礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)

1、礦山水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探 吳 勇 博士、教授 2021-7-25 2021-7-25 2021-7-25 近年來(lái)，隨著我國(guó)近年來(lái)，隨著我國(guó)礦業(yè)快速發(fā)展礦業(yè)快速發(fā)展，礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)，礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)礦山及其礦山及其 周?chē)h(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，并誘發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)生周?chē)h(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染，并誘發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)生 態(tài)環(huán)境造成了較嚴(yán)重的破壞，越來(lái)越突出的環(huán)境態(tài)環(huán)境造成了較嚴(yán)重的破壞，越來(lái)越突出的環(huán)境問(wèn)題、安全問(wèn)題、安全 問(wèn)題威脅問(wèn)題威脅到礦區(qū)到礦區(qū)人民人民生命財(cái)產(chǎn)生命財(cái)產(chǎn)安全。安全。 僅僅20152015年上半年，煤礦事故發(fā)生十多起。年上半年，煤礦事故發(fā)生十多起。 2021-7-25 日期 死亡 人數(shù)

2、 事故簡(jiǎn)況 2015-6-077山西晉中市平遙縣一煤礦，發(fā)生中毒與窒息事故，造成7人死亡。 2015-5-064遼寧阜新市清河門(mén)區(qū)一煤礦發(fā)生冒頂片幫事故，造成4人死亡。 2015-05-115云南曲靖市沾益縣一煤礦發(fā)生頂板事故，造成5人死亡。 2015-05-014達(dá)州市達(dá)川區(qū)一煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成4人死亡。 2015-04-293湖南益陽(yáng)市安化縣一煤礦發(fā)生機(jī)械傷害事故，造成3人死亡。 2015-04-278四川樂(lè)山市沙灣區(qū)一煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成8人死亡。 2015-04-253黑龍江雞西市城子河區(qū)一煤礦發(fā)生機(jī)械傷害事故，造成3人死亡。 2015-04-1921 山西大同市南郊區(qū)大

3、同煤礦集團(tuán)大同地方煤炭有限責(zé)任公司姜家 灣煤礦發(fā)生透水事故，造成21人死亡。 2015-04-056黑龍江七臺(tái)河市新興區(qū)一煤礦發(fā)生透水事故，造成6人死亡。 2015-03-134 3月13日12時(shí)15分許，四川省廣安市鄰水縣一煤礦發(fā)生頂板事故， 造成4人死亡。 2015-02-284 2月28日11時(shí)57分，江西省樂(lè)平礦務(wù)局涌山煤礦發(fā)生煤與瓦斯突出 事故，造成4人死亡。 2015-02-123 2月12日11時(shí)54分，山西省陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)一煤礦突發(fā)煤與瓦斯突出， 造成3人死亡。 2015-01-307 1月30日18時(shí)55分，安徽省淮北礦業(yè)一煤礦發(fā)生突水，造成7人死 亡，7人受傷。2021-7-

4、25 2021-7-25 1 1、礦區(qū)、礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作的重要性水文地質(zhì)工程地質(zhì)工作的重要性 地質(zhì)工程地質(zhì)資料，地質(zhì)工程地質(zhì)資料，以滿(mǎn)足編制開(kāi)采設(shè)計(jì)的要求以滿(mǎn)足編制開(kāi)采設(shè)計(jì)的要求。 如果水文地質(zhì)工程地質(zhì)資料不符合要求，則儲(chǔ)量不能批如果水文地質(zhì)工程地質(zhì)資料不符合要求，則儲(chǔ)量不能批 準(zhǔn)，或降級(jí)批準(zhǔn)。準(zhǔn)，或降級(jí)批準(zhǔn)。 當(dāng)?shù)V區(qū)水文地質(zhì)條件及工程地質(zhì)條件復(fù)雜，造成開(kāi)采技當(dāng)?shù)V區(qū)水文地質(zhì)條件及工程地質(zhì)條件復(fù)雜，造成開(kāi)采技 術(shù)上的極大困難，或經(jīng)濟(jì)不合算，則儲(chǔ)量被列為表外，術(shù)上的極大困難，或經(jīng)濟(jì)不合算，則儲(chǔ)量被列為表外， 不能作為投資依據(jù)。不能作為投資依據(jù)。 詳查或勘探地質(zhì)報(bào)告詳查或勘探地質(zhì)報(bào)告必須有必

5、須有“開(kāi)采技術(shù)條件開(kāi)采技術(shù)條件”一章，普一章，普 查地質(zhì)報(bào)告必須有查地質(zhì)報(bào)告必須有“開(kāi)采技術(shù)條件開(kāi)采技術(shù)條件”一節(jié)，否則報(bào)告不一節(jié)，否則報(bào)告不 能通過(guò)。能通過(guò)。 2021-7-25 p 根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征，將充水礦床分根據(jù)礦床主要充水含水層的容水空間特征，將充水礦床分 為三類(lèi)為三類(lèi)： u第第一類(lèi)以孔隙含水層充水為主的礦床，簡(jiǎn)稱(chēng)孔隙充水礦床一類(lèi)以孔隙含水層充水為主的礦床，簡(jiǎn)稱(chēng)孔隙充水礦床； u第二第二類(lèi)裂隙充水礦床；第三類(lèi)巖溶充水礦床類(lèi)裂隙充水礦床；第三類(lèi)巖溶充水礦床。 u第三第三類(lèi)可按巖溶形態(tài)劃分為三個(gè)亞類(lèi)：第一亞類(lèi)以溶蝕裂類(lèi)可按巖溶形態(tài)劃分為三個(gè)亞類(lèi)：第一亞類(lèi)以溶蝕裂 隙為

6、主的巖溶充水礦床；第二亞類(lèi)以溶洞為主的巖溶充水隙為主的巖溶充水礦床；第二亞類(lèi)以溶洞為主的巖溶充水 礦床；第三亞類(lèi)以暗河為主的巖溶充水礦床。礦床；第三亞類(lèi)以暗河為主的巖溶充水礦床。 2 2、礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探類(lèi)型劃分礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探類(lèi)型劃分， 工作工作程度總體要求程度總體要求 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探類(lèi)型劃分勘探類(lèi)型劃分 2021-7-25 1）直接）直接充水的礦床：礦床主要充水充水的礦床：礦床主要充水含水層（含含水層（含冒落帶和底板破壞冒落帶和底板破壞厚厚 度）與度）與礦體直接接觸，地下水直接進(jìn)入礦坑。礦體直接接觸，地下水直接進(jìn)入礦坑。 2）頂板）頂板間接充水的礦床：礦床主要

7、充水含水層位于礦層冒落帶之上，間接充水的礦床：礦床主要充水含水層位于礦層冒落帶之上， 礦層與主要充水含水層之間有隔水層礦層與主要充水含水層之間有隔水層(注注)或弱透水層，地下水通過(guò)構(gòu)或弱透水層，地下水通過(guò)構(gòu) 造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶或弱透水層進(jìn)入礦坑。造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶或弱透水層進(jìn)入礦坑。 3）底板）底板間接充水的礦床：礦床主要充水含水層位于礦層之下，礦層間接充水的礦床：礦床主要充水含水層位于礦層之下，礦層 與主要充水含水層之間有隔水層或弱透水層。承壓水通過(guò)底板薄弱與主要充水含水層之間有隔水層或弱透水層。承壓水通過(guò)底板薄弱 地段、構(gòu)造破碎帶、弱透水層或?qū)膸r溶陷落柱進(jìn)入礦地段、構(gòu)造破碎帶、弱透

8、水層或?qū)膸r溶陷落柱進(jìn)入礦坊坊。 2021-7-25 各類(lèi)充水礦床按礦體（或?qū)?，下同）與主各類(lèi)充水礦床按礦體（或?qū)?，下同）與主 要充水含水層的空間關(guān)系，充水方式分為：要充水含水層的空間關(guān)系，充水方式分為： 2021-7-25 根據(jù)根據(jù)主要礦體主要礦體與與當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面的關(guān)系，地下水的補(bǔ)給條件，地的關(guān)系，地下水的補(bǔ)給條件，地 表水與主要充水含水層水力聯(lián)系密切程度，主要充水含水層和構(gòu)表水與主要充水含水層水力聯(lián)系密切程度，主要充水含水層和構(gòu) 造破碎帶的富水性、導(dǎo)水性、第四系覆蓋情況以及水文地質(zhì)邊界造破碎帶的富水性、導(dǎo)水性、第四系覆蓋情況以及水文地質(zhì)邊界 的復(fù)雜程度，將各類(lèi)充水礦床勘探

