矿床充水条件及矿床水文地质类型

Question

如题所述

Answer 1

矿床开采前的储存在矿体和围岩中的水被称为矿床充水，而在矿床采掘过程中流入井巷的水则被称为矿井（坑）涌水，瞬间大量涌出的水则称为矿井突水。这些水量的大小分别被称为充水强度、涌水强度和突水强度。矿床充水的来源、通道以及影响涌水强度的各种因素统称为矿床充水条件，这是进行矿床水文地质工作的基础。
一、矿床充水水源
矿床充水水源主要包括大气降水、地表水、地下水和老空水（老窿水）。根据主要充水水源，矿床可以分为四类：（1）以大气降水入渗为主要充水水源的矿床。（2）以地表水为主要充水水源的矿床。（3）以地下水为主要充水水源的矿床。（4）以老空（窿）水为主要充水水源的矿床。
二、矿井涌水通道
矿井涌水通道是指矿床及其周围水体进入矿井的各种通道。涌水通道主要包括以下几种：（1）岩层中的裂隙与断裂带。断裂带是对矿床涌水和突水最具威胁性的通道。（2）岩溶通道，如溶蚀裂隙、洞穴、地下管道等，以及导水的岩溶陷落柱和岩溶天窗等。（3）孔隙通道，指矿床直接位于孔隙含水层中或矿床直接与孔隙含水层相接触时，孔隙地层构成的通道。（4）人为涌水通道，主要是指矿床开采和勘探过程中，因地下水压力和矿山压力造成的底板裂隙而提供的矿床进水通道。
三、矿床充水强度
矿床充水强度是指矿床和其围岩中充水的强弱程度。在矿床未开采前的调查阶段，一般可以用矿区内井、泉涌水量的大小来推测矿床的充水强度，或用条件类似矿床的矿井涌水量比拟确定其充水强度。矿床开采后，则可以用矿井的实际涌水量来较准确地确定其充水强度。矿床充水强度不仅与充水水源类型和矿井通道特征有关，还与矿床周边边界的隔、透水性质、矿井所处区域地质构造的部位以及主要充水岩层的补给条件有关。此外，地震活动也会对矿床充水强度产生短时间的影响。
四、矿床水文地质类型
矿床水文地质类型是矿床疏干的实际经验告诉我们的，不同类型的矿床具有相似的充水条件、涌水规律和防治措施，甚至具有相似的调查研究方法。因此，研究矿床水文地质分类和各类型矿床的水文地质特征构成了矿床水文地质学的基础。自20世纪40年代以来，国内外许多学者对矿床水文地质类型的划分问题进行了研究，提出了许多分类方案。我国的矿床水文地质工作在新中国成立之后也首先开展了矿床水文地质类型划分的研究。矿床水文地质类型的划分主要以矿床充水岩层的岩石介质类型为基础，同时还必须考虑矿床水文地质条件的复杂程度和矿床的开采条件。目前，我国通用的矿床水文地质分类方案是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》中提出的矿床水文地质分类方案。
五、主要矿床水文地质类型的基本特征
（一）以岩溶水充水为主的矿床
该类矿床矿种多、储量大、分布广泛且多为大水矿床。我国很多金属及非金属矿床都受到岩溶水的威胁，开采这类矿床时，常发生淹井事故。岩溶水充水矿床具有以下共同特征：岩溶充水岩层和岩溶充水通道类型常有地域性的分布规律；充水强度与矿床所处地质构造形迹的类型、规模、具体构造部位有密切的关系；岩溶发育的不均匀性决定了岩溶水空间分布的非均一性；我国北方岩溶多具有明显的层控规律。
（二）以裂隙水充水为主的矿床
该类矿床是指坚硬、非可溶性岩石中以裂隙为充水通道的矿床。该类矿产种类亦较多。由于一般裂隙充水岩层的充水强度较弱，故多数属于水文地质条件简单（少数为中等到复杂）的矿床水文地质类型。该类型矿床的水文地质特征是：浅部以风化裂隙充水为主，深部以构造裂隙和断裂带充水为主；裂隙发育较均匀的层位可形成似层状含水层，多数为片状含水体或脉状含水带。充水水源多数以降水为主，少见地表水体补给。富水程度由中到弱，矿井涌水量一般由浅部到深部变小，多数矿井的涌水量小于1 000m3/d，勘探时的钻孔涌水量一般小于1 L/s，个别沟通强水源者，可发生突水。
（三）以孔隙充水为主的矿床
该类矿床包括产于松散沉积物和半胶结半坚硬岩层中的矿床和以上覆孔隙含水层作为主要充水层的下伏基岩中的矿床。水文地质条件复杂程度由中等到复杂，许多砂矿和露天煤矿即属此种类型。该类型矿床的基本水文地质特征是：矿床的主要充水岩层为上部的孔隙含水层。常常和地表水体有直接或间接的水力联系，涌水量随季节变化明显，矿床开采后诱发的涌砂、地面塌陷、区域地下水位下降等环境地质问题较多。