2020年注册安全工程师《金属非金属》考点：防排水

为应对2020年注册安全工程师考试，编辑整理了注册安全工程师考试2020年版的最新备考难点，希望给各位考生带来帮助!

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(一)露天矿的涌水来源

(1) 大气降水。

(2) 地表径流。

(3) 地下涌水。

露天采场，特别是凹陷露天采场，本身就相当于一口大井，从客观上它具备了汇集大气降水、地表径流和地下涌水的条件。因此，在露天矿的整个生产期间，甚至基建期间, 都要采取有效的防、排水措施。

(二)露天矿涌水对开采工作的影响和危害

(1) 降低设备效率和使用寿命。如挖掘机在有水的工作面上作业时，其工作时间利 用系数一般只达到正常时的 1/2 ~ 1/3,对于运输设备不仅降低效率而且威胁行车安全。 水还增加了设备故障并降低使用寿命。

(2) 降低矿山工程下降速度。采场底部汇水受淹会降低掘沟速度，从而降低矿山工 程下降速度，给新水平的准备工作造成很大困难。

(3) 破坏边坡的稳定性。水是促使滑坡的一个主要因素，它能使岩体的内摩擦角和 黏聚力等物理性能指标降低，从而削弱边坡岩体的抗剪强度。

(三) 露天矿涌水的影响因素

1. 自然因素

气候条件、地表水体、地形条件、岩石结构和地质构造。

(1) 气候条件。大气降水的渗透是地下水获得补给的主要来源，而蒸发又是潜水的主要排泄方式之一。气候对地下水的水量大小、水位高低有直接的影响。在气候条件中又以降水量和蒸发量对地下水的影响最大。气候条件具有较强的地区特征，从而决定了矿床 的含水性不仅具有季节性的特征，而且也有明显的区域性特征。

(2) 地表水体。地表水体和地下水在一定条件下可以互相转化和补给，两者之间有着密切联系。因此,在地表水水网密度大的矿区建设矿山时，必须查明地表水体与之间的水力联系情况，特别是在裂缝发育，透水性较好的岩层中，地表水体可能成为矿山涌水的水源

(3) 地形条件。

切割较为剧烈的地区，地表径流量大而地下径流量小;反之，在地形比较平缓的地区，地 表径流量小而地下径流量大，地下水比较充沛，矿床的充水量比较大且比较稳定。

(4) 岩石结构。

岩石结构致密、节理裂隙不发育时，其透水性很弱，不易充水，甚至隔水;反之，透水性就较强，充水量也较大。岩石中的孔隙不仅是大气降水和地表水补 给的通路，而且往往也是汇集和贮存地下水的场所。

(5) 地质构造。岩石的产状和褶皱、断层等构造也影响地下水的静贮量，有时还构成地表水与地下水之间的水力联系。如断层破碎带是地下水的导水通路，也经常是矿山涌 水的渠道，但是由压应力形成的断层，由于破碎的岩块被挤压成粉状并胶结十分紧密，以 至透水性很低甚至隔水，形成自然的隔水帷幕。

2. 人为因素

(1)对防、排水工作的重要性认识不足，或不掌握矿山的水文地质资料，不采取有效的防、排水措施等，往往容易导致突然涌水，造成不必要的损失。

(2)由于开采工作的错误而打通了含水层，使矿山涌水突然增大。

(3)对边坡参数确定不合理或维护不善发生大面积滑坡时，容易诱发涌水，甚至造成滑坡与涌水之间的相互诱发。

(4)废弃的矿坑中常有大量积水，当排水工作停止后，废坑内的积水水位将会上升。这种水源一旦与采场沟通，在一瞬间就会以很大的水压和水量突然涌入采场。

(5)地质勘探工作结束后，必须用黏土或水泥将钻孔封死。否则，未封闭或封闭不 严的钻孔一经开采就成为沟通含水层和地表水的通路，将水引入作业区。

(四)露天矿防水

露天矿防水工作的目的在于防止地表水和地下水涌入采场。防水的措施很多，其中矿床疏干就是一项防止地下涌水比较全面而彻底的防水方法。 防水工作必须贯彻以防为主、防排结合的原则，并应与排水、疏干统筹安排。

地面防水措施包括：截水沟，河流改造，调洪水库，拦河护堤。地下涌水防治包括：探水钻孔，防水墙和防水门，防水矿柱，防渗帷幕。

(五)露天矿排水

排水是排除矿坑涌水所采取的方法和设施的总称。

1. 露天采场排水量计算

地下水涌水量按水文地质条件计算。降雨径流量是降雨经自然下渗后积存在地面上的水量。降雨径流量的大小分别按正常 降雨量和设计暴雨频率的暴雨径流量计算。正常降雨径流量是按历年的雨季的平均降雨量计算;设计暴雨频率的暴雨径流量是按 一定的暴雨频率计算出来的最大降雨径流量。降雨径流量的波动与排水设备的相对固定是露天矿排水的基本矛盾，两者间的差额需 用贮水池来平衡。贮水池的合理容量取决于设计暴雨频率和水泵排除积水所需的时间 (历时)。在确定贮水池容积时，还必须考虑到露天采场的允许淹没程度。允许淹没程度用允许淹没时间和允许淹没高度表示。

当暴雨出现时，允许露天坑底贮水，短时间淹没最低工作台阶。排除该积水的期限 即为允许淹没时间，一般为 1~7 天。允许淹没高度应保证受淹后仍使排水工作能继续进行。

当采用露天固定式或半固定式水泵排水时，其允许淹没高度不应超过水泵的吸水高度;而对于移动式水泵、潜水泵、水泵船和地下固定式水泵，就不受淹没高度条件的限制。

2. 露天矿排水方式及排水系统

露天矿排水包括露天排水(明排)和地下排水(暗排)两种。这两种排水方式的选 择，不仅要对比它们的直接投资和排水经营费用，而且还需要考虑到它们对采矿工艺和设 备效率的影响以及由此而引起的对矿山总投资和总经营费的影响。排水方式分类包括自流排水、露天排水(采场底部集中排水系统、采场分段接力排水系统)、井巷排水(集中一段排水系统、分段接力排水系统)、联合排水。

排水系统是排水工程、管道、设备在空间的布置形式。选择排水系统应考虑的因素包括：排水方式选择，矿区降雨情况，水文地质条件，地形条件，开采规模和服务年限，采剥方法和矿岩种类以及用户对矿石的要求，并通过技术经济综合比较进行。

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