水文地质学矿床水文地质学讲义充水条件学习教案.pptx

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1、会计学1水文水文(shuwn)地质学矿床水文地质学矿床水文(shuwn)地地质学讲义充水条件质学讲义充水条件第一页，共73页。2023/5/26第2页一、矿石、矿体、矿床(kungchung)及矿产二、矿体的形状及产状三、矿床(kungchung)成因类型及其与周围含水层间的关系四、矿床(kungchung)开采第一节、矿床第一节、矿床(kungchung)(kungchung)类型与矿床类型与矿床(kungchung)(kungchung)开采开采第2页/共73页第二页，共73页。2023/5/26第3页 矿石：凡含经济上有价值和技术上可提取有用元素、化合物或矿物的岩石。矿体：矿石的自然堆积

2、体。它是独立的地质体，有一定的形状、大小和产状，占有一定的空间。包围矿体的无实用价值的岩石称矿体的围岩。矿体和围岩石间的界面有清晰的也有逐渐过渡的。矿床：由成矿地质作用在地壳中形成的质和量皆符合(fh)当前经济技术条件，可被开采和利用的地质体总称。它由矿体和围岩组成。一个矿床可由一个或多个矿体组成。一、矿石、矿体(kun t)、矿床及矿产第3页/共73页第三页，共73页。2023/5/26第4页 矿体的形状，系指矿体在空间的存在形态(xngti)。形状不同的矿体，它与周围含水层(体)之间具有不同的接触状态，发生不同的水力联系，使矿床具有不同的水文地质特征。二、矿体(kun t)的形状及产状第4

3、页/共73页第四页，共73页。2023/5/26第5页 矿体的产状，是指矿体产出的地质位置和产出状态，包括矿体的构造位置、形状(xngzhun)、大小、与围岩的接触关系及其空间位置等。矿体产状，通常以矿体(层)的走向、倾向及倾角来表示。按倾角，把矿体分成：倾角小于3的水平矿体；3至30的缓倾斜矿体；30至45一55的倾斜矿体；大于4555 的急倾斜矿体。二、矿体(kun t)的形状及产状第5页/共73页第五页，共73页。2023/5/26第6页三、矿床成因类型及其与周围(zhuwi)含水层间的关系 (1)岩浆矿床：是指伴随地壳中岩浆活动而形成的矿床。如铬、镍、铂、金刚石、钒、饮、铜、钻、铁、磷

4、等。该类矿床和围岩多发育有各种裂隙，故裂隙水为该类矿床的主要(zhyo)充水水源。(2)伟晶岩矿床：为晶体粗大的脉状矿床，富含稀有及放射性元素，富含挥发性组分的矿物易于富集。产铍、铌及云母、水晶等。岩脉本身裂隙多较发育，故其多成为含水较丰富的裂隙水带。第6页/共73页第六页，共73页。2023/5/26第7页 (3)气水热液矿床：是由含水、挥发性纽分及成矿(chn kun)组分的气水热液，在运移中，成矿(chn kun)物质通道充填或交代作用所形成的矿床。这类矿床的水文地质条件复杂，多为岩溶充水矿床。接触交带矿床的围岩一侧多为岩溶水，远离接触带的矿床，则多处于岩溶水包围之中，甚至矿体本身也含水

5、。第7页/共73页第七页，共73页。2023/5/26第8页 (4)风化矿床：出地壳表层风化作用形成的矿床，称风化矿床。主要产出铁、锰、铝、镍、钻、金、金刚石、磷块岩及高岭土等。按成因分为残积和坡积矿床、残余矿床、淋积矿床。其主要充水层为风化裂隙(li x)潜水层，一般水文地质条件较简单。（5）沉积矿床：系由地表沉积作用形成的矿床。以其中富集有用物质而与一般岩相相区别。沉积矿床所产矿种大多产量丰富，尤其是生物化学和胶体化学沉积矿床，多与碳酸盐岩共生，多具有利蓄水的构造，受岩溶水的威胁致使矿床水文地质条件极为复杂国内、外大水矿床多属此类。第8页/共73页第八页，共73页。2023/5/26第9页