9、的復(fù)雜程度劃分為三型：的復(fù)雜程度，將各類(lèi)充水礦床勘探的復(fù)雜程度劃分為三型： 2021-7-25 一般一般要求要求 1、研究研究區(qū)域水文地質(zhì)條件，確定礦區(qū)所處水文地質(zhì)單元的位置，區(qū)域水文地質(zhì)條件，確定礦區(qū)所處水文地質(zhì)單元的位置， 詳細(xì)查明礦區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，區(qū)域地下水對(duì)詳細(xì)查明礦區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，區(qū)域地下水對(duì) 礦區(qū)的補(bǔ)給關(guān)系，主要進(jìn)水通道及其滲透性礦區(qū)的補(bǔ)給關(guān)系，主要進(jìn)水通道及其滲透性。 2、詳細(xì)詳細(xì)查明礦區(qū)含查明礦區(qū)含(隔隔)水層的巖性、厚度、產(chǎn)狀，分布范圍、水層的巖性、厚度、產(chǎn)狀，分布范圍、 埋藏條件，含水層的富水性，礦床頂?shù)装甯羲畬拥姆€(wěn)定性。著埋藏條件，含水層的

10、富水性，礦床頂?shù)装甯羲畬拥姆€(wěn)定性。著 重查明礦床主要充水含水層的富水性、滲透性、水位、水質(zhì)、重查明礦床主要充水含水層的富水性、滲透性、水位、水質(zhì)、 水溫、動(dòng)態(tài)變化以及地下水逕流場(chǎng)的基本特征，確定礦區(qū)水文水溫、動(dòng)態(tài)變化以及地下水逕流場(chǎng)的基本特征，確定礦區(qū)水文 地質(zhì)邊界。地質(zhì)邊界。 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探程度要求勘探程度要求 2021-7-25 3、詳細(xì)查明對(duì)礦坑充水有較大影響的構(gòu)造破碎帶的位置、規(guī)模、詳細(xì)查明對(duì)礦坑充水有較大影響的構(gòu)造破碎帶的位置、規(guī)模、 性質(zhì)、產(chǎn)狀、充填與膠結(jié)程度、風(fēng)化及溶蝕特征、富水性和導(dǎo)性質(zhì)、產(chǎn)狀、充填與膠結(jié)程度、風(fēng)化及溶蝕特征、富水性和導(dǎo) 水性及其變化、溝通各含水層

11、以及地表水的程度，分析構(gòu)造破水性及其變化、溝通各含水層以及地表水的程度，分析構(gòu)造破 碎帶可能引起突水的地段，提出開(kāi)采中防治水的建議碎帶可能引起突水的地段，提出開(kāi)采中防治水的建議。 4、詳細(xì)查明對(duì)礦床開(kāi)采有影響的地表水的匯水面積、分布范圍、詳細(xì)查明對(duì)礦床開(kāi)采有影響的地表水的匯水面積、分布范圍、 水位、流量、流速及其動(dòng)態(tài)變化、歷史上出現(xiàn)的最高洪水位、水位、流量、流速及其動(dòng)態(tài)變化、歷史上出現(xiàn)的最高洪水位、 洪峰流量及淹沒(méi)范圍。詳細(xì)查明地表水對(duì)井巷充水的方式、地洪峰流量及淹沒(méi)范圍。詳細(xì)查明地表水對(duì)井巷充水的方式、地 段，并分析論證其對(duì)礦床開(kāi)采的影響，提出地表水防治的建議。段，并分析論證其對(duì)礦床開(kāi)采的影

12、響，提出地表水防治的建議。 2021-7-25 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探程度勘探程度要求要求（續(xù)）（續(xù)） 5、礦層礦層與含與含(隔隔)水層多層相間的礦床，應(yīng)詳細(xì)查明開(kāi)采礦層水層多層相間的礦床，應(yīng)詳細(xì)查明開(kāi)采礦層 頂、底板主要充水含水層的水文地質(zhì)特征和隔水層的巖性、頂、底板主要充水含水層的水文地質(zhì)特征和隔水層的巖性、 厚度、穩(wěn)定性和隔水性，斷裂發(fā)育程度、導(dǎo)水性以及溝通各厚度、穩(wěn)定性和隔水性，斷裂發(fā)育程度、導(dǎo)水性以及溝通各 含水層的情況，分析采礦對(duì)隔水層的可能破壞情況。當(dāng)深部含水層的情況，分析采礦對(duì)隔水層的可能破壞情況。當(dāng)深部 有強(qiáng)含水層時(shí)，應(yīng)查明主要充水含水層從底部獲得補(bǔ)給的途有強(qiáng)含水層時(shí)，

13、應(yīng)查明主要充水含水層從底部獲得補(bǔ)給的途 徑和部位徑和部位。 6、調(diào)查調(diào)查老窿的分布范圍、深度、積水和塌陷情況，大致圈老窿的分布范圍、深度、積水和塌陷情況，大致圈 定采空區(qū)，估算積水量，提出開(kāi)采中對(duì)老窿水的防治建議定采空區(qū)，估算積水量，提出開(kāi)采中對(duì)老窿水的防治建議。 2021-7-25 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探程度勘探程度要求要求（續(xù)）（續(xù)） 7、對(duì)有熱水、氣對(duì)有熱水、氣(有害氣體，下同有害氣體，下同)的礦床，應(yīng)基本查明熱水，氣的礦床，應(yīng)基本查明熱水，氣 的分布、壓力、溫度、梯度、流量，大致查明熱水、氣的來(lái)源及其的分布、壓力、溫度、梯度、流量，大致查明熱水、氣的來(lái)源及其 控制因素，有害氣體成

14、分及其濃度，地?zé)嵘w層的厚度，熱異常區(qū)的控制因素，有害氣體成分及其濃度，地?zé)嵘w層的厚度，熱異常區(qū)的 范圍、溫度及熱水、氣對(duì)礦床開(kāi)采的影響。范圍、溫度及熱水、氣對(duì)礦床開(kāi)采的影響。 8、凍土地區(qū)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明凍土的類(lèi)型、分布、厚度、層上水、凍土地區(qū)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明凍土的類(lèi)型、分布、厚度、層上水、 層間水、層下水的空間分布、富水性及其對(duì)礦床開(kāi)采的影響。層間水、層下水的空間分布、富水性及其對(duì)礦床開(kāi)采的影響。 9、水溶法開(kāi)采的鹽類(lèi)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明巖、礦層的空間分布，礦水溶法開(kāi)采的鹽類(lèi)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明巖、礦層的空間分布，礦 層頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì)和水理性質(zhì)層頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì)和水理性質(zhì)(指可塑性

15、、膨脹性、收指可塑性、膨脹性、收 縮性、崩解性、透水性等縮性、崩解性、透水性等)，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度及分布規(guī)律，各含，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度及分布規(guī)律，各含 水層與礦層的空間關(guān)系及其水力聯(lián)系情況。水層與礦層的空間關(guān)系及其水力聯(lián)系情況。 2021-7-25 10、擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)，應(yīng)充分研究已有勘探和礦山生產(chǎn)的擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)，應(yīng)充分研究已有勘探和礦山生產(chǎn)的 資料，評(píng)價(jià)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件，擴(kuò)大勘探的礦區(qū)，應(yīng)詳細(xì)查明資料，評(píng)價(jià)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件，擴(kuò)大勘探的礦區(qū)，應(yīng)詳細(xì)查明 主要充水含水層，斷裂破碎帶及礦區(qū)水文地質(zhì)邊界在擴(kuò)大范圍內(nèi)主要充水含水層，斷裂破碎帶及礦區(qū)水文地質(zhì)邊界在擴(kuò)大范圍內(nèi) 的變化，當(dāng)水文地質(zhì)條

16、件變化不大時(shí)，可用比擬法預(yù)測(cè)礦坑涌水的變化，當(dāng)水文地質(zhì)條件變化不大時(shí)，可用比擬法預(yù)測(cè)礦坑涌水 量，否則應(yīng)按新礦區(qū)的要求進(jìn)行勘探。量，否則應(yīng)按新礦區(qū)的要求進(jìn)行勘探。 延延深深勘探礦區(qū)勘探礦區(qū)，應(yīng)詳細(xì)查明主要充水含水層的富水性，斷裂，應(yīng)詳細(xì)查明主要充水含水層的富水性，斷裂 破碎帶向深部的變化，若水文地質(zhì)條件變化不大，可用比擬法預(yù)破碎帶向深部的變化，若水文地質(zhì)條件變化不大，可用比擬法預(yù) 測(cè)礦坑涌水量：當(dāng)深部發(fā)現(xiàn)新的充水含水層和導(dǎo)水構(gòu)造破碎帶時(shí)，測(cè)礦坑涌水量：當(dāng)深部發(fā)現(xiàn)新的充水含水層和導(dǎo)水構(gòu)造破碎帶時(shí)， 應(yīng)應(yīng)按按第第2條條和和第第3條執(zhí)行，并可根據(jù)實(shí)際條件結(jié)合已有的礦山巷道條執(zhí)行，并可根據(jù)實(shí)際條件結(jié)合

