矿床水文地质与地下热水资源勘探

《矿床水文地质与地下热水资源勘探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第七篇矿床水文地质与地下热水资源勘探第一章矿床水文地质地下水对采矿有比较大的威胁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影响井巷开拓和回采工作需耗巨资建立防排水工程因此增加了采矿成本矿坑突水还会造成重大的人身伤亡和整个矿井的淹没比如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1984年6月3日开滦煤田范各庄矿6发生的突水在世界采矿史上是空前的突水发生后仅21h就将年产310t煤的范各庄3矿全部淹没根据淹没体积测算

2、突水高峰期11h的平均涌水量为34.22m/s分别是3国外最大突水量南非西德律方天金矿7m/s和我国历史上最大突水量山东淄博北大3井7.4m/s的6倍和4.6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我国大量的固体矿产资源因受到突水淹矿威胁而得不到充分开发仪就煤炭资源而言目前我国北方主要的矿务局有130余个矿井受水的威胁北方岩溶地区的煤炭矿床约有1508810t余储量铁矿床约有810t余储量因受水的威胁而难于开采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还能相对增大我国的能源与矿产资源的储量意义十分重大矿床

3、水文地质工作可以分为矿床调查中的矿床水文地质调查工作与开采中的矿井水文地质工作两者关系密切不可分割本章以介绍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可分为层状矿体非层状矿床矿体本身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是159因围岩含水所造成的围岩含水性决定矿床的充水条件与矿坑涌水量不同类型的矿床

4、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一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井田是指一个大矿田中的基本单元如一个分布为数千平方千米的大煤田只有将它分割为若干单元才便于开采也可以将数千个规模较小的相邻矿体如金属矿划归为一个单元进行开采每一

5、个基本开采单元称为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所以造成同一矿田中的不同井田的矿坑涌水量有很大差异二开采方式1.露天开采浅埋矿床一般宜露天开采露天开采经济安全机械化程度和效率高如晋蒙五4大露天矿设计年产量均为150010t相当于5个特大型矿井的开采量露天开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.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

6、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洞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广开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100150m中段略小在平面上称采区开拓采准回采依次是井采的3个阶段开拓阶段的主要任务是从地面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160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

7、段是大量采用矿石的生产过程采矿过程完成后即形成采空区井下开采法包括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是运用崩落上盘岩石来充填采空区控制围岩的位移确保安全生产一般适用于无地表水或顶底板无强含水层的地区充填采矿法的优点是在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崩落法是最常用的采矿方法但它对矿床充水的威胁也是最大的

8、第二节矿床充水因素矿体尤其是围岩中赋存有地下水的现象称矿床充水这些地下水及与之有联系的其他水源在开采状态下造成矿坑的持续涌水把水源进入矿坑的途径称为充水通道水源与通道构成了矿床充水的基本条件其他各种因素只是通过对水源和通道的作用来影响矿坑涌水量的大