6、 （6）变质矿床：系伴随岩石变质过程，由有用元素富集而成的矿床，除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外，还产滑石、石墨、石棉等非金属矿产，多数为水文地质条件简单(jindn)的裂隙充水矿床。第9页/共73页第九页，共73页。2023/5/26第10页 矿床水文地质工作是为开采矿床服务的，采矿方法的选择、矿井涌水量的大小及疏干措施的设置，均与矿区水文地质条件有关。采用不同的开采方式和开采方法，会使矿区水文地质条件受到不同的改造(gizo)，不仅会导致矿井涌水量、采矿难易程度及成本等有很大的差别，还会出现不同的环境地质问题。四、矿床(kungchung)开采第10页/共73页第十页，共73页。2023

7、/5/26第11页 矿田：一个矿床的天然分布范围。划归一个矿山企业开采(kici)的范围称矿区。矿井（坑）)是一个独立开采(kici)系统的生产单位，井田则是基本的开采(kici)单位。由于矿井(或坑口)是独立的生产单位，所以也将从全井田中流入井巷的水称为矿井(矿坑)涌水。1、矿床(kungchung)的开采单位第11页/共73页第十一页，共73页。2023/5/26第12页 沿倾向的长度，由于井田的范围过大，所以开采时尚需按矿体(层)的倾角和技术条件，将矿体划分为更小的单元有顺序的进行开采。对倾斜(qngxi)的矿体(层)，多沿倾斜(qngxi)按一定标高分成若干个平行于走向的长条，称其为阶

8、段。其上边界为阶段回风平巷，所在水平面称回风水平；下边界则为阶段运输平巷，其水平面称运输水平。1、矿床的开采(kici)单位第12页/共73页第十二页，共73页。2023/5/26第13页 （1）露天开采(kici)及露天矿场的构成 当矿床埋藏近地表、覆盖层较薄，或开采(kici)由浅延至深部矿床的浅部矿体时、宜用露天方式开采(kici)，即从地面以较大面积直接向深处掘露天沟道、形成工作面开采(kici)矿石的方式。2、开采(kici)矿床的方式 图l 露天采矿场示意剖面图1-台阶(tiji)；2-台阶(tiji)坡面；3-排水沟，4-矿体；5-台阶(tiji)面坡角第13页/共73页第十三页

9、，共73页。2023/5/26第14页（2）地下开采及开采系统(xtng)的构成 应用地下开采方式开采埋藏在地下深处的矿床，就是利用适宜类型的地下巷道和不同的采矿方法从地下采出矿石。第14页/共73页第十四页，共73页。2023/5/26第15页 图2 地下开采矿山井巷综合示意图 1-立井；2-斜井；3-平硐；4-暗立井；5-溜井；6-石门；7-矿门；8-矿仓；9-上山道；10-下山道；11-风井；12-岩层(yncng)平巷；13-矿层平巷第15页/共73页第十五页，共73页。2023/5/26第16页第16页/共73页第十六页，共73页。2023/5/26第17页 (1)开拓。是采矿(ci

10、 kung)的第一步，据设计从地面到矿体开掘一系列的计拓巷道，建立运输、通风、排水和供水等工程系统。3、开采(kici)矿床的步骤(2)采准。就是在已开拓的阶段或盘区中，进一步切割成采区或矿壁，为回采作准备工作；同时，作为行人、运输和通风之用。(3)回采。是从完成采淮的采区或矿室中大量系出矿石(kungsh)的生产过程。第17页/共73页第十七页，共73页。2023/5/26第18页第18页/共73页第十八页，共73页。2023/5/26第19页 支撑采矿法，崩落采矿法：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、暂时）的方法保持围岩稳定性，适用于围岩稳固的采区；

11、人工支撑采矿法：是用人工支撑的方法控制地区(dq)，保护采区安全生产。4、采矿方法第19页/共73页第十九页，共73页。2023/5/26第20页崩落采矿法：运用于采空区上方无城镇，地表水或无强含水层的采区，是利用顶板崩落的岩块充填采空区，控制围岩的位移(wiy)，确保安全生产。崩落法是最常用的采矿方法，但它对矿床充水的威胁也最大。充填采矿法：优点在于基本不改变上覆地层的情况下进行开采，但成本高，大多用于城镇、道路、地表水下和顶底板有强含水层的情况下。第20页/共73页第二十页，共73页。2023/5/26第21页主要(zhyo)内容第一节、矿床类型与矿床开采第一节、矿床类型与矿床开采 第二节