17、已有的礦山巷道 進(jìn)行放水試驗(yàn)，查明深部含水層富水性變化及地下水徑流場(chǎng)特征，進(jìn)行放水試驗(yàn)，查明深部含水層富水性變化及地下水徑流場(chǎng)特征， 預(yù)測(cè)礦坑涌水量。預(yù)測(cè)礦坑涌水量。水量水量，否則應(yīng)按新礦區(qū)的要求進(jìn)行勘探。，否則應(yīng)按新礦區(qū)的要求進(jìn)行勘探。 2021-7-25 各類(lèi)充水礦床應(yīng)著重查明的問(wèn)題 1、孔隙充水礦床孔隙充水礦床：應(yīng)著重查明含水層的成因類(lèi)型，分布、巖 性、厚度、結(jié)構(gòu)、粒度、磨圓度、分選性膠結(jié)程度、富水性、 滲透性及其變化；查明流砂層的空間分布和特征，含(隔)水層的 組合關(guān)系，各含水層之間，含水層與弱透水層以及與地表水之 間的水力聯(lián)系，評(píng)價(jià)流砂層的疏干條件及降水和地表水對(duì)礦床 開(kāi)采的影響。

18、2、裂隙充水礦床：裂隙充水礦床：應(yīng)著重查明裂隙含水層的裂隙性質(zhì)、規(guī)模、 發(fā)育程度、分布規(guī)律、充填情況及其富水性；巖石風(fēng)化帶的深 度和風(fēng)化程度；構(gòu)造破碎帶的性質(zhì)、形態(tài)、規(guī)模、及其與各含 水層和地表水的水力聯(lián)系；裂隙含水層與其相對(duì)隔水層的組合 特征。 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探程度勘探程度要求要求（續(xù)）（續(xù)） 2021-7-25 3、巖溶充水礦床巖溶充水礦床：應(yīng)著重查明巖溶發(fā)育與巖性、構(gòu)造等因素的 關(guān)系，巖溶在空間的分布規(guī)律、充填深度和程度、富水性及其變 化，地下水主要徑流帶的分布。 以溶隙、溶洞溶隙、溶洞為主的巖溶充水礦床，應(yīng)查明上覆松散層的巖 性、結(jié)構(gòu)、厚度，或上覆巖石風(fēng)化層厚度、風(fēng)化程度及

19、其物理力 學(xué)性質(zhì)，分析在疏干排水條件下產(chǎn)生突水、突泥、地面塌陷的可 能性，塌陷的程度與分布范圍以及對(duì)礦坑充水的影響。對(duì)層狀發(fā) 育的巖溶充水礦床，還應(yīng)查明相對(duì)隔水層和弱含水層的分布。 以暗河暗河為主的巖溶充水礦床：應(yīng)著重查明巖溶洼地、漏斗、 落水洞等的位置及其與暗河之間的聯(lián)系；暗河發(fā)育與巖性、構(gòu)造 等因素的關(guān)系；暗河的補(bǔ)給來(lái)源、補(bǔ)給范圍、補(bǔ)給量、補(bǔ)給方式 及其與地表水的轉(zhuǎn)化關(guān)系；暗河入口處的高程、流量及其變化； 暗河水系與礦體之間的相互關(guān)系及其對(duì)礦床開(kāi)采的影響。 2021-7-25 不同充水方式的礦床應(yīng)著重查明的不同充水方式的礦床應(yīng)著重查明的問(wèn)題問(wèn)題 1、直接充水的礦床直接充水的礦床：應(yīng)著重查明

20、直接充水含水層的富水性、， 滲透性，地下水的補(bǔ)給來(lái)源、補(bǔ)給邊界、補(bǔ)給途徑和地段：直接 充水含水層與其他含水層、地表水、導(dǎo)水?dāng)嗔训年P(guān)系。當(dāng)直接充 水含水層裸露時(shí)，還應(yīng)查明地表匯水面積及大氣降水的入滲補(bǔ)給 強(qiáng)度。 2、頂板間接充水的礦床頂板間接充水的礦床：應(yīng)著重查明直接頂板隔水層或弱透 水層的分布、巖性、厚度及其穩(wěn)定性、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和水 理性質(zhì)、裂隙發(fā)育情況、受斷裂構(gòu)造破壞程度，研究和估算導(dǎo)水 裂隙帶高度，分析主要充水含水層地下水進(jìn)入礦坑的地段。 3、底板間接進(jìn)水的礦床底板間接進(jìn)水的礦床：應(yīng)著重查明承壓含水層徑流場(chǎng)特征， 直接底板的巖性、厚度及其變化，巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和水理性 質(zhì)，以及斷裂

21、構(gòu)造對(duì)底板完整性的破壞程度，分析論證可能產(chǎn)生 的底鼓，突水的地段。 礦區(qū)水文地質(zhì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘探程度要求勘探程度要求 2021-7-25 依據(jù)礦體及圍巖工程地質(zhì)特征，主要工程地質(zhì)問(wèn)題出現(xiàn)層位， 將礦區(qū)工程地質(zhì)勘探分為四類(lèi)： 第一類(lèi)第一類(lèi) 松散、軟弱巖類(lèi)松散、軟弱巖類(lèi)：以第四系砂、砂礫石及粘性土， 或第三系弱膠結(jié)的砂質(zhì)、粘土質(zhì)巖石為主的巖類(lèi)。巖體穩(wěn)定性取決 于巖性、巖層結(jié)構(gòu)和飽水情況，穩(wěn)定性差?？碧街袘?yīng)著重查明巖 (土)的巖性、結(jié)構(gòu)及其物理力學(xué)特征。 第二類(lèi)第二類(lèi) 塊狀巖類(lèi)塊狀巖類(lèi)：以火成巖、結(jié)晶變質(zhì)巖為主的巖類(lèi)。塊 狀結(jié)構(gòu)，巖體穩(wěn)定性取決于構(gòu)造破碎帶、蝕變帶及風(fēng)化帶的發(fā)育程 度，一般巖體穩(wěn)定性

22、好。勘探中應(yīng)著重查明、級(jí)結(jié)構(gòu)面的分布、 產(chǎn)狀、延伸情況、充填物、粗糙度及其組合關(guān)系；蝕變帶的寬度、 破碎程度；風(fēng)化帶深度及風(fēng)華程度。 礦區(qū)工程地質(zhì)勘探礦區(qū)工程地質(zhì)勘探類(lèi)型劃分類(lèi)型劃分 2021-7-25 第三類(lèi)第三類(lèi) 層狀巖類(lèi)層狀巖類(lèi)：以碎屑巖、沉積變質(zhì)巖、火山沉積巖為 主的巖類(lèi)。層狀結(jié)構(gòu)，巖體各向異性，強(qiáng)度變化大。巖體穩(wěn)定性 主要取決于層間軟弱面、軟弱夾層、構(gòu)造破碎及巖體風(fēng)化程度。 勘探中應(yīng)著重查明巖層組合特征；軟弱夾層分布位置、數(shù)量、粘 土礦物成分、厚度及其水理、物理力學(xué)性質(zhì)。 第四類(lèi)第四類(lèi) 可溶鹽巖類(lèi)可溶鹽巖類(lèi)：以碳酸鹽巖為主，次為硫酸鹽巖、鹽 巖等巖類(lèi)。工程地質(zhì)條件一般較復(fù)雜。勘探中應(yīng)

23、著重查明巖溶和 蝕變帶在空間的分布和發(fā)育程度，可溶巖的溶解性，第四系松散 層和軟弱層的分布、厚度、巖性、結(jié)構(gòu)和物理力學(xué)性質(zhì)。 2021-7-25 根據(jù)地形、地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風(fēng)化及巖溶發(fā) 育程度、第四系覆蓋厚度、地下水靜水壓力等因素，將工程地質(zhì) 勘探的復(fù)雜程度劃分為三型： 簡(jiǎn)單型：簡(jiǎn)單型：地形地貌條件簡(jiǎn)單，地形有利于自然排水：地層巖 性單一，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖溶不發(fā)育，巖體結(jié)構(gòu)以整塊或厚層狀 結(jié)構(gòu)為主，巖石強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，不易發(fā)生礦山工程地質(zhì)問(wèn)題。 中等型：中等型：地層巖性較復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，風(fēng)化及巖溶作用 中等或有軟弱夾層及局部破碎帶和飽水砂層影響巖體穩(wěn)定，局部 地段易發(fā)生礦山

