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043期特码诗:中國礦井物探網 - 礦井地質 - 香港特码结果|赛马会玄机六八特码开
 
 
礦床水文地質分類及基本特點(三)
信息來源:網站編輯部   添加日期:2015-7-29   瀏覽次數:3760
2.開采的主要水文地質問題
    地面巖溶坍陷對溶洞充水礦床的開采危害最大,且具普遍性。對20個礦山統計:總巖溶坍陷坑為20588個,平均每個礦山達1027.9個。其中如湘中恩口煤礦,1972~1986年共產生坍陷坑6100個,面積25k㎡,毀壞農田9500畝,小型水庫8座,1.83萬㎡房屋搬遷,1977年下暴雨時,兩條河流因巖溶坍陷測流,礦坑涌水量增至17×104m³/d,后耗資980萬元進行回填治理,但1990年6月12日暴雨又造成150個回填坍陷坑的復坍,壺天河再次斷流側滲,河床中的復坍洞面積15810m³,側滲量48×104m³/d。
    此外,溶洞充水礦床由于溶洞的充填率很高,開采時也普遍存在泥沙突出問題,其最大突出量有時可以占總潰水量的50%。
(三)暗河管道充水礦床
    暗河管道充水礦床是指具有管道充水特征,并是開采中的主要充水水源,分布最廣,、儲量最大的是煤和硫鐵礦。最大特點是礦坑涌水量極不均勻。主要充水含水層是二疊、三疊灰巖,巖溶多裸露型。
1.主要特點
(1)管道流的特點
    ①管道中地下水運動與地表水有若干類似,人稱加蓋的地表水,不符合地下水滲流理論的基本特點。
    ②暗河中管道泥與分散泥并存,分散的裂隙水泥量雖小,但它是暗河穩定的補給源,使大多數暗河終年不枯。
    ③管道泥在流場面上呈低水槽,雨季瞬間流場則呈反漏斗,抽水時因含水不均難成統一的降落漏斗。
    ④其水動力場的流速大、水力坡度大(如四川紅巖煤礦,最大流速20225m³/d,主要管道平均水力坡度2%)衰減系數和不穩定系數、流量與水位動態沿暗河管道時空不同步,疏干漏斗范圍據13個礦區統計一般僅數百米。
(2)礦床充水特征
    礦坑涌水量時空分配懸殊,常見水量在枯季水量小,雨季涌水量為平均涌水量的數十倍,由于流速快,雨后最多數天后涌水量猛增,因此多潰水突泥,但雨停即退。涌水量大小取決于地面匯水面積、降水強度以及所處構造部位。一般匯水面積大,礦坑涌水量大而較穩定,反之則差;位于向斜部位的礦坑涌水量較大、單斜次之、背斜部位最??;降雨強度直接影響礦坑涌水量大小,也是潰水突泥的直接控制因素。
2.開采的主要水文地質問題
    潰水突泥是該類礦床的最大危害。由于管道系統規模有限,流速快,故調蓄動能差,暴雨期間多發災害性突泥。我國幾乎所有礦上都無一能免,輕則淹井淤泥,重則人員傷亡甚至報廢礦井。如湖南翻花岑金屬礦1990年11月的一次潰水中突泥1萬噸;四川紅巖煤礦10次潰水突泥淹井事故中,最大礦坑涌水量67×104m³/d。
    由于礦坑涌水量變化懸殊,給治水設計帶來很大困難。若據常見水量設計礦坑排水溝斷面、水泵排水能力、水倉容積,到暴雨時會淹井,若據最大預測值設計,則耗子巨大,利用率低,不經濟,因為最大涌水量僅僅出現在一瞬間,多則一年1~2次,少則幾十年才遇。
(四)巖溶充水礦床水文地質工作重點
    由于巖溶發育及其富水規律受可溶巖的巖性厚度、地質構造、水動力條件等區域性因素的影響和控制。因此礦床水文地質工作工作應從上述區域性背景條件入手,才能掌握巖溶的發育特征與充水含水層的富水規律;在此基礎上,結合礦床補給條件分布位置的特點與礦體和充水含水層之間關系對礦床的充水條件、充水強度進行預測評價。對于不同充水類型的礦床,水文地質工作應結合采后主要水文地質問題作為工作的深入點。如溶隙充水礦床,應以底板突水條件與構造控水作用為重點;溶洞充水礦床要以溶洞的分布發育規律及地面巖溶坍陷的形成條件為重點;暗河管道充水礦床主要是查明暗河管道的空間構造、規模、分布規律及形成條件。時間證明,對于水文地質條件復雜的巖溶充水礦床,應采用大口徑、大流量的群孔抽水實驗,對礦區的水文地質條件進行整體暴露,并用數值法模擬抽水成果,是查明礦區水文地質條件,提高預測評價精度的有效方法。

