GB51173-2016 煤炭工业露天矿疏干排水设计规范.docx
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1、UDC中华人民共和国国家标准P GB 51173-2016煤炭工业露天矿疏干排水设计规范Code for design of dewatering and draining in open pit mine of coal industry2016-04-15发布2016-12-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准煤炭工业露天矿疏干排水设计规范Code for design of dewatering and draining in open pit mine of coal industryGB 51173- 2016主
2、编部门:中 国 煤 炭 建 设 协 会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2 0 1 6 年 1 2 月 1 日中国计划出版社2016 北 京中 华 人 民 共 和 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 公 告第1101 号住房城乡建设部关于发布国家标准煤炭工业露天矿疏干排水设计规范的公告现批准煤炭工业露天矿疏干排水设计规范为国家标准, 编号为GB 511732016,自 2 0 1 6 年 1 2 月 1 日起实施。其中, 第3.1.4、5.3.8、6.2.6条为强制性条文,必须严格执行。中华人民共和国住房和城乡建设部 2016年4月15日前 言本规范根据住房城乡建设部关于印发的
3、通知建标20136号文要求,由大地工程开发(集团)有限公司及各参编单位共同编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛调查研究,认真总结 了近年来我国露天矿疏干排水设计和生产经验,参考了相关行业露天矿疏干排水规范、标准,并广泛征求意见,最后经审查定稿。本规范共分7章,主要技术内容包括:总则、术语和符号、地 下水控制、防水和排水、辅助工程、节能减排及综合利用和安全 防护。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释, 由中国煤炭建设协会负责日常管理工作,由大地工程开发(集团) 有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各 单
4、位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处, 请将意见反馈给大地工程开发(集团)有限公司(地址:北京市利泽 中一路1号博雅国际中心写字楼15层,邮政编码:100102,传真: 010-82847309),以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主 编 单 位:大地工程开发(集团)有限公司参 编 单 位 :中煤西安设计工程有限责任公司中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 昆明煤炭设计研究院内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司 中煤科工集团北京华宇工程有限公司1 国电内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司元宝山露天煤矿中国矿业大学主要起草人:李 静周龙义董宝弟范丽娟
5、褚振尧谭立伟孙亚军王玉丰臧彦超柏 乐高 源金祎民张占彪朱 琳可雪杰刘珉瑛万 方任红成宋景辉曲传凯李声春张福思祝英振主要审查人:孟建华侯云建刘建华杨光辉杨朝阳 2 目 次1 总 则 (1)2 术 语 和 符 号 (2)2.1 术语 (2)2.2 符号 (3)3 地 下 水 控 制 (4)3.1 一 般规定 (4)3.2 地下水控制方法 (5)3.3 水文地质计算 (5)3.4 疏干工程布置 (6)3.5 疏干设备及过滤器 (7)3.6 疏干管道 (8)3.7 地下水动态观测 (10)4 防 水 和 排 水 (11)4.1 采掘场排水 (11)4.2 地面防排水 (14)5 辅 助 工 程 (17
6、)5.1 供配电及自动控制 (17)5.2 土建及通风 (18)5.3 疏干排水处理 (18)6 节 能 减 排 及 综 合 利 用 (20)6.1 一 般规定 (20)6.2 节能 (20)6.3 减排及综合利用 (21)7 安 全 防 护 (22) 1 本规范用词说明 (24)引用标准名录 (25)附:条文说明 (27) 2 Contents1 General provisions (1)2 Terms and symbols (2)2.1 Terms (2)2.2 Symbols (3)3 Groundwater control (4)3.1 General requirements (