24、工程地質(zhì)問(wèn)題。 復(fù)雜型：復(fù)雜型：地層巖性復(fù)雜，巖石風(fēng)化、巖溶作用強(qiáng)，構(gòu)造破碎 帶發(fā)育，巖石破碎，新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈或松散軟弱層厚、含水砂層 多、分布廣，地下水具較大的靜水壓力，礦山工程地質(zhì)問(wèn)題發(fā)生 的比較普遍和經(jīng)常。 2021-7-25 一般要求 1、在研究礦區(qū)地層巖性、厚度及分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，劃分巖 (土)體的工程地質(zhì)巖組，查明對(duì)礦床開(kāi)采不利的軟弱巖組的性質(zhì)、 產(chǎn)狀與分布。 2、詳細(xì)查明礦區(qū)所處構(gòu)造部位，主要構(gòu)造線方向，各級(jí)結(jié)構(gòu)面 的分布、產(chǎn)狀、規(guī)模及充填、充水情況，確定結(jié)構(gòu)面的級(jí)別(附 錄D)及主要不良優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，指出其對(duì)礦床開(kāi)采的影響。 3、詳細(xì)查明礦體及圍巖的巖體結(jié)構(gòu)、巖體質(zhì)量，對(duì)巖體質(zhì)量

25、及 其穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。 礦區(qū)工程地質(zhì)礦區(qū)工程地質(zhì)勘探程度要求勘探程度要求 2021-7-25 4、可溶巖類(lèi)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明巖溶發(fā)育主要層位、深度、發(fā)育 程度和主要特征、充水、充填情況及表部覆蓋層的厚度、巖性、 結(jié)構(gòu)特征。 5、詳細(xì)查明巖體的風(fēng)化程度、強(qiáng)弱風(fēng)化帶界面及標(biāo)高、強(qiáng)風(fēng)化 帶的物理力學(xué)性質(zhì)。對(duì)強(qiáng)蝕變礦區(qū)，應(yīng)確定主要蝕變作用，圈 定蝕變范圍。 6、系統(tǒng)、完整地測(cè)定露采和井采影響范圍內(nèi)各種巖石(土)的物 理力學(xué)參數(shù)。 7、礦層及其圍巖含粘土的礦區(qū)，應(yīng)查明粘土的成分、分布、厚 度及其變化。 2021-7-25 8、多年凍土區(qū)還需查明凍土類(lèi)型、分布范圍、溫度(地溫)、含 冰率，測(cè)定多年凍土最大融

26、化深度，季融層及覆蓋層剝離后多 年凍土融化速度，凍土層的上、下限。 9、船采砂礦區(qū)，還應(yīng)查明松散層礫卵石的粒級(jí)、含量及分布、 底板縱向和橫向坡度、巖石硬度、岸坡的巖石組成及坡度，測(cè) 量砂層水上、水下安息角。 10、擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查礦床開(kāi)采中己發(fā)生的各種 工程地質(zhì)問(wèn)題，查明其產(chǎn)生的條件和原因，并針對(duì)擴(kuò)大延深可 能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的工作。 11 、 在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的高地應(yīng)力地區(qū)，有條件時(shí)，應(yīng)專(zhuān)門(mén)進(jìn)行 地應(yīng)力測(cè)量，確定最大主應(yīng)力方向及大小。 2021-7-25 邊坡勘探應(yīng)重點(diǎn)查明的問(wèn)題 1、松散巖(土)類(lèi)邊坡：查明巖(土)層的巖性、結(jié)構(gòu)；粘土巖的 礦物成分、含量、分布范圍、物理

27、力學(xué)性質(zhì)(特別是抗剪切)和水 理性質(zhì)，含水層的水壓、透水性和巖石力學(xué)強(qiáng)度差異明顯的巖 層界面位置及特征。 2、層狀巖類(lèi)邊坡：查明軟弱夾層的層位、巖性、厚度、產(chǎn)狀、 分布；粘土礦物成分、含量、物理力學(xué)和水理性質(zhì)：各類(lèi)結(jié)構(gòu) 面的發(fā)育程度和組合關(guān)系，含水層的水壓等。 3、塊狀巖類(lèi)邊坡：查明邊坡與各類(lèi)結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、組合關(guān)系、 結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度、充填物成分、分布及物理力學(xué)性質(zhì)。 礦區(qū)工程地質(zhì)勘探程度要求 2021-7-25 剝離物強(qiáng)度勘探 1、對(duì)適宜建設(shè)特大型露天開(kāi)采的礦床，應(yīng)著重查明巖(礦)石強(qiáng) 度的空間分布規(guī)律，為能否采用輪斗開(kāi)采提供巖(礦)石的力學(xué) 強(qiáng)度基礎(chǔ)資料。 2、運(yùn)用地質(zhì)方法、物探測(cè)井配合巖

28、石物理力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行巖(礦) 層對(duì)比，著重查明剖面上巖(礦)層層序、巖性、厚度、結(jié)構(gòu)； 強(qiáng)度變化；裂隙發(fā)育程度、規(guī)模、密度、產(chǎn)狀、充填膠結(jié)情況， 建立完整的地質(zhì)柱狀及其對(duì)比剖面。尤其應(yīng)查明硬巖“的層位、 巖性、厚度、分布及其在剝離物中的比例。 2021-7-25 4、可溶巖類(lèi)礦床，應(yīng)詳細(xì)查明巖溶發(fā)育主要層位、深度、發(fā)育 程度和主要特征、充水、充填情況及表部覆蓋層的厚度、巖性、 結(jié)構(gòu)特征。 5、詳細(xì)查明巖體的風(fēng)化程度、強(qiáng)弱風(fēng)化帶界面及標(biāo)高、強(qiáng)風(fēng)化 帶的物理力學(xué)性質(zhì)。對(duì)強(qiáng)蝕變礦區(qū)，應(yīng)確定主要蝕變作用，圈 定蝕變范圍。 6、系統(tǒng)、完整地測(cè)定露采和井采影響范圍內(nèi)各種巖石(土)的物 理力學(xué)參數(shù)。 7、礦層

29、及其圍巖含粘土的礦區(qū)，應(yīng)查明粘土的成分、分布、厚 度及其變化。 2021-7-25 3.1 水文地質(zhì)測(cè)繪內(nèi)容及要求 水文地質(zhì)測(cè)繪一般在地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)上進(jìn)行，應(yīng)全面搜集和充 分利用航(衛(wèi))片解釋、區(qū)域水文地質(zhì)普查和相鄰礦區(qū)的資料。 水文地質(zhì)測(cè)繪應(yīng)全面收集礦區(qū)及相鄰地區(qū)歷年的水文、氣象資 料；詳細(xì)調(diào)查礦區(qū)地形地貌、地下水的天然和人工露頭及其水 化學(xué)特征、巖溶發(fā)育情況、第四系松散層的形成與分布、地下 水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，圈定礦區(qū)水文地質(zhì)邊界；調(diào)查礦 山老窿的分布：對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井或勘探坑道進(jìn)行水文地質(zhì)編錄， 系統(tǒng)收集生產(chǎn)礦井(或露天采礦場(chǎng))的水文地質(zhì)資料。 3、礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)測(cè)繪及環(huán)境地質(zhì)

30、調(diào) 查、評(píng)價(jià)內(nèi)容及要求 2021-7-25 3.2工程地質(zhì)測(cè)繪內(nèi)容及要求 1、測(cè)繪范圍以達(dá)到采礦工程可能影響的邊界外200300m， 比例尺1:100001:2000。 2、測(cè)繪內(nèi)容 a劃分工程地質(zhì)巖組，詳細(xì)調(diào)查軟弱巖組的性質(zhì)、產(chǎn)狀、分 布及其工程地質(zhì)特征。 b.調(diào)查礦區(qū)內(nèi)軟弱夾層及各類(lèi)結(jié)構(gòu)面的分布、物質(zhì)組成、膠 結(jié)程度、結(jié)構(gòu)面的特征及組合關(guān)系，按附錄D進(jìn)行分級(jí)。 c按巖組和不同構(gòu)造部位進(jìn)行節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì)，測(cè)量其產(chǎn)狀、 寬度及延伸長(zhǎng)度，編制玫瑰花圖或級(jí)射赤平投影圖，確定優(yōu)勢(shì) 節(jié)理裂隙發(fā)育方向，參照附錄H劃分巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型。 2021-7-25 d對(duì)礦體主要圍巖的風(fēng)化特征進(jìn)行研究，可參照附錄I劃分

