌压力，二是保证水源不受污染。疏干水通过扬水管向回灌井内排泄，潜水电泵采用变频控制，根据设置回灌井一定的压力，自行调节变频控制。

为保证一定的回灌量，在扬水管主管道分流一部分水流作为生产生活用水。这样既保证了生产生活用水，同时富余的地下水回灌回含水层内，达到疏干水零排放，保护水资源的目的。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：解决露天矿长期大量疏干与排水难的问题，减少疏干外排水量，为保水采煤提供技术保障。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明。

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

本发明包括：

疏干井布置

露天矿疏干井3大多布置在采掘场1四周或者主要补给来源方向。根据水文地质条件及采矿工程需求，按照一定间距布置疏干降水井。这是普遍采用的管井疏干降水的方式。在每个井内设置一定流量及扬程的潜水电泵8及其扬水管2进行抽水即疏干水。潜水泵采用变频控制。通过大量的疏干降水，将含水层形成以疏干降水井为中心的降落漏斗。采掘场内外均形成地下水采空区。

裂隙回灌井

在远离采掘场方向上，距离疏干降水井约0.25R（R为影响半径）距离的位置施工基岩裂隙回灌井5。回灌井与疏干降水井采用相同的施工工艺及钻孔结构，即对上部非回灌地层采用黏土密封，下部裂隙含水层全部设置钢制圆孔包网滤水管7，井壁管采用螺旋缝焊接钢管，井口高出地表0.5m。

回灌系统

将抽水的扬水管2主管路4直接铺设至回灌井井壁管内2m。回灌井井壁管与扬水管之间采用橡胶圈密封。这样做有两个原因，一是提供回灌压力，二是保证水源不受污染。疏干水通过扬水管主管道向回灌井内回灌，同时分流一部分疏干水作为生产生活用水。潜水电泵采用变频控制，根据设置回灌井一定的压力，自行调节变频控制。这样既保证了生产生活用水，同时富余的地下水回灌回含水层内，达到疏干水零排放，保护水资源的目的。6是水位线。