第十章矿床水文地质学讲义(充水条件)
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任务十三矿床充水与矿床水文地质类型一、矿床(坑)充水条件在自然状态下,矿体尤其是围岩中通常充满一定数量的地下水,称之矿床充水。
当开采矿产时,这些地下水和某些地表水,可持续地流入采矿井巷,称之为矿坑(井)涌水或充水,其水量大小称为充水强度或涌水强度。
矿井突水(矿坑透水):超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。
矿床(坑)充水条件:是指矿床(坑)充水水源、充水途径及其影响因素。
其中充水水源是必要条件,充水途径是充分条件,二者为矿井充水的必备条件。
(一)矿床(坑)充水水源大气降水、地表水、地下水、老窑水,均可构成矿坑(坑)充水水源。
1、以大气降水为主要充水水源的矿床矿坑涌水特征主要表现:(1)矿坑涌水动态与当地降水的变化过程一致或具有相似性。
(2)同一矿床,随开采深度增加矿坑涌水量逐渐减少,且其涌水高峰值滞后时间加长。
(3)矿坑(井)涌水量的大小与降水性质、强度、延续时间、入渗条件密切相关。
2、以地表水为主要充水水源矿床地表水能否成为矿坑充水水源,关键在于二者之间无水力联系,即是否存在充水途径。
其充水途径有天然和人工二类。
地表水作为矿坑充水水源时,它对矿坑的充水程度取决于以下几方面:(1)地表水体的性质和规模(2)地表水体与矿坑的相对位置,包括二者位置高程的相对关系、水平距离。
(3)矿坑与地表水体之间的岩石透水性。
(4)采矿方法的影响。
3、以地下水为主要充水水源的矿床能造成矿井涌水的含水层,称为矿床(坑)充水层。
依据矿床与充水层的关系,分为直接充水源和间接充水水源。
直接充水源:充水层直接被矿坑揭露,地下水直接进入矿坑。
间接充水源:含水层的地下水只能通过导水通道进入矿坑。
当地下水成为主要涌水水源时,其充水特点、强度和规律性如下:(1)矿井涌水强度与充水层的空隙性质及富水程度有关。
(2)矿井涌水强度与充水层的厚度和分布面积有关。
(3)矿井涌水量及其变化与充水层中地下水量的组成及大小有关。
4、以老窑水为主要充水水源的矿床老窑:历史上开采过,现在已经闭坑不采的矿井。
矿井充水条件的三个方面1,充水水源:大气降水、地表水、储存于井巷围岩中的地下水和老空水等;2,充水通道:导水断层、岩溶陷落柱、导水钻孔、采动破坏形成的裂隙和岩溶塌陷等3,影响矿井充水程度的因素:井巷绝对于当地侵蚀基准面的位置、井巷距水体的远近、各种水源本身的特征及其补给条件。
12、含水层按富水性分为哪几类,其分类标准是什么?分类:① 富水性极强的含水层,单位涌水量>10。
②富水性强的含水层,单位涌水量10~5。
③富水性中等的含水层,单位涌水量5~1。
④富水性弱的含水层,单位涌水量1~0.01,⑤富水性极弱的含水层,单位涌水量学指标、有毒的化学指标、氧平衡指标3生物性水质指标:细菌、病毒、病原体4放射性水质指标34生活饮用水水质的基本要逑?A水的感官性状良好B水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康c水中不得含有病原微生物35什么叫矿泉水?当地下水(dang1 de0 xia4 shui3)中的特别的化学成分或气体含量达到一定指标时,称其为矿水。
若矿水以泉的形式出露地表,称为矿泉水36地下水环境评价的主要内容?A分析、确定污染物的排放特(fen1 xi1 _que4 ding4 wu1 ran3 wu4 de0 pai2 fang4 te4)征B估算排放污染物增量的时空分布C评估污染(ping gu wu ran)物排放对地下水环境的影响范围、时段、程度D依照有关法规,判定地下水水质的优劣,并提出相应的防治对策、措施及建议。
37地下水环境评价的原则?a重点突出,有针对性原则b浓度控制和总量控制相结合的原则c评价和管理并重,评价先行以及短期与长期影响同时考虑的原则d以国家和地方的法规为准绳e充分利用现有资料,并(chong fen li yong xian you zi liao _bing)根据评价需要尽可能取得实际勘探及测量数据。
开展相应的野外试验和实验模仿工作也是十分必要的。
38矿区常见的环境水文地质问题有哪些?a区域地下水持续下降b岩溶地表塌陷c地下水质恶化d矿井酸性水39水源地一般选择哪些位置?A应尽可能选择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广、具有调节能力、水量丰富、水质良好的地段上。
矿井充水条件分析摘要煤矿开采前在煤层和围岩中赋存的水,称为煤层充水;煤层采掘时流入井巷的水称为矿井涌水;瞬时突发性的大量涌水称为矿井突水。
充水、涌水和突水的水量大小分别称为充水强度、涌水强度和突水强度。
矿井充水水源、充水通道、充水含水层(直接的、间接的)特征、开采煤层顶底板特征,以及地形、气候、地表水体、采煤方法等影响矿井充水的性质和强度的诸多因素,称为矿井充水条件。