31、巖體的強(qiáng)弱風(fēng)化帶。 e對(duì)自然斜坡和人工邊坡進(jìn)行實(shí)地測(cè)定，研究邊坡坡高、坡 面形態(tài)與巖體結(jié)構(gòu)的關(guān)系；調(diào)查各種物理地質(zhì)現(xiàn)象。在多年凍 土區(qū)應(yīng)著重調(diào)查融區(qū)的分布、成因以及脹丘、冰錐、地下冰層、 融凍泥石流堆積、熱融滑塌、沉陷、沼澤濕地等的特征與分布。 對(duì)含連續(xù)性?xún)鐾恋牡V床，還應(yīng)測(cè)量?jī)鰧酉孪奚疃龋⒗L制凍層 底板等高線及凍層等厚線圖。 2021-7-25 f對(duì)礦區(qū)工程地質(zhì)條件有影響的地下水露頭點(diǎn)、含水巖層與 隔水層接觸界面特征、構(gòu)造破碎帶的水理性質(zhì)進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)查研 究。 g詳細(xì)調(diào)查生產(chǎn)礦井及相鄰礦山的各類(lèi)工程地質(zhì)問(wèn)題；調(diào)查 露采邊坡變形特征、變形類(lèi)型、形成條件和影響因素，井巷變 形破壞特征、支護(hù)情況，變

32、形破壞與軟弱層、破碎帶、節(jié)理裂 隙發(fā)育帶等結(jié)構(gòu)面的關(guān)系。 2021-7-25 3.3環(huán)境地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容及評(píng)價(jià)要求 3.3.1環(huán)境地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容 1、區(qū)域穩(wěn)定性調(diào)查，收集礦區(qū)附近歷史地震資料，調(diào)查新構(gòu) 造活動(dòng)情況，分析其是否有活動(dòng)性斷裂的存在。 2、調(diào)查礦區(qū)所處社會(huì)環(huán)境(建筑物的類(lèi)型、密度)和自然地理 環(huán)境(旅游區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等)。 2021-7-25 3、勘探礦區(qū)調(diào)查內(nèi)容 1）調(diào)查、收集地表水、地下水的環(huán)境背景值(污染起始值)或 對(duì)照值。 2）對(duì)礦區(qū)開(kāi)發(fā)影響范圍的滑坡、崩塌、山洪泥石流等物理地 質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行野外調(diào)查。 3）調(diào)查地質(zhì)體中可能成為污染源的物質(zhì)的賦存狀態(tài)、含量及 分布規(guī)律。 4

33、）當(dāng)調(diào)查區(qū)有熱(氣)水時(shí)，應(yīng)查明其分布、控制因素、水溫、 流量，水中氣體及化學(xué)組分，了解熱(氣)水補(bǔ)給、徑流、排泄條 件。 2021-7-25 5）當(dāng)?shù)V體埋深較大(垂深500m)應(yīng)在不同構(gòu)造部位選擇代表 性鉆孔進(jìn)行地溫測(cè)量，確恒溫帶深度、溫度及地溫梯度。 6）礦區(qū)放射性調(diào)查 a礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有放射性元素，但確認(rèn)無(wú)工業(yè)價(jià)值時(shí)，應(yīng)對(duì)其 影響安全生產(chǎn)和環(huán)境污染作出評(píng)價(jià)。 b. 在鈾礦區(qū)應(yīng)對(duì)有水鉆孔和地下水露頭取樣，測(cè)試水中放 射性元素含量，同位素比值和化學(xué)組分，水文地球化學(xué)指標(biāo)，研 究其在水平與垂向的分布規(guī)律。 2021-7-25 4、擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)調(diào)查內(nèi)容 1）調(diào)查由于礦坑排水而引起的區(qū)域地下水位下降

34、,井、泉枯竭 對(duì)當(dāng)?shù)赜盟挠绊懞偷叵滤a(bǔ)給、徑流、排泄條件的變化。 2）地表水污染調(diào)查，包括污染位置及廢水、廢渣中排出的主 要污染物的濃度、年排放量、排放方式、排放途徑和去向、處理 和綜合利用狀況。 3）礦坑水污染調(diào)查，著重調(diào)查硫化礦床(如黃鐵礦、黃銅礦、 閃鋅礦等)、高硫煤礦床、放射性、汞、砷等礦床中對(duì)人體有害有 毒元素的礦坑排水及廢棄的尾礦和廢石堆在降水淋濾作用下對(duì)水 體的污染。調(diào)查礦坑排放的高懸浮物(大于400mgL)和高礦化水 的排放濃度、分布范圍以及對(duì)環(huán)境的危害程度。 2021-7-25 4）調(diào)查礦山開(kāi)采中引起的巖溶塌陷、山體失穩(wěn)、崩落、地裂、 沉降等對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞范圍、破壞程度。

35、 5）收集礦山不同開(kāi)采中段(水平)。的井巷溫度，確定其地溫 梯度。 6）調(diào)查尾礦和廢石堆放場(chǎng)的穩(wěn)定性，根據(jù)地形、地貌、水文、 氣象等因素，分析形成山洪泥石流的可能性以及復(fù)墾還田的情況。 2021-7-25 3.3.2礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià) 1、確定礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境類(lèi)型：可根據(jù)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀及礦床開(kāi)采 引起的變化分為三類(lèi)： 第一類(lèi) 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量良好，礦區(qū)附近無(wú)污染源，地表、 地下水水質(zhì)良好(、)，礦石和廢石不易分解出有害組分。 第二類(lèi) 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中等：采礦可產(chǎn)生局部地表變形， 但對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞不大；區(qū)內(nèi)無(wú)重大的污染源，無(wú)熱害，地表水、 地下水水質(zhì)較好(不低于類(lèi))，礦坑排水對(duì)附近水體有一定污染； 礦

36、石和廢石化學(xué)成分基本穩(wěn)定，無(wú)其他環(huán)境地質(zhì)隱患。 第三類(lèi) 礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量不良：礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件 復(fù)雜，因采礦可帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，如地面塌陷、山體開(kāi) 裂失穩(wěn)、井泉干涸，有熱害或礦坑排水以及礦石、廢石有害組分 的分解易造成對(duì)附近水體的污染，水體水質(zhì)超過(guò)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。 2021-7-25 2、區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：在全國(guó)地震烈度分區(qū)的基礎(chǔ)上，根據(jù)斷 裂的活動(dòng)性及工程地質(zhì)條件，初步闡明區(qū)域穩(wěn)定性及對(duì)工程建 筑物的影響。 3、礦區(qū)水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)：在查明礦區(qū)地表水、地下水的物理 性質(zhì)、化學(xué)成分及其變化、衛(wèi)生防護(hù)條件的基礎(chǔ)上，按 GB3838進(jìn)行評(píng)價(jià)。 4、勘探礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)：指出可能影響礦區(qū)安全的滑坡

37、、 崩塌、山洪泥石流等物理地質(zhì)現(xiàn)象的危害，河流洪水危害及放 射性和其它有害物質(zhì)的分布及其對(duì)人身安全的影響。 5、擴(kuò)大延深勘探礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)：當(dāng)開(kāi)采礦區(qū)已產(chǎn)生環(huán)境 地質(zhì)問(wèn)題，如水體污染、塌陷、滑坡、地面開(kāi)裂、泥石流、山 體失穩(wěn)等，應(yīng)在查明其形成條件的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)， 預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，提出防治意見(jiàn) 2021-7-25 區(qū)域水文地質(zhì)測(cè)繪范圍應(yīng)包括一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元，以查 明區(qū)域地下水的補(bǔ)給，徑流、排泄條件為重點(diǎn)，水文地質(zhì)條件 簡(jiǎn)單的礦區(qū)，可不進(jìn)行區(qū)域水文地質(zhì)測(cè)繪； 礦區(qū)水文地質(zhì)測(cè)繪應(yīng)包括礦床疏干可能影響的范圍及補(bǔ)給邊界， 以查明礦床充水因素及礦區(qū)水文地質(zhì)邊界條件為重點(diǎn)。一般在 地質(zhì)測(cè)繪