12、、矿床充水因素第二节、矿床充水因素(yn s)(yn s)分析分析第三节、矿床水文地质类型第三节、矿床水文地质类型第四节、矿坑用水量预测第四节、矿坑用水量预测第五节、矿床疏干与排供结合第五节、矿床疏干与排供结合第六节、矿床水文地质工作特点第六节、矿床水文地质工作特点第七节、矿区环境地质第七节、矿区环境地质第21页/共73页第二十一页，共73页。2023/5/26第22页一、基本概念二、充水水源三、充水通道四、开采活动(hu dng)五、充水强度第二节、矿床充水因素第二节、矿床充水因素(yn s)(yn s)分析分析第22页/共73页第二十二页，共73页。2023/5/26第23页矿床充水：自然

13、状态下矿床和围岩中赋存的水；矿坑涌水：采矿时流人井巷的水；矿井突水：超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。充水强度、涌水强度和突水强度：充水、涌水和突水的水量大小。矿山井巷之所以有水涌入，是各种水源通过各种通道(tngdo)进入井巷造成的，其涌入水量的大小主要受矿床赋存与开采的具体条件控制。因此，充水水源与通道(tngdo)是形成矿坑涌水的必备条件，加上影响涌水强度诸因素，三者综合作用称矿床充水条件。一、基本概念第23页/共73页第二十三页，共73页。2023/5/26第24页 矿床(kungchung)充水分析示意图第24页/共73页第二十四页，共73页。2023/5/26第25页 其充(涌)

14、水特征与降水、地形、岩性和构造密切相关。、矿井(kungjng)涌水动态与当地降水动态相一致，具明显的季节性和多年周期性的变化规律。1年中的涌水最大值在融雪期和雨季，最小值在旱季；矿井(kungjng)最大涌水量出现在丰水年、干旱年为最小，突水事故则多发生在丰水年的丰水期。二、充水水源(shuyun)（一）、大气降水为主要充水水源(shuyun)的矿床第25页/共73页第二十五页，共73页。2023/5/26第26页 矿坑涌水量随降水量变化(binhu)曲线 1-降水量；2-矿坑涌水量第26页/共73页第二十六页，共73页。2023/5/26第27页 、多数矿床随采深增加矿井涌水量逐渐减少，其

15、涌水高峰值出现迟后的时间加长。、矿井涌水量的大小还与降水性质、强度、连续时间及入渗条件(tiojin)有密切关系。通常，长时间连续降中雨对入渗有利。汇水条件(tiojin)好、充水层裸露、地表渗透性大的矿区矿井涌水量大，反之则小。典型类型：位于当地侵蚀基准面以上的矿床、无地表水分布的矿区、分水岭地段(ddun)和地下水位变幅带内的矿床，矿床浅埋充水含水层基本裸露的矿床。第27页/共73页第二十七页，共73页。2023/5/26第28页 这类矿床赋存在山区河谷和平原区河流、湖泊及海洋等地表水附近(fjn)或其下面。充水特征主要取决于地表水的补给方式。根据地表水进入井巷的方式和强弱，可分为四种情况

16、：、是地表水不补给者：矿体顶部有较厚的可靠隔水层，矿体与地表水之间无水力联系；、是地表水微弱补给者：矿体顶部有弱隔水层，少量地表水可通过它补给井巷；、是地表水渗入或补给者：疏干漏斗以地表水为界，地表水通过渗透通道，能较多地进入井下；、是地表水潜入式补给者：疏干漏斗以地表水为界，地表水通过强导水通道贯入井巷，造成灾害性突水。（二）、以地表水为主要(zhyo)充水水源的矿床第28页/共73页第二十八页，共73页。2023/5/26第29页、矿井涌水动态随地表水的丰枯作季节性变化，且其涌水强度与地表水的类型、性质和规模有关。受季节流量变化大的河流补给的矿床其涌水强度亦呈季节性周期变化。有常年性大水体