二、裂隙充水礦床
    指碎屑巖、巖漿巖、變質巖等堅硬巖層中的煤和各種金屬非金屬礦。最大特點是礦坑涌水量小。大多分布在山區,以降雨補給為主,地形有利于自然排泄,地表入滲條件差;除沉積礦床外,多數分布面積小,以數十平方千米為最多見;充水含水層是各種脆性巖層的裂隙含水層(帶),富水性較弱。其中對礦床充水影響較大的有:層狀礦床的脆性巖層中由區域性構造裂隙組成的層狀裂隙含水層;玄武巖內的裂隙—孔隙含水層,以河北張北煤礦最典型,礦坑涌水量達2×104㎡/d;脈狀礦床的構造破碎和巖脈裂隙組成的裂隙含水帶。
1.主要特點
    裂隙充水礦床礦坑水具明顯的不均勻性,一般沿一定方向的構造線成點集中滲入或涌入,而其他方向或地段常常是干的;涌水量與裂隙寬度直接相關,其中90%較大涌水量均與斷裂破碎帶有關,若與地表水無聯系,均與消耗存儲量為主,來勢猛、消失快;礦坑涌水量均與斷裂破碎帶有關,若與地表水無聯系,均與消耗存儲量為主,來勢猛、消失快;礦坑涌水量很小,超過5000m³/d的不多,且隨埋深減弱和隨季節而變化,絕大多數礦床為水文地質條件的弱充水礦床。只有當礦區充水斷裂破碎帶溝通地表水時,才會發生大量涌水。
2.礦床水文地質工作的重點
    ①研究層狀裂隙含水層的區域性構造裂隙密集帶與寬大裂隙帶的分布發育規律及其與巖性、厚度、構造部位的關系。
    ②研究成礦巖脈下礦體與圍巖的裂隙特征、分布規律。
    ③查明構造破碎帶的規模、分布、力學性質、裂隙與充填狀況及補給條件。

三、孔隙充水礦體
    指產于松散沉積物中的砂礦,古近系和新近系半膠結碎屑沉積構造中的煤和油頁巖,以及礦床充水條件受上覆第四系松散層控制的弱含水層嚴重的30多礦種的礦床??蟠部紫凍淥?。最大特點是:大多數礦床為中等充水強度,礦坑充水均勻,也有尚未開采超級大水露天礦和流沙沖潰等復雜水文地質工程地質問題。
礦床位于有一定厚度的松散或半膠結孔隙含水層分布區,礦區地形低平,充水含水層埋藏淺或直接出露地表,降水和地表水的補給條件好??紫逗愕母凰員浠叢?,但在宏觀上含水層空隙介質的粒度大、分選好、含泥量少,其含水性好,反之則差。主要充水含水層分別是第四系松散含水層和古近系、新近系(包括部分白堊系)成巖差的半膠結碎屑巖含水層。
1.礦床充水特征
    ①受降水影響明顯,淺埋礦床的礦坑涌水量與降水量呈同步變化特征,尤其是露天開采,如廣東茂名油頁巖露天礦床,旱季水量小,最大暴雨時日排水量大82.45×104m³/d和大于100萬m³/d。②地表水對礦坑涌水有直接影響,一般為滲入式補給,滲入量大小與礦體距地表水的遠近、水體下方巖石的透水性、入滲面積與地表水頭有關,當井下產生冒落裂隙時,地表水水體以潰入形式涌入礦坑。③山區河谷平原與洪沖積扇頂部的孔隙充水礦床,礦坑涌水量最大。如分布在這兩個蓄水構造下的遼西元寶山煤礦與河北司家營鐵礦,礦坑涌水量分別預測為33m³/d和大于100萬m³/d。④古近系和新近系半膠結碎屑巖中的礦床,因含水層鐵含量高,易風化,裂隙不發育,且一般上覆弱透水層,補給徑流條件差,礦坑涌水量以排泄存儲量為主,初期涌水量有事較大,單隨后逐漸減少穩定到一個較小值。


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