38、的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采用相同比例尺，范圍相同或適當(dāng)擴(kuò) 大。 4、區(qū)域和礦區(qū)水文地質(zhì)測(cè)繪的目的、任務(wù)、 工作階段 2021-7-25 5、礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)鉆探 1、水文地質(zhì)鉆探工作的重要性 水文地質(zhì)鉆探（按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，水文地質(zhì)鉆探稱(chēng)為水文鉆探）是直接 探明地下水的一種最重要、最可靠的勘探手段，是進(jìn)行各種水文地質(zhì)試 驗(yàn)的必備工程，也是對(duì)水文地質(zhì)測(cè)繪、水文地質(zhì)物探成果所作地質(zhì)結(jié)論 的檢驗(yàn)方法。隨著水文地質(zhì)調(diào)查階段的深入，水文地質(zhì)鉆探工作量在整 個(gè)勘查工作中占有越來(lái)越重要的地位。 水文地質(zhì)鉆探，由于其設(shè)備復(fù)雜沉重、成本昂貴、施工技術(shù)復(fù)雜且 工期長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)勘查的完成、勘查項(xiàng)目的投資均起決定作用。 2021-

39、7-25 2、水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù) （1）揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、巖性和水頭壓力； 查明含水層之間的水力聯(lián)系。 （2）借助鉆孔進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)，以確定含水層富水性和各種 水文地質(zhì)參數(shù)。 （3）通過(guò)鉆孔（或在鉆進(jìn)過(guò)程中）采集水樣、巖土樣，以確定含水 層的水質(zhì)、水溫和測(cè)定巖土的物理力學(xué)和水理性質(zhì)。 （4）利用鉆孔監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)或?qū)@孔作為供水井。 2021-7-25 6、水文地質(zhì)鉆探觀測(cè)、編錄及技術(shù)要求及 水文地質(zhì)鉆孔的布置原則 為獲得各種水文地質(zhì)資料，除在終孔后進(jìn)行物探測(cè)井和抽水試 驗(yàn)外，核心的工作就是在鉆進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)。 在鉆進(jìn)過(guò)程中水文地質(zhì)觀測(cè)的主要項(xiàng)目： （

40、1）觀測(cè)沖洗液的消耗量及其顏色、稠度等特性的變化，記 錄其增減變化量及位置。 （2）鉆孔中水位的變化。當(dāng)發(fā)現(xiàn)含水層時(shí)，要測(cè)定初見(jiàn)水位 和天然穩(wěn)定水位。 （3）及時(shí)描述巖芯，統(tǒng)計(jì)巖芯采取率；測(cè)量其裂隙率或巖溶 率。 6.1水文地質(zhì)鉆探觀測(cè) 2021-7-25 （4）測(cè)量鉆孔的水溫變化值及其位置。 （5）觀測(cè)和記錄鉆孔的涌水、涌砂、涌氣現(xiàn)象、及其起止深 度及數(shù)量。 （6）觀測(cè)和記錄鉆進(jìn)速度、孔底壓力及鉆具突然下落（掉 鉆）、孔壁坍塌、縮徑等現(xiàn)象和其深度。 （7）按鉆孔設(shè)計(jì)書(shū)的要求及時(shí)采集水、氣、巖、土樣品。 （8）在鉆進(jìn)工作結(jié)束后，按要求進(jìn)行綜合性的水文地質(zhì)物探 測(cè)井工作。 對(duì)以上在鉆進(jìn)過(guò)程中觀測(cè)

41、到的水文地質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)和重要現(xiàn)象， 均要求反映在終孔后編制的水文地質(zhì)鉆孔綜合成果圖表中。本圖 表還包括在該孔中完成的試（實(shí)）驗(yàn)、分析等資料。完成各項(xiàng)任 務(wù)的水文鉆孔，應(yīng)嚴(yán)格按要求封閉之。 2021-7-25 鉆孔水文地質(zhì)、工程地質(zhì)編錄內(nèi)容一般包括：除描述巖芯的 巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu) 造外，應(yīng)重點(diǎn)描述巖芯的塊度、堅(jiān)硬程度、風(fēng)化 程度、裂隙發(fā)育程度，巖石的風(fēng) 化程度及發(fā)育深度。 1、巖心編錄 巖心編錄 1. 巖心編錄程序： 2. 抄錄班報(bào)表的回次進(jìn)尺、施工方法(鉆探 方法、擴(kuò)孔孔徑、變徑及其深度)有 關(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象記載。 3. 校正回次位置及填寫(xiě)巖心標(biāo)簽。 4. 整理巖心，檢查上下順序，校 正巖心長(zhǎng)度。

42、 5. 鑒定巖性，確定分層位置，填寫(xiě)分層標(biāo)簽，并分 層取代表性鑒樣及分析樣品 (注明取樣深度)。 6. 終孔后，在完成 上述工作的基礎(chǔ)上，將巖心按順序裝箱保存。 6.2水文地質(zhì)鉆探編錄及技術(shù) 2021-7-25 2、巖心描述的順序及內(nèi)容 1）基巖的描述內(nèi)容大致為：定名、顏色、結(jié)構(gòu)、礦物成分、 巖心破碎情況(巖心 形狀)、巖心采取率、節(jié)理、裂隙和巖溶的發(fā) 育程度、充填情況及充填物、斷 層擦痕、斷層泥及其充填物、風(fēng) 化程度、化石、層與層的相互關(guān)系及層理性 質(zhì)、礦化特征、蝕變 現(xiàn)象、構(gòu)造破碎情況及次生變化等。 2）測(cè)量巖心標(biāo)志面（層面、片理面、斷裂面、接觸界線等） 與巖心軸夾角。 3）巖層、礦化、蝕

43、變?cè)谛》秶鷥?nèi)有所變化時(shí)應(yīng)丈量出具體深 度并注明。 4）選擇有地質(zhì)意義且具有代表性的巖（礦）心，作大比例尺 素描圖并進(jìn)行照象， 以增強(qiáng)文字的說(shuō)服力。 2021-7-25 5）鉆孔內(nèi)巖性分層時(shí)應(yīng)注明上下兩層巖石的接觸關(guān)系。 如 漸變關(guān)系、 侵入關(guān)系等。 6）記錄內(nèi)容要求繁簡(jiǎn)適度，重點(diǎn)突出，針對(duì)性強(qiáng)。對(duì)礦心及 頂?shù)装?，礦化蝕變帶 和構(gòu)造部位等應(yīng)詳細(xì)描述。 7）巖心塊度的劃分： 大于 20 厘米為長(zhǎng)柱狀； 10-20 厘米為 短柱狀； 小于 10 厘米為扁柱狀； 大于 5 厘米為塊狀； 2-5 厘米 為碎塊狀； 小于 2 厘米為碎屑狀、粉末狀。 若為塊狀，需對(duì)塊體 形態(tài)做大致描述，如楔塊狀、菱塊狀、團(tuán)

44、塊狀等。 8）松散巖層的描述內(nèi)容大致為： 定名、 顏色、 濕度、 成 分(粒度成分及百分含量)、 磨圓度、分選性、結(jié)核、包裹體、結(jié) 構(gòu)層的相互關(guān)系及層理特征、膠結(jié)程度及膠 結(jié)類(lèi)型、化石等。 2021-7-25 2021-7-25 6.3水文地質(zhì)鉆探要求 鉆孔天頂角、方位角測(cè)量及要求、 鉆孔天頂角、方位角測(cè)量及 要求、 鉆孔天頂角 鉆孔天頂角、方位角一般要求斜孔每鉆進(jìn) 50 米，直孔每鉆進(jìn) 100 米測(cè)量一 次鉆孔天頂角和方位角（當(dāng)天頂角彎曲超過(guò) 5 度 時(shí)，測(cè)斜間距應(yīng)按斜孔對(duì)待） 。 鉆孔換徑或見(jiàn)主礦體時(shí)，均應(yīng) 加測(cè)天頂角和方位角。天頂角彎曲每百米要求：直孔不超過(guò) 2 度，斜孔不超過(guò) 3 度。

45、 2021-7-25 6.4水文地質(zhì)鉆孔的布置原則 水文地質(zhì)人員在布置水文鉆探時(shí)，必須持嚴(yán)肅、認(rèn)真的態(tài)度， 力求以最小的鉆探工作量，取得最多和更好的地質(zhì)、水文地質(zhì)成 果，就是說(shuō)鉆孔的布置必須有明確的目的性。 1布置鉆孔時(shí)要考慮水文鉆探的主要任務(wù)，應(yīng)明確是查明區(qū) 域水文地質(zhì)條件，還是確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)、尋找基巖富水 帶、評(píng)價(jià)地下水資源或進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)；主要任務(wù)不同，鉆 孔布置方案必然有所區(qū)別。 2布置鉆孔時(shí)要考慮“一孔多用”，如既是水文地質(zhì)勘探孔， 又可保留作為地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)孔；或者既是勘探孔，又可留用為 開(kāi)采井。 3無(wú)論是查明水文地質(zhì)條件、求取水文地質(zhì)參數(shù)，還是進(jìn)行 地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)，在