17、补给时，可造成定水头补给稳定的大量涌水，并难于疏干。有汇水面积大的地表水补给时，涌水量大且衰减过程长。、矿井涌水强度还与井巷到地表水体间的距离、岩性与构造条件有关。一般情况下，其间距愈小，则涌水强度放大。其间岩层的渗透性愈强，涌水强度愈大。当其间分布有厚度大而完整的隔水层时，则涌水极微或无影响(yngxing)。其间地层受构造破坏愈严重，并巷涌水强度亦愈大。地表水充水矿床(kungchung)的涌水规律第29页/共73页第二十九页，共73页。2023/5/26第30页 排水坑道与河流距离(jl)示意图1-含水层；2-隔水层；3-矿层；4-排水坑道；5-排水水位线。第30页/共73页第三十页，共

18、73页。2023/5/26第31页、采矿方法的影响。依据矿床水文地质条件选用正确(zhngqu)的采矿方法，开采近地表水体的矿床，其涌水强度虽会增加，仍不会过于影响生产；如选用的方法不当，可造成崩落裂隙与地表水体相通或形成塌陷，发生突水和泥沙冲溃。第31页/共73页第三十一页，共73页。2023/5/26第32页 能造成并巷涌水的含水层称矿床充水层。有些含水层，虽接近(jijn)矿井，但在天然和开采时其中水皆不能进入井巷，则不属于矿床充水层。可是当采矿破坏了它的隔水条件时，亦可转化为充水层。当地下水成为主要涌水水源时，有如下规律。、矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。一般，裂隙水的充

19、水强度小、孔隙水中等，岩溶水最大；井巷位于富水地段者涌水量大，处于弱含水地段者小；矿体和围岩含饱水流砂时，可造成流砂冲溃。、矿井涌水强度与充水层厚度和分布面积有关。充水层巨厚、分布面积大者，矿井涌水量亦大；反之则小。（三）以地下水为主要(zhyo)充水水源的矿床第32页/共73页第三十二页，共73页。2023/5/26第33页 、矿井涌水强度及其变化(binhu)，与含水层水量组成有关。当涌入水以储存量为主时，揭露初期涌水量大、易突水，后逐渐减少，容易疏干；当涌水以补给量为主时，则涌水量由小变大，后趋于相对稳定，多不易疏干。第33页/共73页第三十三页，共73页。2023/5/26第34页 老

20、窖水是指被废弃的矿坑(kungkng)和淹没的生产井巷中的积水，是矿区浅部采矿常见的充水水源。其涌水特征：1、老空水涌水一般来势凶猛；2、酸性大、并含有害气体并携带块石，破坏性大；3、老空水涌水还可成为其它水源涌入矿坑(kungkng)的通道；4、老空水因年代久远，分布范围不清，调查困难。（四）、以老窖水为主要充水水源(shuyun)的矿床第34页/共73页第三十四页，共73页。2023/5/26第35页 矿体及其周围虽有水存在，但只有通过某种通道。它们才能进入井巷形成涌水或突水，这是普遍规律。涌水通道可分为两类：地层的孔隙、断裂带等属于自然形成的通道；以及由于不合理勘探和开采造成的人为涌水通

21、道。（一）、自然通道 1、地层的裂隙与断裂带 坚硬岩层中的矿床中的节理型裂隙较发育(fy)部位，彼此连通可构成裂隙涌水通道。裂隙含水层，因裂隙发育(fy)不均一而含水不均匀，多为弱含水层其透水性弱，矿井涌水量较小。在国内外采矿史上，因中小型断裂带形成的导水通道，造成突水者最为多见。依据勘探及开采资料，可把断裂带分为两类，即隔水断裂带和透水断裂带。三、充水通道(tngdo)第35页/共73页第三十五页，共73页。第36页/共73页第三十六页，共73页。2023/5/26第37页（）隔水断裂带：自然状态下断裂本身不含水，又隔断了断层两侧含水层间水平水力联系。它多分部在较软的粘塑性岩层中，或因断层构

22、造岩或充填物被压密或胶结所致。井巷通过时多处干燥状态，对分区疏干和防治水有利。在垂直方向上：可为阻水的；也可为导水的，即可在其一侧或两侧破碎带中发生上下含水层间的水力联系，成为涌水通道。矿床开采后、这类断裂有可能(knng)转变成水平透水或垂直导水的断裂带。第37页/共73页第三十七页，共73页。2023/5/26第38页 （）透水断裂带：开采前断裂面间及两侧破碎带汇水并充满水，既可产生水平的又可产生垂直的水力联系。这类通道如与其他水源相连通，则可造成(zo chn)稳定的涌(突)水：于其它水源无联系者，则为孤立的含水带；涌水时，虽水压高，但涌水量一般不大，易于疏干。在一般情况下，一个较大规模