7、4)3.2 Groundwater control methods (5)3.3 Hydrogeological calculations (5)3.4 Dewatering project layout (6)3.5 Dewatering equipments and well screens (7)3.6 Dewatering pipes (8)3.7 Observation of groundwater regime (10)4 Surface water prevention and open-pit drainage (11)4.1 Open-pit drainage (11)4.2
8、 Surface water prevention and drainage (14)5 Ancillary projects (17)5.1 Electrical power supply and distribution andautomatic control (17)5.2 Construction and ventilation (18)5.3 Dewatering water and open-pit drainage disposal (18)6 Energy conservation with emission reduction andcomprehensive utiliz
9、ation (20)6.1 General requirements (20)6.2 Energy conservation (20) 3 6.3 Emission reduction and comprehensive utilization (21)7 Security protection (22)Explanation of wording in this code (24)List of quoted standards (25)Addition: Explanation of provisions (27) 4 1 总 则1.0.1 为规范露天矿疏干排水设计,防止和减少水害,保证生
10、产安全,提高生产效率,制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建的露天煤矿初步可行性研究、可行性研究和工程设计阶段的疏干排水设计。1.0.3 露天煤矿疏干排水设计应积极采用国内外先进技术、实践经验和成熟可靠的新技术、新工艺、新设备和新材料。1.0.4 疏干排水应与露天煤矿设计同时进行。技术方案应经技术经济比较确定。1.0.5 露天煤矿疏干排水设计除应执行本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 水文地质条件 hydrogeological condition地下水埋藏、分布、补给、径流和排泄条件,水质和水量及其形成地质条件等的总称。2.1
11、.2 疏 干 dewatering根据合理的经济、技术原则,使用各种排水工程,对威胁露天 矿采掘、运输、排土工作的含水层进行排水的工作。2.1.3 地下水控制 groundwater control根据合理的经济、技术原则,采用截水、排水工程,对威胁露天 矿采掘、运输、排土工作的含水层进行截水、排水的工作。2.1.4 采掘场排水 open-pit drainage采用合理的技术、经济排水方式,排除进入露天矿采掘场内的 大气降水、地表汇水、地下水渗入水,保障采掘场安全工作的技术 措施。2.1.5 地 面 防 排 水 surface water prevention and drainage防止地
12、表水流入露天矿采掘场或排土场,提高露天矿采剥效率,保障采掘场或排土场安全工作的技术措施。2.1.6 露天矿疏干排水 prevention and control of groundwaterand surface water地下水控制、采掘场排水和地面防排水的总称。2.1.7 移动式变电站 movable substation由一次侧供电装置、电力变压器、二次侧配电及保护装置、底 盘和防护外壳组成,可整体移动或解体搬移的成套变配电装置。2.1.8 集散控制系统 distributed control system 2 以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散自动控制的控制系统
13、。2.2 符 号2.2.1 正常降雨径流量a;-各地段的径流系数;F;-各地段的汇水面积;H 多年雨季月平均降水量;Q 正常降雨径流量。2.2.2 暴雨径流量a;各地段的径流系数;F- 各地段的汇水面积;H 设计暴雨重现期时段 T 的暴雨量;Q 时段 T 的暴雨径流量。2.2.3 突水系数M- 底板隔水层厚度;p- 底板隔水层承受的水头压力; Ts 突水系数。2.2.4 采掘场排水水质 SS 悬浮物;COD。 化学需氧量。 3 3 地下水控制3.1 一 般 规 定3.1.1 露天矿初步可行性研究阶段疏干排水设计,应根据经评 审、备案的详查或勘探地质报告编制;可行性研究阶段和初步设计 阶段,应根