46、確定其鉆孔位置時(shí)，均應(yīng)考慮其代表性和控 制意義。 2021-7-25 4為分析、認(rèn)識(shí)區(qū)域水文地質(zhì)條件的變化規(guī)律，水文地質(zhì) 鉆孔應(yīng)布置成勘探線的形式。 （1）為查明區(qū)域水文地質(zhì)條件布置的鉆孔，一般都布置成 勘探線的形式。主要勘探線應(yīng)沿著區(qū)域水文地質(zhì)條件（含水層類(lèi) 型、巖性結(jié)構(gòu)、埋藏條件、富水性、水化學(xué)特征等）變化最大的 方向布置。 在山前沖洪積平原地區(qū)，主要的勘探線應(yīng)沿著沖洪積扇的 主軸方向布置；而輔助勘探線則垂直于沖洪扇的主軸方向布置； 在河谷地區(qū)和山間盆地，主要勘探線應(yīng)垂直河谷和山間盆 地布置； 在裂隙巖溶地區(qū)，主要勘探線應(yīng)穿過(guò)裂隙巖溶水的補(bǔ)給、 徑流、排泄區(qū)和主要的富水帶。 2021-7-

47、25 （2）主要為地下水資源評(píng)價(jià)布置的勘探孔，其布置方案必 須考慮擬采用的地下水資源評(píng)價(jià)方法?？碧娇姿峁┑馁Y料應(yīng)滿(mǎn) 足建立正確的水文地質(zhì)概念模型、進(jìn)行含水層水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū) 和控制地下水流場(chǎng)變化特征的要求。 當(dāng)水源地主要依靠地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給時(shí)，主要勘探線必 須沿著流量計(jì)算斷面布置。對(duì)于傍河取水水源地，為計(jì)算河流側(cè) 向補(bǔ)給量，必須布置平行與垂直河流的勘探線。 當(dāng)采用數(shù)值模擬方法評(píng)價(jià)地下水資源時(shí)，為正確地進(jìn)行水文 地質(zhì)參數(shù)分區(qū)，正確給出預(yù)報(bào)時(shí)段的邊界水位或流量值，勘探孔 布置一般呈網(wǎng)狀形式并能控制住邊界上的水位或流量變化。 （3）以供水勘查為目的的勘探孔，按總原則布置鉆孔時(shí)， 應(yīng)考慮勘探一開(kāi)

48、采結(jié)合，鉆孔一般應(yīng)布置在含水層（帶）富水性 最好、成井把握性最大的地段。 2021-7-25 7、礦坑涌水量預(yù)測(cè)和防治 1、坑道系統(tǒng)的水動(dòng)力學(xué)法（大井法） 把坑道系統(tǒng)所占面積理想為一圓形的大井（要求長(zhǎng)寬比小于 10），然后應(yīng)用地下水向井運(yùn)動(dòng)的公式預(yù)測(cè)坑道系統(tǒng)的涌水量。 以潛水完整井為例： Q井的涌水量，m3/d ；K潛水含水層的滲透系數(shù)，m/d； H潛水含水層的厚度； S井中穩(wěn)定的水位降深；r0大井半徑， m；R0=R+ r0，其中R為影響半徑。 7.1 礦坑涌水量預(yù)測(cè) 2021-7-25 r0 R R0 H S 礦體礦體 降落漏斗降落漏斗 潛水面潛水面 地表地表 巷道范圍巷道范圍 2021-

49、7-25 2、水均衡法 水均衡法是在詳細(xì)分析礦區(qū)地下水來(lái)源的基礎(chǔ)上，分別計(jì)算 出不同補(bǔ)給來(lái)源所決定的礦坑涌水量，各部分涌水量的總和將是 未來(lái)礦坑的可能總涌水量。 天然條件： Q補(bǔ)=Q排泄 開(kāi)采條件下： Q排泄=0 Q=Q補(bǔ)+Q靜 =（Q降+Q地表 +Q側(cè)）+Q靜 Q降=（AF1 + AF）/t Q靜= V漏斗 2021-7-25 3、水文地質(zhì)比擬法 根據(jù)單位涌水量換算礦坑涌水量生產(chǎn)礦坑單位面積或單位體 積上的單位涌水量： 式中：q0 生產(chǎn)礦坑單位面積、單位降深的涌水量，m3/d; Q0生產(chǎn)礦坑總涌水量， m3/d； F0生產(chǎn)礦坑的開(kāi)采面積， m2； S0生產(chǎn)礦坑的水位降低值，m； 地質(zhì)、水文地

50、質(zhì)條件相似的新設(shè)計(jì)的礦坑總涌水量為： Q設(shè)=q0F設(shè)S設(shè) 式中：F設(shè)新設(shè)計(jì)的礦坑的設(shè)計(jì)開(kāi)采面積， m2 S設(shè)新設(shè)計(jì)的礦坑的平均水位降低值，m 2021-7-25 1、礦坑突水預(yù)計(jì) 礦坑突水的預(yù)計(jì)，可在全礦區(qū)和具體地段的地質(zhì)與水文地質(zhì) 條件的基礎(chǔ)上，估計(jì)出可能突水的地段和部位，可能突水的水源 和水量，然后制定技術(shù)上可能，經(jīng)濟(jì)上合理的防治方案。 7.2礦坑水防治 2021-7-25 2、礦區(qū)一般防治水措施 a、正確選擇采礦方法和合理布置 坑道系統(tǒng) b、礦區(qū)地面防水措施 （1）截水溝（防洪溝、排水溝）； 為防止坡面降雨匯水涌入露天采 場(chǎng)、地下開(kāi)采崩落區(qū)和排水影響所造成 的塌陷區(qū)，在這些地區(qū)外圍應(yīng)建立

51、截水 溝。在有利的地形條件下，內(nèi)澇積水區(qū) 也可使用排水溝將積水導(dǎo)出礦區(qū)。 圖7-1排(截)洪溝布置示意圖 1地形等高線，2排洪溝；3礦體 2021-7-25 （2）河流改道 當(dāng)采掘工作遇到下列情況之一時(shí)，應(yīng)考慮河流改道： 1）河流直接在礦體上方流過(guò)， 對(duì)地下開(kāi)采的礦床，采用保留礦 柱或充填法采礦仍不能保證安全 或經(jīng)濟(jì)上不合理； 2)河流穿越露天境界或坑內(nèi)開(kāi) 采崩落區(qū)，或排水影響的塌陷區(qū)； 3)河流雖位于上述范圍之外， 但因河水大量滲入采區(qū)，對(duì)邊坡或 開(kāi)采有嚴(yán)重不良影響而又不利于 采用防滲措施。 圖7-2河流改道示意圖 1-原河道；2-人工河道；3-攔河壩； 4-礦區(qū)界限 2021-7-25 （

52、3）整鋪河床； 當(dāng)河流(或渠道、沖溝等)通過(guò)礦區(qū)并沿河床或溝底的裂縫 滲入礦坑時(shí)，可用粘土、料石或水泥鋪砌不透水的人工河床， 以制止或減少河水漏失。 圖7-3 整鋪河道示意圖 1礦體 2灰?guī)r 3頁(yè)巖 4整鋪后的人工河床 2021-7-25 （4）水庫(kù)攔洪 當(dāng)露天采場(chǎng)、境內(nèi)開(kāi)采崩落區(qū)或抽水塌陷區(qū)橫斷小型河流 時(shí)，在地形、地質(zhì)條件不宜采用河道移設(shè)或采用時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合 理的情況下，可考慮采用水庫(kù)調(diào)洪措施調(diào)洪水庫(kù)應(yīng)設(shè)排洪平洞 或排洪渠道泄洪，以達(dá)到保護(hù)礦坑安全的目的。采用調(diào)洪水庫(kù)來(lái) 防治地表水的礦山，應(yīng)加強(qiáng)氣象觀測(cè)與預(yù)報(bào)，正作以便淮確安排 防洪計(jì)劃。 c、露天礦坑防治水 （1）分段攔截、分段排出； （

53、2）超前疏干地下水； d、礦井防治水措施 礦井防治水可歸納為： “查、探、放、排、堵、截”六字訣。 2021-7-25 3、礦區(qū)地下水疏干 （一）疏干原則 1、一般原則：地下水影響采掘工作正常與安全進(jìn)行，或 有突然涌水、涌砂的危險(xiǎn)。 2、疏干方法的選擇原則是：選定的方法應(yīng)能適應(yīng)礦區(qū)水 文地質(zhì)條件和采掘生產(chǎn)的要求；有效地降低采礦場(chǎng)的地下水 位，形成穩(wěn)定的疏干降水漏斗并顯著改善礦山作業(yè)條件；施 工條件好，建設(shè)投資少，周期短，經(jīng)營(yíng)管理安全方便，費(fèi)用 低。 （二）礦區(qū)常用的地下水疏干方法 礦區(qū)常用方法有地表群孔疏干、地下巷道疏干法、明溝 疏干法和聯(lián)合疏干法。 2021-7-25 （1）地表群孔疏干 1