23、的断裂带，皆系透水与隔水、阻水与导水段相间出观，水文地质条件复杂，故调查时应深人地分段研究。第38页/共73页第三十八页，共73页。2023/5/26第39页第39页/共73页第三十九页，共73页。2023/5/26第40页岩溶空间极不均一，可以(ky)从细小的溶孔直到巨大的溶洞。它们可彼此连通，成为沟通各种水源的通道，也可形成孤立的充水管道。我国许多金属与非金属矿区，都深受其害。欲认识这种通道关键在于能否确切地掌握矿区的岩溶发育规律和岩溶水的特征。(1)大、中、小型岩溶通道：由小型岩溶及溶隙形成的涌水通道，虽可增加矿井涌水量，但尚较小；由大、中型岩溶(溶洞及管道)及溶蚀断裂带形成的涌水通道，

24、矿井涌水量将大增，更易造成突水灾害。2、岩溶(ynrng)通道第40页/共73页第四十页，共73页。2023/5/26第41页(2)、岩溶坍隔与“天窗”岩溶坍隔 是指覆盖于充水（或空气）空间之上的土层，因外力（抽、放水、暴雨）作用瞬间坍落，先期存在的岩溶网隙为容纳(rngn)和运移坍落物质提供了必要的空间条件，它是岩溶动力地质作用的结果，与非可溶岩中产生的坍隔不同。岩溶坍隔是岩溶充水矿床严重的水文地质工程地质问题，它不仅造成突发性矿坑溃水，同时破坏地面多种设施，导致河水断流，破坏水资源。第41页/共73页第四十一页，共73页。2023/5/26第42页我国岩溶坍隔集中(jzhng)发生在南方溶

25、洞充水矿床中，北方溶隙充水矿床仅占1.8%。“天窗”是指岩溶充水含水层与上覆冲积层之间的未胶结、半胶结地层，因沉积相变或河谷下切而变薄甚至消失，导致充水含水层与上覆第四系含水层的直接接触，形成导水“天窗”。天然状态下，“天窗”是充水含水层地下水排泄通道，也是岩溶坍隔的有利部位。一旦“天窗形成坍隔，其补给方式立即由渗透补给演变为集中(jzhng)渗入式补给。第42页/共73页第四十二页，共73页。2023/5/26第43页 指石炭二迭系煤系地层下伏中奥陶碳酸盐中的古洞、裂坍陷的柱体。它与现代岩溶坍陷不同，是石膏岩溶产物，灰岩中硬石膏因水解膨胀，使上覆坚硬岩层受挤压(j y)破碎坍落充填而成。主要

26、分布在煤层底板厚度灰岩古剥蚀面附近，仅晋、鲁、冀、陕、豫、苏六省45个矿区就发现2875 个，最大的空间体积有3104m3,最分布密度70个/km2（山西西山煤矿）。多数岩溶陷落柱无水，只有少数因坍落物疏松，或在地震影响下充填物与围岩产生相对位移，成为导水通道，突水时水量大、来势凶、酿成灾害。如河北开栾范多庄煤矿，井深400 m，遇一高280 m，直径60 m的巨在陷落柱，最大突水量2053 m3/min，含水层水位下降51.44 m，影响超过20km，突水后产生坍陷17处，周围供水井全部失去供水能力。（3）、岩溶(ynrng)陷落柱第43页/共73页第四十三页，共73页。华北地区的奥陶系马家

27、沟组灰岩顶部岩溶发育，有很多巨大的洞穴径在，致使上部顶板石炭二叠纪煤系地层在自重压力下，不断向下垮塌，形成陷落柱，并成为奥陶灰岩和煤系地层之间的联系通道。井巷或采煤工作面接近陷落柱时，则可能产生突水。开滦煤矿(ki lun mi kun)范各庄煤矿1984 年的特大突水，就是奥陶系马家沟组灰岩中的岩溶裂隙水，通过陷落柱上升至工作面附近，突破煤壁而造成的。第44页/共73页第四十四页，共73页。第45页/共73页第四十五页，共73页。2023/5/26第46页孔隙通道，主要是指松散层粒间的孔隙输水。它可在开采砂矿床和开采上覆松散层的深部基岩矿床时遇到。前者多为均匀诵水、仅在大颗粒地段和有丰富(f