14、据经评审、备案的勘探地质报告编制。3.1.2 水文地质条件复杂的矿田,应符合现行国家标准矿区水 文地质工程地质勘探规范GB 12719 和矿山防治水要求,应对水 文地质勘查资料可靠性和水文地质勘查程度进行分析评价。当水 文地质勘查资料不能满足疏干设计要求时,应提出水文地质补充 勘查要求。3.1.3 当地表水对地下水疏干有补给影响时,应对地表水系采取 改道、防渗、堵截等措施。3.1.4 下列情况必须采取疏干措施或堵截等地下水控制措施:1 地下水对露天矿采掘、运输、排土构成严重影响;2 地下水降低露天矿边坡稳定性,采掘场边坡或排土场边坡可能产生失稳;3 煤层底板赋存水压高、含水丰富的含水层在开采过
15、程中可 能产生突水。3.1.5 采用预先疏干方式降低地下水位时,应根据采剥推进和开 拓降段强度要求,并应结合水文地质条件,确定预先疏干时间和水 位的降低深度。3.1.6 布置专门地下水控制工程的露天矿或地下水对开采造成 危害的露天矿,应建立地下水动态观测系统。3.1.7 疏降地下水对露天矿周边重要建(构)筑物、民井、农田灌 溉产生严重影响时,应采取防治措施。 4 3.1.8 疏干水应作为水资源综合利用。3.2 地下水控制方法3.2.1 地下水控制方法应根据矿区水文地质条件,经技术经济比 较后确定。3.2.2 渗透系数大于2m/d 的含水层,地下水控制宜采用地面垂 直降水孔法。3.2.3 地下水
16、补给条件较差时,降低露天矿边坡地下水压或排放 含水层剩余水,地下水控制宜采用水平放水孔法。3.2.4 水文地质条件简单、埋深较浅、厚度较小且产状较稳定的 松散含水层,地下水控制宜采用明沟和暗沟法。3.2.5 下列情况,地下水控制宜采用巷道法:1 可通过平硐自流排水疏干;2 水文地质条件复杂、水力联系小的多含水层,或含水层厚度、水压及透水性变化较大,埋藏较深且不适用降水孔法疏干。3.2.6 符合下列条件之一时,地下水控制宜采用地下隔水墙法:1 水文地质条件复杂,采用疏干排水措施难以有效降低地下水位;2 对以补给量为主,且补给来源丰富,底部有稳定的隔水层, 深度较浅的松散含水层,可采用地下隔水墙法
17、。3.2.7 采用地下隔水墙截水时,隔水墙位置应保证采掘场边坡的稳定性。3.3 水文地质计算3.3.1 采掘场地下水涌水量计算应根据矿区水文地质条件和采 掘场位置、水文地质边界条件选取合适的计算方法。水文地质条 件复杂且水文地质勘探程度较高的矿区,宜采用数值法计算采掘 场地下水涌水量,并应预测疏干后地下水位。3.3.2 含水层初始地下水位应根据观测资料确定,地下水位观察 5 数据连续观测时间不宜少于一个水文年。3.3.3 水文地质计算应符合下列规定:1 采掘场地下水涌水量计算,应选取计算区内地下水位观测资料的最高值;2 应根据含水层给水度、疏干范围、露天矿采剥进度,确定对地下水储存量的排水能力
18、;3 地下水控制设施的排水能力,应大于地下水的补给能力及对地下水储存量的排水能力之和;4 地下水动水位及水压,应符合露天开采安全要求的水位及水压。3.3.4 计算降水孔涌水量时,对无压含水层可不计算水跃值,当 确定地下水的降落曲线时,应考虑水跃值的影响。3.3.5 当煤层底板下伏承压含水层水头高于其上覆隔水层顶面 时,应采用突水系数法进行突(涌)水验算,必要时应采取降压措施。3.4 疏干工程布置3.4.1 降水孔宜选择在渗透性较强、含水层底板标高较低、含水 层厚度较大的部位。3.4.2 永久性降水孔排应靠近被保护区,并宜布置在露天采掘场 地表最终境界线20m 以外。3.4.3 水平放水孔宜布置
19、在地下水汇集、易发生滑坡的边帮部位。3.4.4 明沟和暗沟宜布置在有自流条件的地表或平盘,并应验算 水对边坡机械潜蚀。必要时应采取边坡防护措施。明沟的纵坡应 根据岩土性质、护砌类型通过水力计算确定。土沟纵坡宜为2 3,有条件时明沟和暗沟可铺设土工膜。3.4.5 巷道应设置在稳定的隔水层或弱含水层中,如煤层顶底板 无隔水层或弱含水层,巷道可布置在含水层中。当在松散含水层 底板设置巷道时,巷道底部嵌入隔水岩层深度宜为0.5m1.0m。巷道的纵坡不宜小于2。6 3.4.6 地下隔水墙应布置在渗透系数小于510-8m/s 的稳定 隔水岩层上,其底部嵌入隔水岩层的深度不应小于1m。 隔水墙应 进行稳定性
20、和渗流计算。当采用混凝土隔水墙时,还应以墙两侧 最大水位差进行隔水墙的强度计算。3.4.7 降水孔结构应根据地层岩性、地层结构特征、地下水埋深、 钻进工艺等条件确定,并应符合下列规定:1 应按成孔要求确定安泵段孔径;2 应根据地层、钻进工艺确定孔的变径及其相应长度和开口孔径;3 应根据采掘场充水含水层埋深、厚度等因素综合确定孔深。3.5 疏干设备及过滤器3.5.1 降水孔、巷道的排水设备,宜根据水量、水质选用合适的潜 水泵。经技术经济比较后,巷道的排水设备可采用卧式水泵。3.5.2 降水孔排水泵的排水能力,应按一昼夜24h 运转计算。降 水孔的数量应为计算降水孔数量的1.2倍。3.5.3 降水
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