水文地质学_矿床水文地质学讲义(充水条件).ppt

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2013年6月课程主要讲授内容一、矿石、矿体、矿床及矿产
二、矿体的形状及产状
三、矿床成因类型及其与周围含水层间的关系
四、矿床开采矿石：凡含经济上有价值和技术上可提取有用元素、化合物或矿物的岩石。
矿体：矿石的自然堆积体。
它是独立的地质体，有一定的形状、大小和产状，占有一定的空间。
包围矿体的无实用价值的岩石称矿体的围岩。矿体和围岩石间的界面有清晰的．也有逐渐过渡的。
矿床：由成矿地质作用在地壳中形成的质和量皆符合当前经济技术条件，可被开采和利用的地质体总称。它由矿体和围岩组成。一个矿床可由一个或多个矿体组成。
矿体的形状，系指矿体在空间的存在形态。
形状不同的矿体，它与周围含水层(体)之间具有不同的接触状态，发生不同的水力联系，使矿床具有不同的水文地质特征。矿体的产状，是指矿体产出的地质位置和产出状态，包括矿体的构造位置、形状、大小、与围岩的接触关系及其空间位置等。矿体产状，通常以矿体(层)的走向、倾向及倾角来表示。
按倾角，把矿体分成：
倾角小于3°的水平矿体；
3°至30°的缓倾斜矿体；
30°至45°一55°的倾斜矿体；
大于45°—55°的急倾斜矿体。三、矿床成因类型及其与周围含水层间的关系(3)气水—热液矿床：是由含水、挥发性纽分及成矿组分的气水热液，在运移中，成矿物质通道充填或交代作用所形成的矿床。
这类矿床的水文地质条件复杂，多为岩溶充水矿床。接触交带矿床的围岩一侧多为岩溶水，远离接触带的矿床，则多处于岩溶水包围之中，甚至矿体本身也含水。
(4)风化矿床：出地壳表层风化作用形成的矿床，称风化矿床。主要产出铁、锰、铝、镍、钻、金、金刚石、磷块岩及高岭土等。按成因分为残积和坡积矿床、残余矿床、淋积矿床。其主要充水层为风化裂隙潜水层，一般水文地质条件较简单。
（5）沉积矿床：系由地表沉积作用形成的矿床。以其中富集有用物质而与一般岩相相区别。
沉积矿床所产矿种大多产量丰富，尤其是生物化学和胶体化学沉积矿床，多与碳酸盐岩共生，多具有利蓄水的构造，受岩溶水的威胁．致使矿床水文地质条件极为复杂．国内、外大水矿床多属此类。

（6）变质矿床：系伴随岩石变质过程，由有用元素富集而成的矿床，除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外，还产滑石、石墨、石棉等非金属矿产，多数为水文地质条件简单的裂隙充水矿床。
矿床水文地质工作是为开采矿床服务的，采矿方法的选择、矿井涌水量的大小及疏干措施的设置，均与矿区水文地质条件有关。采用不同的开采方式和开采方法，会使矿区水文地质条件受到不同的改造，不仅会导致矿井涌水量、采矿难易程度及成本等有很大的差别，还会出现不同的环境地质问题。
矿田：一个矿床的天然分布范围。
划归一个矿山企业开采的范围称矿区。
矿井（坑）)是一个独立开采系统的生产单位，井田则是基本的开采单位。
由于矿井(或坑口)是独立的生产单位，所以也将从全井田中流入井巷的水称为矿井(矿坑)涌水。沿倾向的长度，由于井田的范围过大，所以开采时尚需按矿体(层)的倾角和技术条件，将矿体划分为更小的单元有顺序的进行开采。
对倾斜的矿体(层)，多沿倾斜按一定标高分成若干个平行于走向的长条，称其为阶段。其上边界为阶段回风平巷，所在水平面称回风水平；下边界则为阶段运输平巷，其水平面称运输水平。（1）露天开采及露天矿场的构成
当矿床埋藏近地表、覆盖层较薄，或开采由浅延至深部矿床的浅部矿体时、宜用露天方式开采，即从地面以较大面积直接向深处掘露天沟道、形成工作面开采矿石的方式。（2）地下开采及开采系统的构成
应用地下开采方式开采埋藏在地下深处的矿床，就是利用适宜类型的地下巷道和不同的采矿方法从地下采出矿石。图2地下开采矿山井巷综合示意图
1-立井；2-斜井；3-平硐；4-暗立井；5-溜井；6-石门；7-矿门；8-矿仓；9-上山道；10-下山道；11-风井；12-岩层平巷；13-矿层平巷2024/9/25(1)开拓。是采矿的第一步，据设计从地面到矿体开掘一系列的计拓巷道，建立运输、通风、排水和供水等工程系统。2024/9/25支撑采矿法，崩落采矿法：
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、暂时）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区，保护采区安全生产。崩落采矿法：运用于采空区上方无城镇，地表水或无强含水层的采区，是利用顶板崩落的岩块充填采空区，控制围岩的位移，确保安全生产。崩落法是最常用的采矿方法，但它对矿床充水的威胁也最大。

充填采矿法：优点在于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。主要内容一、基本概念
二、