28、ngf)水源的矿区才可导致突水；后者多在建井时朗造成危害。此类通道可输送本含水层水入井巷，也可成为沟通地表水的通道。3、孔隙(kngx)通道第46页/共73页第四十六页，共73页。2023/5/26第47页、采空区上方冒裂带 当采矿形成大面积采空区后，原始应力平衡受破坏，采空区顶板(dngbn)在集中应力的作用下，岩层破裂冒落，在采空区上方依次产生无规则冒落带、导水裂隙带和变化微弱的整体移动带，并在地面形成坍陷。上述分带规律在岩层缓倾的矿区较完整，并与崩落采矿法有关。冒落带和导水裂隙带统称为冒裂带。当冒裂带达到上覆地面水源时，将造成突水。因此冒落带和导水裂隙带的最大高度，是在强含水层或地表水下

29、采矿时，是确保安全采深或开采上限的重要依据。（二）人为(rnwi)通道第47页/共73页第四十七页，共73页。2023/5/26第48页、隔水底板与突水通道当采空区位于高压富水的岩溶含水层上方(shn fn)时，在矿山压力和底板承压水压力水头的作用下，岩溶水会突破采空区底板隔水层的薄弱地段涌入矿坑。因此，隔水层的薄弱地段，可初视为不同于其它导水通道的另类。第48页/共73页第四十八页，共73页。2023/5/26第49页、封闭不良或未封闭钻孔 若对各种完工的钻孔处置不当，可成为沟通各水源涌入矿坑的直接通道，国内外均有钻孔突水淹矿的记录，因此要求对每口已完工的钻孔进行严格的封孔止水。一是为保护矿

30、体免遭氧化破坏；二是防止地下水或其它水源的直接入渗大矿坑。导水通道在充水过程中的突发性、复杂性、灾害性是它的重要意义所在，三者相互依存，在大水矿床开采中得到最完整的体现。我国大水矿床的主要突水通道各异，北方以底板突水为主，南方以场面坍陷为主，它们均与断裂有关。因此，断裂岩溶(ynrng)坍陷，底板突水通道是研究重点。第49页/共73页第四十九页，共73页。2023/5/26第50页采矿活动对矿床充水的影响是十分巨大和明显的。采矿产生的矿山压力，造成矿层顶板冒落与底板隔水层的破坏，使矿坑与主要充水含水层或其它水源的直接接触；矿山压力也使一些隔水断层“复活”变成导水通道(tngdo)；矿坑排水改变

31、充水层的补给、径流、排泄条件，使排泄区的地下水回流与境外其它水源沿排泄区进入矿区，造成排泄区及其下游地区水资源的枯竭；排水产生的地面坍陷，改变了矿床的开闭程度。排水还产生流砂等水文地质工程地质问题。所有主要水通道(tngdo)的形成均与采矿活动有关。四、采矿(ci kung)活动第50页/共73页第五十页，共73页。2023/5/26第51页 在开采前的调查阶段，衡量矿床充水的强弱，多间接用矿区内泉及井孔出水量数值(shz)来推测，很不准确；较精确的是用该矿开采时矿井涌水量值来衡量或比拟已开采相似矿井的涌水量来确定其充水强度。分析开采资料，可知矿井涌水量的大小，除直接与充水水源和通道的性质与特

32、征有关外，还有下述主要影响因素。五、矿床(kungchung)充水强度第51页/共73页第五十一页，共73页。2023/5/26第52页矿床与充水层的边界条件，对未来矿井涌水量大小起主要的控制作用。、矿床的侧向边界：当矿床和直接充水含水系统之间有强透水边界时，则开采时外系统地下水或地表水会迅速而大量地流入矿井。供水充足的边界越长，则涌水量越多、越稳定。如矿体或直接充水层校隔水边界所封闭，则矿井涌水量较小或由大变小，甚至于涸。如因开采导致原非充水层或新水源进入(jnr)矿井时，则将形成新的充水系统，矿井涌水量将增大，原边界将转变成新的边界条件。（一）矿床(kungchung)的边界条件第52页/