54、-礦區(qū) 2-深井降水孔 3-斷層 4-地層界線 5-等水位線 6-補(bǔ)給流向 2021-7-25 （2）地下巷道疏干法 是直接利用專(zhuān)門(mén)的巷道輔以坑下放水孔，攔截涌向 礦坑的地下水流，或預(yù)先降低礦坑地下水的疏干方法。 按疏干巷道與含水層的位置關(guān)系可分為巷道直接鉆進(jìn) 在含水層中；巷道嵌在含水層與隔水層的接觸面和巷道設(shè) 在隔水層中，通過(guò)放水孔對(duì)含水層疏干等三種形式 。 2021-7-25 8、水文地質(zhì)工程地質(zhì)取樣及試驗(yàn)要求 （1）水質(zhì)簡(jiǎn)易分析（主要確定水化學(xué)類(lèi)型） 分析項(xiàng)目宜包括： 顏色、透明度、嗅和味、沉淀、Ca2+、Mg、（Na+K）、 HCO3、Cl、SO42-、pH值、總礦化度、總硬度等。 取

55、樣要求： 宜用玻璃瓶或塑料瓶，取樣數(shù)量不少于500ml，取樣器具應(yīng)清 洗潔凈。 取樣標(biāo)識(shí)： 取樣編號(hào)、地點(diǎn)、取樣水體、深度、加保護(hù)劑種類(lèi)數(shù)量、 取樣日期。 8.1水質(zhì)分析樣品及試驗(yàn)項(xiàng)目 2021-7-25 （2）水質(zhì)專(zhuān)項(xiàng)分析 按區(qū)域水質(zhì)特點(diǎn)和分析目的明確。大部分試驗(yàn)要求現(xiàn)場(chǎng)加穩(wěn) 定劑，如：侵蝕性CO2加大理石粉，其他項(xiàng)目按試驗(yàn)要求加硝酸、 醋酸、氫氧化鈉。 （3）特殊試驗(yàn) 細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌等試驗(yàn)。取樣器皿要求消毒，且取樣后 應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)送實(shí)驗(yàn)室。 放射性試驗(yàn)。取樣要求在10升以上，主要試驗(yàn)項(xiàng)目為總和總 。 2021-7-25 （1）土樣 原狀巖土樣采集時(shí)，平洞或豎井取得方塊樣要防止樣品受到

56、沖擊，擠壓等外界因素的影響，并要保持土的天然含水量（取樣 后及時(shí)密封）。 原狀土樣規(guī)格應(yīng)不小于20*20*20cm或直徑110*200mm。 擾動(dòng)樣：砂礫石樣應(yīng)保持原級(jí)配，取樣數(shù)量視試驗(yàn)?zāi)慷枚ā?8.2巖土室內(nèi)試驗(yàn) 2021-7-25 （2）巖石樣品 a）井采礦區(qū)對(duì)一起開(kāi)拓水平以上礦體及其圍巖按不同巖石分 別采樣；露采區(qū)應(yīng)在邊坡地段自上而下分組采樣。 b）塊狀、層狀巖類(lèi)按不同巖石采樣；松散軟弱巖類(lèi)，若巖性 較均一，厚度大于10m時(shí)，每10m采一組樣；巖性不均一時(shí)，根據(jù) 巖性結(jié)構(gòu)特征分層采樣。 c）塊狀、層狀巖類(lèi)可直接從巖芯采樣；松散軟弱巖類(lèi)應(yīng)利用 坑道或山地工程采樣，如在鉆孔中取樣，則應(yīng)采取

57、專(zhuān)門(mén)取芯工具。 d）采樣規(guī)格與數(shù)量根據(jù)實(shí)驗(yàn)室具體要求確定。 2021-7-25 （3）巖（土）物理 力學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目 室內(nèi)巖（土）樣試驗(yàn)項(xiàng)目，按開(kāi)采方式、礦區(qū)實(shí)際情況選定。 巖石：抗壓強(qiáng)度（干、濕）抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度（干、濕）、 相對(duì)密度、膨脹性（膨脹量、凍長(zhǎng)量）。 土樣：含水量、容重、比重、液塑限、抗剪、壓縮。 2021-7-25 在與環(huán)境相互作用下，含水層（含水系統(tǒng)）各要素 （水位、水量、水化學(xué)成分、水溫）隨時(shí)間的變化，稱(chēng)之為 地下水動(dòng)態(tài)。 地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)工作是礦區(qū)水文地質(zhì)工作重要的組成 部分，早期因?yàn)檎J(rèn)識(shí)不夠，就礦搞水，以一孔之見(jiàn)定“乾 坤”。 現(xiàn)在已逐步形成了以大口徑鉆孔抽水或坑道放水試驗(yàn)

58、為中心的，輔以規(guī)模龐大、數(shù)量甚多的觀測(cè)孔網(wǎng)的大水量、 大降深、大范圍的勘探方法。 9 礦區(qū)地表水和地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、防治方案技 術(shù)措施及水資源綜合利用 9.1地表水及地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè) 2021-7-25 （1）地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)任務(wù) 1、查明不同地下水系統(tǒng)、不同含水層地下水水位、水量、水 質(zhì)和水溫的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)： 2、查明地下水動(dòng)態(tài)變化的影響因素，確定地下水動(dòng)態(tài)類(lèi)型； 3、為地下水均衡研究提供依據(jù)，預(yù)測(cè)地下水水量、水質(zhì)、水 位的變化及與地下水有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)作用的變化； 4、解決某些專(zhuān)門(mén)問(wèn)題，如推求水文地質(zhì)參數(shù)、進(jìn)行地下水資 源評(píng)價(jià)等。 2021-7-25 （2）工作基本要求 詳查階段詳查階段：應(yīng)

59、建立控制性觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)持續(xù)時(shí)間不宜少于一 個(gè)枯水季節(jié)，初步掌握地下水動(dòng)態(tài)規(guī)律。 勘察階段勘察階段：1）健全地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)、網(wǎng)；2）在多含水層 地段，應(yīng)分層觀測(cè)；3）觀測(cè)持續(xù)時(shí)間一般不少于一個(gè)水文年，用 以查明地下水動(dòng)態(tài)年內(nèi)變化規(guī)律，確定地下水動(dòng)態(tài)類(lèi)型（均衡、 正均衡、負(fù)均衡）及影響因素，計(jì)算水均衡參數(shù)，進(jìn)行地下水動(dòng) 態(tài)趨勢(shì)預(yù)報(bào)。 開(kāi)采階段開(kāi)采階段：應(yīng)在詳查和勘探階段觀測(cè)點(diǎn)、網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù) 地下水開(kāi)采管理模型和因開(kāi)采而出現(xiàn)的水溫地質(zhì)問(wèn)題，調(diào)整觀測(cè) 點(diǎn)、網(wǎng)，查明地下水動(dòng)態(tài)年際變化規(guī)律，開(kāi)采降落漏斗范圍及發(fā) 展趨勢(shì)。 2021-7-25 （3）觀測(cè)點(diǎn)線的布置要求 1.地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量利用已

60、有的勘探鉆孔、水井和泉。 被利用的觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)有完整的水文地質(zhì)資料。 2.觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)比較均勻的分布，從補(bǔ)給去-徑流區(qū)-排泄區(qū)及不 同含水介質(zhì)都要有觀測(cè)點(diǎn)控制。 3.地下水補(bǔ)給邊界處要控制一定數(shù)量的觀測(cè)孔，而且要布置 在有代表性的邊界地段。 4.在查明兩個(gè)水源地的相互影響或附近礦區(qū)排水對(duì)水源地的 影響時(shí)，應(yīng)在連接兩個(gè)開(kāi)采漏斗中心線方向上布置觀測(cè)線，在開(kāi) 采漏斗內(nèi)應(yīng)適當(dāng)加大觀測(cè)點(diǎn)密度。 5.在多層含水層分布地區(qū)，為查明個(gè)含水層之間的水力聯(lián)系， 應(yīng)布置分層觀測(cè)孔組。 2021-7-25 多孔多層觀測(cè)孔結(jié)構(gòu) 2021-7-25 6.為查明污染對(duì)水源地地下水水質(zhì)的影響，觀測(cè)孔應(yīng)沿污染 源至水源地的方向布置，并