矿床充水条件分析

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1、矿床充水条件分析《四川建〜）2oo7犀第5期地基基础和岩土工程・【文章编号】:1672—4011（2007）05—0174—03矿床充水条件分析杨伟谋，刘永全（1.广东省地质勘查局722地质大队;2.广州市地质调查院）【关键词】：矿床;充水条件分析【屮图分类号】:TU45【文献标识码】:B矿床充水条件分析，是矿床水文地质学重要研究内容之一，也是矿井水文地质工作的重要环节之一•该项工作从普查一勘探阶段开始,直至矿床开采，贯穿于整个过程.普查勘探阶段的矿床充水条件分析，主要是依据矿床所处的自然地理，地质构造和矿区水文地质特征,重点分析天然条件下，主要充水岩层的地下水类型，

2、赋存条件，循环条件和补给条件等，并初步预测矿床开采后矿床主要的充水水源和通道，为普查一勘探报告提供水文地质资料，为详细水文地质勘探时工程布署提供依据，为矿坑涌水量预测计算提供天然条件下的水文地质物理概念模型.矿床开采阶段，井巷工程已形成，矿床充水条件分析更为具体，即改变为矿坑涌水或矿井涌水条件分析，该阶段的充水条件分析工作重点是解决在开采条件下矿床充水的水源和通道问题，是该阶段矿井水文地质工作的中心环节•为预测矿井正常和最大涌水量,为防止矿井突水提供水文地质资料，为确定合理治水方案提供依据•矿床充水的基木条件可分为自然条件和人为条件两大类.1矿床充水的自然条件1.1自

3、然充水水源1」」大气降水大气降水是地下水的主要补给来源，所有矿床充水都直接或间接地与大气降水有关•但这里所讲大气降水水源，是指矿床直接充水的唯一水源.1.1.2地表水水源在有大型地表水体分布（海，湖,大河流，水库，水池）的矿床地区，查清天然条件下和矿床开采后的地表水对矿床开采的影响，是矿区水文地质勘探和矿井水文地质工作的头等重要大事，是评价矿床开采价值的重要内容.地表水不仅可能造成矿井突然涌水，严重情况下会导致水砂同时溃入矿井.1.1.3围岩地下水水源围岩地下水充水类型划分:①根据充水岩层性质不同可分为:砂砾石孔隙充水矿床，坚硬岩层裂隙充水矿床，岩溶充水矿床•②根据矿

4、层与充水岩层接触关系不同可分为:直接充水矿床，间接充水矿床.③根据矿层与充水岩层相对位置不同可分为:顶板水充水矿床，底板水充水矿床，周边水充水矿床.1741.2充水天然通道矿床充水天然通道主要包括点状岩溶陷落柱,线状断裂（裂隙）带，窄条状隐伏露头,面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）和地震裂隙等.1.2.1点状岩溶陷落柱通道岩溶陷落柱在我国北方较为发育，在地下水的长期物理和化学作用下，中奥陶统灰岩形成了大量的古喀斯特空洞，在上覆岩层和矿层的重力作用下，洞溃塌并被上覆岩层下陷填实，被下塌的破碎岩块所充填的柱状岩溶陷落柱像一导水管道沟通了煤系充水含水层中地下水与中奥陶

5、统灰岩水的联系，特别位于富水带上的岩溶陷落柱，可造成不同充水含水层组屮地下水的密切水力联系.岩溶陷落柱的地表特征比较明显，特别在基岩裸露区更为明显，一般陷落柱出露处岩层产状杂乱，无层次可寻，乱石林立，充填着上覆不同地层的破碎岩块，陷落柱周围岩层因受塌陷影响而略显弯曲,并多向陷落区内倾斜.井下陷落柱形态一般呈下大上小的圆锥体，陷落柱高度取决于陷落的古溶洞的规模，溶洞空间愈大则陷落柱发育高度也愈高，甚至可波及地表，堆积在陷落柱内的岩石碎块呈棱角状，形状不规则，排列紊乱，分选性差.陷落柱的导水形式多种多样，有的陷落柱柱体本身导水;有的柱体是阻水的，但陷落柱四周或局部由于受塌

6、陷作用影响形成较为密集的次生带，从而沟通多层含水层组之间地下水的水力联系;还有的陷落柱柱体内部分导水，部分阻水，影响岩溶陷落柱分布的因素较为复杂,其展布规律至今研究不够.但根据目前研究成果，我们认为，地质构造是控制岩溶陷落柱分布规律的主要因素乞一・122断裂（裂隙）带通道断裂带是否能够成为充水通道主要取决于断裂带性质和矿床开采时人为采矿活动方式与强度•这里重点分析断裂带的性质等，后面问题在矿床充水人为因素部份讲述.矿床水文地质勘探屮对查明断层性质和导水性往往需投入很大工作量，我们应该根据大量勘探及抽水试验资料进行断层水文地质意义分析•根据以往勘探及矿山开采资料说明，断

7、层水文地质意义可分为如下儿种情况.隔水断层一般为压性断层或断层带被粘土质充填，使两侧含水层不发生水力联系•在矿床开采时，由于人为活动，天然状态下隔水断层常变为导水断层•隔水断层处于不同位置其水文地质意义亦不同，隔水断层分布于主要充水岩层内时，常分割充水岩层的水力联系;隔水断层在边界上时，阻止区域地下水补给.•瓣基锚襁卷眷笙穗ill=_：：：j

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10、11一0(2)导水断层导水断层所处位置不同其水文地质意义亦不同•当导水断层位于区域边界时，常形成充水含水层或临近充水含水层的补给通道;当导水断层与地表水连通时，常形成地表水体补给矿床