[发明专利]用特殊井巷结合疏干法开采砂金矿

说明书

本发明涉及一种能安全、高效、快速地开采河谷或阶地含水层下砂金矿床疏干地下水方法。

在我国及世界上其他地区水系的四、五级支流和支谷中由于原生金矿床和含金岩石经风化、剥蚀、在冲积、洪积搬运作用下而发生沉积现象。形成了在我国北方以河谷砂金矿床和南方河谷、阶地砂金矿床为主的沉积砂金矿床。在河面由窄变宽或由宽变窄的地段和阶地前缘部位均是砂金富集较富的位置，特别是河流拐弯的凸岸内侧富集较多而形成工业可采砂金矿体。因天然原生金粒较粗大，一般为粒径为0.2-1mm，大者27mm以上，比重较其他金属重为19.37，一般沉积在砂砾含水层中、下部或基岩面上和含水层下基岩顶部裂缝中。

在目前现有的技术中，开采河谷、阶地河床或其他地区含水层下砂金矿床，一般采用露天剥离(采金船或挖掘机，自卸汽车)砂金矿上方之砂砾石用机械或人力方法搬运出砂金矿坑，对于涌出汇集于露天矿坑内的地下水则采取在露天坑安置水泵，用机械方法排出坑外然后采集砂金。对于地下开采砂金的方法，则是在开采井中，设置排水水泵，把汇集于井底中之地下水排出井外，此两种方法，对于地下水渗透系数不超100m/d的含水层尚可起到降水作用，但对于地下水渗透系数大于100m/d的富含水层的大水砂金矿床，用这种方法开采砂金往往是很难实行的，这是因为对于露天开采随着露天采掘时间的延长，露天矿坑面积逐渐增大深度加深，地下水对露天坑边坡压力，因水流作用，将会造成露天坑边坡失稳，形成蠕动式滑坡，露天边坡砂砾石、其他土岩和水形成泥石流迅速以滑坡形式快速涌向露天坑内，其迅速程度往往使人员和机械设备还来不及辙退到露天坑外的安全地带，造成人员的伤亡和机械设备的埋没，损失惨重，如果井下开采，丰富的地下水将使井内增加到多台水泵也排泄不尽，如果强制排水开采井施工到底，开采砂金工作也是非常困难，同时也会造成井下塌方，冒顶，水淹采金工作面的事故，虽然增加多台排水设备，也无济于事，造成费工费时损失浪费巨大，最终还得放弃。因此，为了保证安全高效地开采河谷或阶地砂砾含水层下之砂金矿床必须首先进行降水疏干措施，预先疏干降低砂金矿床之含水层中地下水才能达到安全快速地开采砂金这个目的。

本发明的目的是提供一种井巷结合方法预先疏干砂金矿床之上砂砾层和其他含水层中的地下水，截住地下水渗透流入砂金矿床内通道。

本发明是这样实现的，在砂金矿床之上第四系砂砾含水层中地面范围内，沿矿床外围或河床上下游垂直于流水方向，隔一定距离(10-300米)施工一口大口径疏干降水井，此井开采期只为疏干降水用，每一疏干井之深度都要到达含水层底板直至基岩。每侧所有疏干井全部到达基岩后，在疏干井内，在每降水井左右二个方向，横向以巷道掘进方式进行贯通，每井全部相通直达河谷、河床二岸基岩隔水层形成降水疏干井、排。为了达到截住地下水之目的，巷道底板与基岩面高程要选择合适的位置，可以紧靠基岩面，也可以高于基岩面一定距离，只要达到截住地下水之目的，保证采金工作面无水或少水，以不影响安全采金之目的。为了保证疏干井迅速降水之目的，实现缓和的降水漏斗曲线，所有降水疏干井的井壁要用能渗水之材料砌筑，可以用木板，木材，也可以用水泥砂漏管预制件，有孔钢管、料石或其他材料砌筑，无论何种材料都必须保证井筒壁的孔隙渗水这个目的，不能是全封闭式的。考虑到施工速度和经济实用，井筒壁和井下巷道最好采用木板、木材作木支护。在含细砂或土层较多的地层中，为了防止涌沙漏土，可用草袋和其它渗水材料在木板外围圈住，以保证只渗水不漏沙。对于特大水之砂金矿床地下水渗透系数达到300m/d以上，一条疏干井巷工程不能完全截住地下水，达到砂金矿床内无水或少水，可在河床上下游二处各施工二条或多条疏干井、巷工程，大井位置排列可以是梅花状，雁行状的。

在河床中有流水部位，根据需要，可将流水在河床中改道或不改道，但在采金生产过程中，为了安全、快速起见，一定要首先开采河床横距离较河水较远处，即靠近河床或河谷边缘，而后逐渐靠近河水。在距离流水河段最近处，在安全塌陷角的范围内外，开采砂金时，要采用隔水材料充填空区，以防止冒顶之裂隙到达地表、河水沿裂缝流入井下，危及安全采金生产。露天开采砂金方法也是先采集距河水最远处，先远后近，逐渐接近河水，排土在露天采空区内排后、最后将河水改道在露天采空区坑内靠近河岸位置。

本发明的具体实施由附图给出

图1是我国南方一个砂金矿床的水系平面图的示例

图2是图1所示中砂金矿床水系之局部块段地形图

图3是图1中所示的砂金砂床之局部块段地质剖面图

图4是图所示的砂金矿床防治地下水降水漏斗曲线图。