Question

主要矿床水文地质类型的基本特征

Answer 1

1.以孔隙含水层充水为主的矿床（孔隙充水矿床）

本类型矿床以孔隙水充水为主，主要包括产于第四系松散层中的砂矿床和产于第三系半胶结层中的煤和油页岩等矿床。

本类型矿床的水文地质特征：①矿床主要分布在有一定厚度的松散含水层分布区；②矿床和充水岩层埋藏浅，或直接出露于地表，主要受大气降水和地表水的补给，受大气降水补给时涌水动态较稳定；③充水强度取决于充水层的透水性，且多数矿床为直接充水，少数为间接充水，井巷涌水量一般较大；④充水层本身主要是砂层，稳定性差，开采时常发生流砂冲溃和露天开采边坡的滑动等不良工程地质问题；⑤矿床一般位于当地侵蚀基准面以下，补给较易，水文地质条件多数较复杂。

2.以裂隙含水层充水为主的矿床（裂隙充水矿床）

包括产于坚硬沉积岩、岩浆岩和变质岩中的各种矿床，多分布在高山区和丘陵区。

裂隙充水矿床受到裂隙发育程度和分布规律的控制，其充水特点是：①层状矿床常以构造及成岩裂隙充水为主，多由大气降水和地表水补给，富水性中等，脉状矿床则多以风化裂隙和断裂带充水为主，富水性中—弱，且由浅部至深部逐步减弱；②多为直接充水，在井巷内主要是沿裂隙产生涌水且有季节性变化；③矿坑涌水量一般比较小（＜1000m³/d），矿坑涌水具有不均匀性，疏干排水时的影响范围较小；④水文地质条件复杂程度为简单—中等。

3.以岩溶含水层充水为主的矿床（岩溶充水矿床）

岩溶充水矿床在我国分布很广，涉及金属、非金属、煤等各类矿种，多为大水矿床，水文地质条件复杂。

岩溶充水矿床的矿床（坑）充水条件，主要取决于充水岩层的岩溶发育特征。由于岩溶发育和富水性的不均一性，岩溶矿床的充水特点主要是：①矿坑涌水量大；②以集中突水为主要充水方式；③矿井排水的影响范围可以扩展很远。

孔隙、裂隙、岩溶三类充水矿床水文地质类型的基本特征见表12-4。

表12-4 不同类型矿床的水文地质特征

续表

续表

小结

通过本章的学习，掌握以下重点内容：①矿床开采，主要是矿床开采方式、步骤、采矿方法和采空区顶板岩体破坏特征；②矿床充水条件，主要是矿床（坑）充水水源、充水通道（充水途径）和矿床充水强度分析；③矿床水文地质类型，主要是孔隙充水矿床、裂隙充水矿床、岩溶充水矿床的充水特征。

复习思考题

1.试述矿床水文地质的含义、目的、任务是什么？

2.试述矿区、矿田、井田、阶段（中段）、采区、水平（中段）的概念。

3.矿床开采方式有几种？各适用于什么条件？

4.矿床开采通常分几个步骤？

5.采空区顶板岩层破坏有什么特征？分哪几个带？

6.什么是矿床（坑）充水条件？矿坑充水水源有几种？各有什么特征？

7.矿坑充水通道（充水途径）有几种？各有什么特点？

8.对断层如何进行水文地质分类？

9.如何应用斯列萨列夫公式评价巷道顶底板的稳定性？

10.什么是临界水压值（H_L）？什么是临界隔水层厚度（t_L）？

11.试述底板突水系数水压比的概念。

12.如何计算采空区顶板冒落带和裂隙带高度？

13.影响矿床充水强度的因素主要有哪些？

14.矿床边界条件主要包含什么边界？

15.矿床水文地质分类应遵循什么原则？

16.固体矿床水文地质类型是如何划分的？

17.中国岩溶充水矿床的水文地质类型是如何划分的？

18.以孔隙含水层充水为主的矿床有什么特征？调查重点是什么？开采时期的水文地质问题是什么？

19.以裂隙含水层充水为主的矿床有什么特征？调查重点是什么？开采时期的水文地质问题是什么？

20.以岩溶含水层充水为主的矿床有什么特征？调查重点是什么？开采时期的水文地质问题是什么？

21.某矿区示意剖面如图12-17所示，试回答下列问题。

图12-17 某矿区示意剖面图

1—铁矿；2—煤层；3—页岩；4—灰岩；5—闪长岩；6—断层；7—坑道及标高（m）；8—揭露灰岩的钻孔水位及其标高（m）；9—河水位及其标高（m）

（1）分析天然情况下灰岩含水层地下水的补给、径流的排泄条件。

（2）分析铁矿床充水条件及煤矿床充水条件（注意对100m、0m、-100m不同开采水平的充水条件进行对比）。

（3）开采100m水平煤层时，是否会造成矿坑充水？开采0m水平煤层时，最大可能性充水水源是哪种？开采-100m水平煤层时，充水水源可能是什么？并分析说明其理由。

22.华北某煤田受底板岩溶水的威胁，地质情况及矿坑如图12-14所示。已知底板隔水层厚度t=30m，容重γ=2 t/m³，灰岩含水层作用在巷道底板的实际水压值H=350m。如果设计巷道底宽L=10m，坑道底板是否稳定？为安全开采，是否需要疏干降压？水位降（S）为多大？（参考答案：坑道底板不稳定，需疏干降压，水位降S=20m）