矿床水文地质内容简介 已打印

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1、矿床水文地质地下水对采矿有比较大的威胁，是水害或水患。因此，矿床水文地质是把地下水作为需防治和排除的对象而加以研究的。矿坑涌水及突水是矿产资源开发过程中常遇见的一种水患，会给井巷开拓和回采工作带来困难，需耗巨资建立防排水工程、增加采矿成本；超过排水设备能力的大型突水(突水点峰值流量超过lm3／s)，还会造成重大的人身伤亡和整个矿井的淹没。矿床突水事例：1、2001年7月17日发生在广西南丹矿的特大矿山突水事故造成了83人死亡，直接经济损失达8000余万元。2、1984年6月3日开滦煤田范各庄矿发生的突水，在世界采矿史上是空前的。突水发生后仅21小时就将年产3

2、×106t煤的范各庄矿全部淹没，根据淹没体积测算，突出高峰期(11小时)的平均涌水量为34．22m3/s,分别是国外最大突水量(南非西德律方天金矿：7m3／s)和我国历史上最大突水量(山东淄博北大井：7．4m3／s)的数倍。3天后又淹了吕家坨矿，之后陆续涉及唐家庄矿与赵各庄矿。3、2005年吉林省蛟河煤矿突水死亡39人以及广东梅州淹矿等。由于受到突水淹矿威胁使得我国大量的固体矿产资源得不到充分开发。仅就煤炭资源而言，目前我国北方主要的矿务局，有130余个矿井受水威胁，随着向深部开采，水压不断增加，突水灾害威胁日趋严重。北方岩溶地区的煤炭矿床约有150多亿吨储

3、量，铁矿床约有8亿多吨储量，因受水的威胁而难于开采。随着我国经济的持续高速增长，能源与矿产的相对紧缺日显突出，因此加强矿床水文地质工作，不仅能够保证能源与矿产开发的安全，相对能够极大地提高我国的能源与矿产资源的储量，意义十分重大。本章以讲授矿床水文地质为主，侧重于自然状态下的矿床充水条件的探讨、矿井涌水量的预测，兼顾某些矿井水文地质的内容以及矿区环境地质等内容。第一节矿床类型与矿床开采一、矿床类型矿床是指在当前经济技术条件下，具有开采价值（品位、储量）的含矿地质体。按其成因可分为：岩浆矿床、沉积矿床、变质矿床、。按矿体的产状分：层状矿体、非层状矿床。矿体本身

4、一般不含水，就是含水也是少量的裂隙水，对矿床充水无意义。矿床充水主要因围岩含水所造成，围岩含水性决定矿床的充水条件与矿坑涌水量。不同类型矿床的含水性各异。岩浆矿床：围岩多为岩浆岩，含裂隙水，矿坑涌水量小，但也有分布在碳酸盐岩分布区的接触交代型与侵入型矿床，因围岩是可溶岩，矿坑涌水量大。沉积矿床：视含砂沉积建造的特点而异，陆相沉积建造矿层的顶底板均为碎屑岩，涌水量小；海陆交互相沉积构造，因矿床顶底板分布碳酸盐，涌水量大。变质矿床：要视其原生性质而定。二、矿床开采1.矿田与井田的划分矿田：是指一个矿床的天然分布范围，如：一个煤盆地，称煤田；一个铁矿分布地称铁矿田

5、。井田：是一个大矿田中的基本单元。如：一个分布为数千km2的大煤田，只有将它分割为若干单元才好开采；也可以将数千个规模较小的相邻矿体（如金属矿）划归一个单元进行开采。每一个基本开采单元称矿井（地下开采）或露天矿，其分布范围称为井田。井田的范围与边界是根据效益规模（储量、开采年限）人为划分的。边界的划分关系到井田的矿坑涌水量。因为在同一含矿地下水系统中的不同部位，含水层的补给径流条件与富水性各不相同，造成同一矿田中的不同井田的矿坑涌水量有很大差异。2.开采方式122.1露天开采：浅埋矿床一般宜露天开采。露天开采的经济、安全、机械化程度和效率高。如晋、蒙五大露天

6、矿，设计年产量均为1500万T，相当于5个特大型矿井的开采量。露采时，把矿层分割为一定厚度的水平分区，由上而下梯状开采。2.2井下开采：按主井的形式可分为：竖井：一般位于矿体中部，生产能力大，但投资也大；斜井：适用于缓倾矿体，尤其是含矿沉积盆地边缘的矿体开采；平硐：适用于多山地区，有利于自然排水与矿石运输。水平（中段）与采区：由于矿体空间分布大，井采前首先需将矿体分割成若干开采块段，在垂向上，层状矿称水平，非层状矿称中段。每一水平控制的开采厚度为100~150m，中段略小；在平面上称采区。开拓、采准、回采：它们依次是井采的三个阶段。开拓阶段：主要任务是从地面

7、到矿体通过开掘一系列的井（垂直的）、巷（水平的）建立运输、通风、排水、供水系统。这些通称为开拓井巷，均分布在围岩中，故开拓井巷涌水量在矿坑总涌水量中所占比例较大；采准阶段：是对采区作进一步的分割，以形成更多的采矿工作区，也主要分布在围岩中；回采阶段：回采坑道均为临时的，采后即废，形成采空区。支撑采矿法，崩落采矿法，充填采矿法：支撑采矿法分天然和人工两种，天然支撑法又称矿柱法，采用保留安全矿柱（永久、临时）的方法保持围岩稳定性，适用于围岩稳固的采区；人工支撑采矿法：是用人工支撑的方法控制地压，保护采区安全生产；崩落采矿法：运用崩落上盘岩石来充填采空区，控制围岩

8、的位移，确保安全生产。一般适应于无地表水或顶底板无强