关键词煤层充水;矿井涌水;矿井突水中图分类号TD15 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)092-0118-02含水层中的地下水运动的必备条件:岩层必须是透水的,沿着水流方向必须有水位差。
透水性能好坏决定于岩石的孔隙性。
地下水的水位差,取决于含水层的补给与排泄区之间的标高差。
地下水在运动时,因受到摩擦而产生水头损失,使水头逐渐下降。
1 充水条件1.1 煤层及煤系岩石中的地下水1)孔隙水。
孔隙水是指存在于疏松岩土孔隙中的地下水,它广泛分布于第四季松散沉积物中。
①煤系上覆第四系孔隙水赋存条件:呈角度不整合覆盖于不同时代煤系的底层之上。
含水层特征:含水层松散未经胶结,属孔隙潜水;水量大小取决于含水层的成因类型、岩性结构、颗粒成分、厚度和分布面积。
对生产矿井的影响:在井筒施工中和开采接近含水层底部的煤层时,出现涌水、涌砂、片帮等问题;第四系含水层被采矿区垮落高度沟通或井筒穿层时,可能成为煤系中含水层的补给源。
②煤系地层中的孔隙水赋存条件:经常构成煤层的直接或间接顶板。
含水层特征:含水层通常胶结,以孔隙承压水为主;水量决定于含水层岩性厚度,并随煤盆地范围内不同地段的沉积特征不同而有所变化。
水压随含水层埋深增加而增大。
对生产矿井的影响:揭露含水层时出现涌水、涌砂、片帮、冒顶,尤其是在胶结程度差的粉、细砂岩含水层中,涌砂、片帮和冒顶更严重,涌水量一般不大。
2)裂隙水。
裂隙水是饱含在各种成因的岩石裂隙中的地下水①风化裂隙水赋存条件:基岩裸露区和被第四系沉积物覆盖的基岩风化壳中。
浅析矿井水文地质特征及充水因素摘要:矿井水作为威胁煤矿安全生产的五大灾害之一,多年来不同程度地威胁着煤矿企业的安全生产,不仅危及采矿工人的生命安全,还会严重影响开采进度,同时也大大提高了煤矿的开采成本,基于煤矿企业及科研人员在矿井水害领域开展的大量工作,目前因矿井水害所造成的较大人员财产损失的事故案例已大幅减少,但仍在一定程度上制约着我国煤炭事业的发展。
因此,分析矿井水文地质特征和充水因素,制定充水防治措施,是煤矿安全生产的重要保障。
关键词:矿井充水因素;水文地质;含水层;充水水源;充水通道引言由于矿井建设之初水文地质资料有限,勘探预测矿井涌水量均与投产后实际涌水量有较大差异,由此引发多个系统性风险和问题,该区域多个其他矿井也存在类似情况。
为此在矿井建设至生产逐步正常化的过程中,针对矿井水害问题,在井下给排水系统建设方面采取了多项措施,有效控制了矿井涌水量突增带来的多个风险隐患,降低了矿井在水害防治、系统运行方面的成本消耗,确保了矿井生产组织的安全高效开展。
1对于矿山井下防治水特征的探究和分析其一,在最近几年中,相关部门结合矿井施工环境勘察状况以及施工流程制定了一系列的规章体系,对矿井开采阶段加以监督和管理,以此为后期作业实施提供良好的依据,另外,在防治的过程中,依据实际的状态对矿井水文地质存在的特征进行提取汇总,结合井下水自身特点,创建相应的防治模式,通过特定的处理手段,提前制定预防计划,方可在问题出现时积极应对。
其二,在矿井开采作业期间,需要有效实施井下水治理作业,通过大型的探测设备以及处理仪器,对矿井的水文环境作出调研,与此同时,依据相应的防治方案,划分矿井水文地质的类型,可进行防治预测训练,将整体效果体现出来,促使防治水工作朝着良好趋势迈进。
其三,井下水可控排放技术和防喷技术等工艺由于其极高的实用性而被广泛应用在矿井开采阶段。
不同的工艺最终得出的效果也存在较大的差异,并且需要在合理的范围之内实施,发挥出最大的作用。
3.4.1矿井充水条件矿床充水的水源和通道是矿井水形成的必备条件,其他因素则影响矿井涌水量的大小及其动态变化。
矿井充水水源、充水通道和影响矿井充水程度三类因素的综合作用称为矿井的充水条件。
根据我国矿井水害的形成特点和目前的研究成果,上述三个方面的矿井充水条件概括为表2-3-3。
表2-3-3矿井充水条件水源通道其他影响因素1、大气降水;2、地表水;3、地下水:*孔隙水;*裂隙水;*岩溶水;4、老空积水1、断裂构造;2、岩溶陷落柱;3、构造和地震裂隙;4、采动裂隙(导水裂隙带)5、导水钻孔;6、岩溶塌陷天窗7、风化裂隙(张新路加)1、含水层富水性及补给条件;2、边界条件;3、地质构造;4、地形条件;5、隔水层;6、地下水动态类型3.4.1.1矿井充水水源在矿井生产过程中,煤层附近各水体均可能通过各种通道进入矿井。
矿井水的来源是多方面的,主要有大气降水、地表水、地下水和老空积水四种充水水源。
⒈大气降水大气降水是地下水的主要补给来源,因此所有矿井的充水都不同程度地受到降水的影响。
降水对矿井充水的影响,既与降水的特点有关,又与降水的入渗条件有关。
对于有集中入渗通道的矿井:①降水沿集中入渗通道灌入矿井造成涌水,其水量大小既取决于降水量大小和集中通道连通地表部分的汇水条件,也取决于集中通道的过水断面和长度;②矿井充水与降水关系密切,矿井充水滞后于降水的时间,一般为数小时至数日,有时易构成水害。
