水文地质勘察第11章.pptx

第11章 矿区水文地质勘察;矿床水文地质研究对象及方法;矿床水文地质研究对象及方法;1. 矿床的充水来源主要有大气降水、地表水、地 下水和老窑积水等。 正确查明矿床充水的水源，对计算矿坑涌水量，拟定矿床防治水措施和预测矿坑突水等都具有重要意义。 在某一具体矿床充水或矿坑突水中，往往是以某一种水源为主，也可能是多种水源的混合。这就要求对每个矿床充水水源进行具体地分析，不仅要研究开采前的充水水源，还要研究开采后新增的水源和老水源的变化情况。 2. 矿坑的涌水途径 矿坑涌水途径是决定矿床充水的主要方面。 根据矿坑涌水途径类型和地下水流进矿坑的水力特征及危害性，可将这种通道分为渗入性通道和溃入性通道两类。;渗入性通道指的是细小的和分散性的孔隙，各种来掠水能以渗流的形式长时间地通过它进入矿坑。渗入量的大小，显然主要与岩石的渗透性和过水断面的大小有关。如地层中的孔隙、裂隙。;溃入性通道能导致矿床及附近水源，在短时间大量地涌入矿坑的通道。溃入性通道包括构造断裂带（隔水断层、导水断层），岩溶通道，岩溶陷落柱，采空区上空冒裂带，人工通道，隔水底板与突水通道。;2. 岩溶通道 中国许多矿床产于岩榕发育地区或其附近地段，采矿时常因遇岩溶通道而造成严重的突水事故。在矿区各种岩溶地质现象中，对于矿坑涌水影响最大的是岩溶塌陷和岩溶天窗的导水作用。 在有一定厚度松散层覆盖的岩溶矿区，如矿井排水可导致地下水位F 降过大，当地下水位低于岩榕空洞时，可导致井下突水、涌砂和地表塌陷。岩溶塌陷不仅造成突发性矿坑费水，同时破坏地面多种设施，导致河水断流，破坏水资源。岩溶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，导致含水层与上覆第四系含水层直接接触，形成导水天窗。;3. 岩溶陷落柱 岩溶陷落柱是指石炭二叠煤系地层下伏中奥陶碳酸盐岩中的古洞、塌陷的柱体 。它与现代岩溶塌陷不同，是石膏岩溶产物，是灰岩中的硬石膏因水解膨胀，致使上覆坚硬岩??受挤压破碎塌落充填而成。多数岩溶陷落柱无水也不导水，只有少数因塌落物疏松，或在地震力的影响下，其充填物与围岩产生相对位移，成为导水通道。 4. 采空区上空冒裂带 当采矿形成大面积采空区后，原岩应力平衡受破坏，采空区顶板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，并在地面形成塌陷。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。冒裂带最大高度经验公式见表。;5. 人工通道 (1)采矿造成的裂隙。当采矿工作面上部有含水层、含水断层以及地表水体时，如随意使用崩落法采矿，可使顶(底)板岩层产生人工裂隙，甚至引起地面开裂和沉陷，沟通某些水源，造成突水灾害。 (2) 废旧钻孔造成的通道。由于矿区的部分钻孔，未能按照要求进行封孔或封孔的质量不高，巷道挖到或接近它们时，会成为沟通顶底板各种水源的通道，造成突水事故。 6. 隔水底板与突水通道 当采空区位于高压富水的岩、搭含水层上方时，在矿山压力和底板承压水水头压力的作用下，岩溶水会突破采空区底板隔水层的薄弱地段涌入矿坑。;岩溶充水矿床水文地质勘察;1.主要水文地质特征 (1)岩溶水系统以规模巨大的泉域为主，具有巨大的天然资掘和储存资源问。 (2) 岩溶含水介质空隙空间以溶隙为主，形成溶隙网络系统。 (3) 岩榕水系统之中强径流带广泛发育。 (4) 断层的水文地质作用特征明显。 (5) 岩溶陷落柱发育。;3. 矿床开采中的水文地质问题;4.溶隙充水矿床勘察要点：;2溶洞充水矿床: 主要分布于秦岭一大别山一淮河以南广大地区，在大地构造上处于华南褶皱系及扬子准地台的东北部。中国南方的晚二叠世煤田和部分早三叠世煤田，长江中、下游的铜、铁矿床，广东、广西、福建、浙江的热液及接触交代型铁矿、铅铮矿，西南许多地方的铝土矿，云南部分第三系褐煤田很多属于这种类型。;1.主要的水文地质特征 (1)以小型岩榕水系统为主，其水量补给和贮存一般都比较小，但是降水强度较大，入穆强烈，加上岩榕塌陷，地表水灌入，成为某些矿区水患的主要原因。 (2) 岩榕含水介质形态组合特征以地下溶洞、溶隙、溶孔等为主，局部存在岩溶管道，并以溶洞为主，形成溶洞网络系统。 (3) 溶洞充填现象普遍，特别是浅部的较大溶洞，多半被松散物质充填或半充填。 2. 矿坑涌水量的控制因素 本类矿床的矿坑涌水量一般以小和中等为主，超过5 万旷/d 的较少，最大威胁来自雨季地表水沿塌陷坑的灌入。同时，大水矿床的形成还需要两个条件，即矿床开采后形成的地面塌陷及塌陷所沟