33、共73页第五十二页，共73页。2023/5/26第53页第53页/共73页第五十三页，共73页。2023/5/26第54页、矿床顶、底部边界：矿床及其顶、底部的隔、透水条件，对矿井(kungjng)涌水强度亦起控制作用。因此，如能保持它们的隔水性能或减弱其渗透强度，即可达到保持或减弱矿井(kungjng)涌水量的目的。顶底剖面边界有四种情况：）直接顶底板均是可靠隔水层，基本无外部水补给；）底板隔水矿体与直接充水层只能获得较强或弱的大气降水或地表水补给；）围顶板隔水，仪通过弱送水底板产牛越流或直接获得强补给；）顶板及底板皆内强或弱透水居构成。如隔水层的急性致密，则隔水能力强，如其厚度大而稳定且完

34、整性好，矿井(kungjng)的涌水量及其变幅皆较小；在其变薄、缺失或破碎等抗张强度降低的地段上，涌水量则会增加。第54页/共73页第五十四页，共73页。2023/5/26第55页 地质构造的类型、规模和分布，对矿井总涌水量的形成起制约作用。如矿床位于褶皱或断裂(dun li)构造中则其对矿床与充水层的空间分布、地下水的补径排条件会有较大的影响，充水强度也必然受影响。处在同一类型构造中的矿床，随构造规模及矿井所处构造部位的不同，矿井涌水量大小亦各异。（二）地质(dzh)构造条件第55页/共73页第五十五页，共73页。2023/5/26第56页 充水层及矿体的出露程度愈高，盖层透水性愈强，与补给

35、(b j)水体接触面积愈多，矿井涌水强度愈大。（三）充水岩层接受(jishu)补给的条件第56页/共73页第五十六页，共73页。2023/5/26第57页第57页/共73页第五十七页，共73页。2023/5/26第58页 图可代表华北石炭二叠系煤田上部的充水条件、充水层暴露程度及与水源的接触情况。它们对矿井涌水强度(qingd)的影响很大。（三）充水岩层接受补给(b j)的条件第58页/共73页第五十八页，共73页。2023/5/26第59页 条件下的矿井：处在缺乏补给的山前地带，其直接项板为较强的充水层但其上覆层为粘土(zhn t)层，在a处得到的补给少。涌水量一放在，开采初期水量较大、们衰

36、减快，易疏干。（三）充水岩层(yncng)接受补给的条件第59页/共73页第五十九页，共73页。2023/5/26第60页 B条件(tiojin)下的矿井：分布在平原区，基岩无水层与上覆砂砾石层直接接触，并在b处得到补给。矿井涌水量常稳定在500，较不易疏干。第60页/共73页第六十页，共73页。2023/5/26第61页 条件下的矿井：为湖水下采矿、矿床与充水层直接出露在湖底，c处常年受地表水威胁、易造成量大而稳定的突水，极易淹井且难于(nny)恢复。开采中既要留足安全矿住，又要严格加强顶板管理，避免导致湖水突入井巷。第61页/共73页第六十一页，共73页。2023/5/26第62页 D条件

37、下的矿井：充水层直接(zhji)出露地表，仅接受大气降水渗人补给(在d处得到补给)。矿井涌水量一般较小，动态随季节变化，易于疏干。第62页/共73页第六十二页，共73页。2023/5/26第63页 E条件下的矿井：分布在季节性河流的下面，河水(h shu)流量呈季节性变化，矿井水在e处接受河水(h shu)补给，亦呈季节性变化。涌水量在中、小之间变化，少数矿区在丰水季可造成突水。此类矿床应从远河处向近河处开采，且留足矿柱，而河下应在旱季开采。第63页/共73页第六十三页，共73页。2023/5/26第64页主要(zhyo)内容第一节、矿床类型第一节、矿床类型(lixng)(lixng)与矿床开

38、采与矿床开采 第二节、矿床充水因素分析第二节、矿床充水因素分析第三节、矿床水文地质类型第三节、矿床水文地质类型(lixng)(lixng)第四节、矿坑涌水量预测第四节、矿坑涌水量预测第五节、矿床疏干与排供结合第五节、矿床疏干与排供结合第六节、矿床水文地质工作特点第六节、矿床水文地质工作特点第七节、矿区环境地质第七节、矿区环境地质第64页/共73页第六十四页，共73页。2023/5/26第65页长期的勘探与开采实践表明，相似水文地质条件的矿床，具有(jyu)基本类同的充水条件与接近的矿坑涌水量及采后主要水文地质工程地质问题。随着资料和经验的积累，逐渐揭示了矿床所处的内外环境与充水条件，充水强度之