当降水是通过岩层的孔隙、裂隙渗入矿井时:①入渗机制比较复杂,矿井充水既决定于降水量的大小、降水强度(强度大易形成地表径流流失,强度小又不足以润湿包气带)和降水历时(历时长有利于入渗),更取决于入渗条件(地形及地表水发育情况、岩层渗透性和渗透距离、植被等);②矿井充水与降水的关系不密切,矿井涌水量增大滞后于降水的时间较长,一般为十几天至几十天不等,在降水特点相同的情况下主要取决于入渗条件。
⒉地表水流经矿区或邻近矿区的地表水体,当其与井巷或充水岩层具有水力联系时,成为矿井充水水源,甚至导致淹井。
浅谈某矿床IV区段的充水条件摘要:本文是作者结合多年在矿床的工作经验,从矿区含水岩系,矿区水文地质构造,矿床含水层(带)的分布与特征,红层构造裂隙含水带,裂隙承压含水层,构造带的水文地质特征,矿床充水水源因素,矿床充水的通道等方面分析,认为该矿床IV区段充水条件较为简单,没有溃入性通道和大的充水水源,水文地质复杂程度类型属中等类型。
关键词:矿床;充水条件;水文地质特征;充水水源;含水层;含水带Abstract: This paper is a combination of years of work experience in the deposit, from the mining area aquiferous system, mine hydrology and geological structure, distribution and characteristics of the deposit aquifers (with), red beds, tectonic fissure aquifer zone, fractured confined aquifer, constructedhydrogeological characteristics, with deposits in water-filled water factors, deposit water filled channels that the water-filled condition of the IV section of the deposit is relatively simple, there is no collapse into the channel and the large water-filled water, hydrogeological complexity of the typethe medium type.Keywords: deposit; fill condition; hydrogeological characteristics; water-filled water; aquifer; aquifer with中图分类号: P613 文献标识码:A文章编号:矿区地质背景矿区在大地构造上位于华南加里东褶皱系北缘,扬子准地台南端,为桂北台隆城岭断褶带中越城岭苗儿山两花岗岩所夹持的新资向斜中段。
>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学§10.3矿床水文地质分类及主要矿床水文地质类型的基本特点一、矿床水文地质分类及主要矿床水文地质类型的基本特点我国矿山淹井事故之多,数量之大,可谓世界之最,因此提高勘探与预测水平,始终是矿床水文地质工作追求的目标。
长期的勘探与开采实践表明,相似水文地质条件的矿床,具有基本类同的充水条件与接近的矿坑涌水量及采后主要水文地质工程地质问题。
随着资料和经验的积累,逐渐揭示了矿床所处的内外环境与充水条件,充水强度之间的内在联系,为在理论上分类奠定了基础。
分类既要对我国复杂多变的矿床充水条件具有高度的概括,又应明确多类型的基本水文地质特征,同时不同类型之间的界线清楚便于掌握应用。
建国50多年来民,在这一研究领域我国活动经历了由借用前苏联分类到结合国情的自主研发过程,提出过很多与时代相适应的分类方案,均因实践的局限性,始终不断的完善中。
随着60年代以来国家依靠自身力量,查明了一大批水文地质条件复杂的矿床,特别是在岩溶发育充水矿床的勘探中,采用大流量抽、放水试验的整体流暴露技术和70年代又在矿坑涌水量预测中引进数值方法,大大提高了勘探和预测水平;1977~1978国家以组织55个岩溶充水矿山回访调查,通过对勘探报告与开采实际的对比验证,对岩溶充水矿床的勘探预测方法的准确性及存在问题,有了更系统全面的掌握。
在此基础上,1993年水文地质、工程地质研究所提出了《中国岩溶充水矿床水文地质勘探类型》,将岩溶充水矿床进一步划了溶隙充水、溶洞充水和暗河管道充水三个亚类。
1991-10-01国家技术监督局在吸纳了《岩溶充水矿床水文地质勘探类型》和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》的基础上,颁发了新的国家标准《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB12719-91)。
该方案如下:1.类及亚类首先根据矿床主要充水层的储水空间特征,将充水矿床划分为三类:第一类:以孔隙含水层充水为主的矿床,简称孔隙充水矿床。