为规范废弃矿山地下水导排系统的设计、施工与维护,保障矿区及周边区域的水环境安全与生态稳定,防止因地下水排泄无序引发的地质灾害与环境污染,特制定本规范。本规范适用于各类已关闭或废弃金属、非金属及煤矿山的地下水治理工程,旨在通过科学、系统、可持续的技术手段,实现地下水资源的有效管控与保护,促进矿山生态环境的修复。 设计应遵循“源头控制、分区治理、监测预警、长效维护”的基本原则,并积极贯彻国家关于矿山生态修复、矿井水保护与利用的相关政策精神。
2. 设计依据与原则
2.1 设计依据
设计工作除应遵循本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定,包括但不限于《地下水环境监测技术规范》、《矿区地下水含水层破坏危害程度评价规范》等。 应充分参考《关于加强矿井水保护和利用的指导意见》(发改环资〔2024〕226号)等国家政策文件,将矿井水的源头控制、分质处理与资源化利用理念融入设计全过程。 对于特定矿种或存在酸性排水等特殊问题的废弃矿山,设计可借鉴如《废弃石煤矿矿尾水治理技术导则》等行业或团体标准中的系统性技术框架。
2.2 设计原则
1. 安全可靠原则:系统设计应确保在极端气象条件(如暴雨)下仍具备足够的排水能力,并充分考虑系统的长期稳定性与抗腐蚀、防淤堵性能。应急排水能力不应低于设计正常涌水量的150%。
2. 生态优先原则:导排系统的设计应最大程度减少对区域地下水补、径、排条件的二次破坏,优先考虑自然修复与生态补水,达标后的水宜优先用于矿区生态恢复。
3. 技术经济性原则:在满足安全与环保要求的前提下,通过方案比选,采用技术成熟、经济合理、便于运维的设计方案与设备选型。
4. 监测预警原则:系统设计应预留标准化监测接口,便于融入国家及地方地下水环境质量考核监测网络,实现水质水量的动态监控与风险预警。
3. 水文地质勘察与涌水量预测
设计前必须进行详尽的水文地质勘察。勘察内容应包括矿区地层结构、含水层与隔水层分布、地下水类型、补径排条件、历史水位及水质数据等。 涌水量预测是设计核心参数,需采用数值模拟等多种水文计算方法,并充分考虑涌水量的季节性波动特征。设计应采用“正常涌水量”与“最大涌水量”双控指标,其中最大涌水量通常按正常涌水量的1.5至3.0倍进行校核。 预测结果需为排水系统规模与设备选型提供直接依据。
4. 系统构成与设计要点
废弃矿山地下水导排系统主要由地下水收集子系统、输送与存储子系统、处理与排放(利用)子系统及监测控制子系统构成。
4.1 地下水收集子系统
该系统负责有效汇集矿坑及周边岩层中的地下水。设计应根据现场水文地质条件与地形,合理选择地下盲沟或土工复合排水网等导流层形式。
地下盲沟:适用于涌水量较大、汇流路径明确的区域。应确定合理的盲沟断面尺寸、坡度和埋深,沟内填充级配碎石(粒径宜为20-50mm)以增强透水性与抗压强度,并采取反滤措施防止淤堵。
土工复合排水网:适用于需要大面积平面导流的库底或池底区域。应根据预测渗流量选择具有足够导水率、抗拉和抗压强度的产品,并与防渗结构协同设计施工。
4.2 输送、存储与处理子系统
输送与存储:汇集的地下水需通过管路系统输送至调节水仓或地面处理设施。井下或地表水仓的总有效容积,应能容纳至少6至8小时的正常涌水量,以为后续处理提供缓冲并应对短期涌水高峰。 管道材质需根据水质特性(如是否具腐蚀性)选择,如酸性水环境应选用耐酸泵及防腐管路。
处理与出路:应推行水质源头分级管控。对于含悬浮物矿井水,鼓励在井下或地面建设规模化、智能化处理设施,采用高效澄清等技术实现“清水入仓”。 处理达标后的水,其出路应遵循分质利用原则,优先回用于矿区洒水抑尘、生态补水或符合标准的生产用水;确需外排的,须符合受纳水体的功能区划要求及国家与地方排放标准,排污口设置需严格履行审批与监管程序。
4.3 设备配置
排水泵站设备配置应严格执行工作、备用、检修三套设备的标准。工作水泵的总能力,应能在20小时内排出矿井一昼夜的正常涌水量;工作和备用水泵的总能力,应能应对一昼夜的最大涌水量。 主要设备宜选用运行稳定、效率高的固定式多级离心泵,特殊水质环境需配套耐酸泵等专用设备。
5. 运行、维护与监测
1. 运行维护:必须建立系统的运行台账、定期巡检与预防性维护制度。台账应详细记录设备运行参数、故障维修、水质水量数据等,并每月进行分析,评估系统可靠性(如平均故障间隔时间MTBF)。 每半年需对系统整体效率进行评估,优化运行策略。
2. 应急管理:制定针对暴雨、突涌水等极端情况的专项应急预案,明确应急启动条件、人员分工、设备调用(如启用所有备用泵及临时租赁泵)及处置流程。
3. 水质监测:必须建立覆盖源头、处理过程及最终排放口的水质监测体系,监测指标与频次需符合《地下水环境监测技术规范》等相关要求,并与地方生态环境主管部门的监控网络对接。 鼓励应用物联网、自动监测与预警等信息化技术,提升监管效能。
6. 附则
本规范未尽事宜,应按照国家现行相关法律、法规、标准及政策文件执行。各地可根据本地区地质、水文及气候特点,在遵循本规范基本原则的基础上,制定更具体的实施细则。随着技术进步与政策更新,本规范将适时修订。