39、间的内在联系，为在理论上分类奠定了基础。分类既要对我国复杂多变的矿床充水条件具有(jyu)高度的概括，又应明确多类型的基本水文地质特征，同时不同类型之间的界线清楚便于掌握应用。第65页/共73页第六十五页，共73页。2023/5/26第66页1993 年水文地质、工程地质研究所提出了中国(zhn u)岩溶充水矿床水文地质勘探类型，将岩溶充水矿床进一步划了溶隙充水、溶洞充水和暗河管道充水三个亚类。1991 1001国家技术监督局在吸纳了岩溶充水矿床水文地质勘探类型和1982 年地质矿产部颁发的矿区水文地质工程地质普查勘探规范的基础上，颁发了新的国家标准矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719

40、 91）。该方案如下：第66页/共73页第六十六页，共73页。2023/5/26第67页1.类及亚类首先根据矿床主要充水层的储水空间特征，将充水矿床划分为三类：第一类：以孔隙(kngx)含水层充水为主的矿床，简称孔隙(kngx)充水矿床。第二类：以裂隙含水层充水为主的矿床，简称裂隙充水矿床。第三类：以岩溶含水层充水为主的矿床，简称岩溶充水矿床。岩溶充水矿床又可按岩溶形态划分三个亚类。第一类为溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床。第二类为以溶洞为主的岩溶充水矿床。第三类为以暗河为主的岩溶充水矿床。第67页/共73页第六十七页，共73页。2023/5/26第68页按矿体（或层，下同）与主要充水含水层的空间关

41、系，上述各类充水矿床方式分为：直接充水的矿床，指矿床主要充水层（含冒落带和底板破坏厚度(hud)），与矿体直接接触，地下水直接进入矿坑；顶板间接充水矿床，指主要充水层位于矿层冒落带之上，矿层与其之间有隔水层或弱透水层，地下水通过构造破碎带、弱透水层进入矿坑；底板间接充水矿床，指主要充水层位于矿层之下，矿层与其之间有隔水层或弱透水层，承压水通过底板薄弱地段、构造破碎带、弱透水层或导水的岩溶陷落柱进入矿坑。2.不同(b tn)的充水方式与型第68页/共73页第六十八页，共73页。2023/5/26第69页若综合考虑矿体与当地侵蚀基准面的关系，地下水的补给条件、地表水与主要充水层水力(shul)联系

42、密切程度，主要充水含水层和构造破碎带的富水性、导水性，第四系覆盖情况以及水文地质边界的复杂程度等，各类充水矿床又可分三个型：第69页/共73页第六十九页，共73页。2023/5/26第70页第一型：水文地质条件简单的矿床。主要矿体位于当地侵蚀(qnsh)基准面上，地形有利自然排水，或主要矿体虽在基准面以下，但附近无地表水体。矿床主要充水层和构造破碎带富水性弱至中等，地下水补给条件差，很少或无第四系覆盖，水文地质边界简单。第70页/共73页第七十页，共73页。2023/5/26第71页第二型：水文地质条件中等的矿床。主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有自然排水条件，主要充水含水层和构造破碎带富

43、水(f shu)性中等至强，地下水补给条件好；或主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，但附近地表水不构成矿床的主要充水因素，主要充水含水层、构造破碎带富水(f shu)性中等，地下水补给条件差，第四系覆盖面积小且薄，疏干排水可能产生少量塌陷，水文地质边界较复杂。第71页/共73页第七十一页，共73页。2023/5/26第72页第三型：水文地质条件复杂的矿床。主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，补给条件好，并具较高水压，构造破碎带发育，导水性强且沟通区域强含水层或地表水体，第四系厚度大，分布(fnb)广，疏干排水有产生大面积塌陷、沉降的可能，水文地质边界复杂。第72页/共73页第七十二页，共73页。2023/5/26第73页感谢您的观看(gunkn)！第73页/共73页第七十三页，共73页。