礦床水文地質(zhì)學(xué)講義

第十一章

礦床水文地質(zhì)2023/12/23第2頁課程主要講授內(nèi)容第一節(jié)、礦床類型與礦床開采

第二節(jié)、礦床充水因素分析第三節(jié)、礦床水文地質(zhì)類型第四節(jié)、礦坑涌水量預(yù)測第五節(jié)、礦床疏干與排供結(jié)合第六節(jié)、礦床水文地質(zhì)工作特點(diǎn)第七節(jié)、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)2023/12/23第3頁一、礦石、礦體、礦床及礦產(chǎn)二、礦體的形狀及產(chǎn)狀三、礦床成因類型及其與周圍含水層間的關(guān)系四、礦床開采第一節(jié)、礦床類型與礦床開采2023/12/23第4頁

礦石：凡含經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值和技術(shù)上可提取有用元素、化合物或礦物的巖石。

礦體：礦石的自然堆積體。它是獨(dú)立的地質(zhì)體，有一定的形狀、大小和產(chǎn)狀，占有一定的空間。包圍礦體的無實(shí)用價(jià)值的巖石稱礦體的圍巖。礦體和圍巖石間的界面有清晰的．也有逐漸過渡的。

礦床：由成礦地質(zhì)作用在地殼中形成的質(zhì)和量皆符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，可被開采和利用的地質(zhì)體總稱。它由礦體和圍巖組成。一個(gè)礦床可由一個(gè)或多個(gè)礦體組成。一、礦石、礦體、礦床及礦產(chǎn)2023/12/23第5頁

礦體的形狀，系指礦體在空間的存在形態(tài)。形狀不同的礦體，它與周圍含水層(體)之間具有不同的接觸狀態(tài)，發(fā)生不同的水力聯(lián)系，使礦床具有不同的水文地質(zhì)特征。二、礦體的形狀及產(chǎn)狀2023/12/23第6頁2023/12/23第7頁

礦體的產(chǎn)狀，是指礦體產(chǎn)出的地質(zhì)位置和產(chǎn)出狀態(tài)，包括礦體的構(gòu)造位置、形狀、大小、與圍巖的接觸關(guān)系及其空間位置等。礦體產(chǎn)狀，通常以礦體(層)的走向、傾向及傾角來表示。按傾角，把礦體分成：傾角小于3°的水平礦體；

3°至30°的緩傾斜礦體；

30°至45°~55°的傾斜礦體；大于45°~55°的急傾斜礦體。二、礦體的形狀及產(chǎn)狀2023/12/23第8頁三、礦床成因類型及其與周圍含水層間的關(guān)系

(1)巖漿礦床：是指伴隨地殼中巖漿活動(dòng)而形成的礦床。如鉻、鎳、鉑、金剛石、釩、飲、銅、鉆、鐵、磷等。該類礦床和圍巖多發(fā)育有各種裂隙，故裂隙水為該類礦床的主要充水水源。

(2)偉晶巖礦床：為晶體粗大的脈狀礦床，富含稀有及放射性元素，富含揮發(fā)性組分的礦物易于富集。產(chǎn)鈹、鈮及云母、水晶等。巖脈本身裂隙多較發(fā)育，故其多成為含水較豐富的裂隙水帶。

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(3)氣水—熱液礦床：是由含水、揮發(fā)性紐分及成礦組分的氣水熱液，在運(yùn)移中，成礦物質(zhì)通道充填或交代作用所形成的礦床。這類礦床的水文地質(zhì)條件復(fù)雜，多為巖溶充水礦床。接觸交帶礦床的圍巖一側(cè)多為巖溶水，遠(yuǎn)離接觸帶的礦床，則多處于巖溶水包圍之中，甚至礦體本身也含水。

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(4)風(fēng)化礦床：出地殼表層風(fēng)化作用形成的礦床，稱風(fēng)化礦床。主要產(chǎn)出鐵、錳、鋁、鎳、鉆、金、金剛石、磷塊巖及高嶺土等。按成因分為殘積和坡積礦床、殘余礦床、淋積礦床。其主要充水層為風(fēng)化裂隙潛水層，一般水文地質(zhì)條件較簡單。

（5）沉積礦床：系由地表沉積作用形成的礦床。以其中富集有用物質(zhì)而與一般巖相相區(qū)別。沉積礦床所產(chǎn)礦種大多產(chǎn)量豐富，尤其是生物化學(xué)和膠體化學(xué)沉積礦床，多與碳酸鹽巖共生，多具有利蓄水的構(gòu)造，受巖溶水的威脅．致使礦床水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜．國內(nèi)、外大水礦床多屬此類。2023/12/23第11頁

（6）變質(zhì)礦床：系伴隨巖石變質(zhì)過程，由有用元素富集而成的礦床，除產(chǎn)金、鈾、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)外，還產(chǎn)滑石、石墨、石棉等非金屬礦產(chǎn)，多數(shù)為水文地質(zhì)條件簡單的裂隙充水礦床。2023/12/23第12頁

礦床水文地質(zhì)工作是為開采礦床服務(wù)的，采礦方法的選擇、礦井涌水量的大小及疏干措施的設(shè)置，均與礦區(qū)水文地質(zhì)條件有關(guān)。采用不同的開采方式和開采方法，會(huì)使礦區(qū)水文地質(zhì)條件受到不同的改造，不僅會(huì)導(dǎo)致礦井涌水量、采礦難易程度及成本等有很大的差別，還會(huì)出現(xiàn)不同的環(huán)境地質(zhì)問題。四、礦床開采2023/12/23第13頁

礦田：一個(gè)礦床的天然分布范圍。礦區(qū)：劃歸一個(gè)礦山企業(yè)開采的范圍。井田：在一個(gè)礦山中，劃歸一個(gè)礦井（坑口）開采的礦體則成為井田。礦井（坑）)是一個(gè)獨(dú)立開采系統(tǒng)的生產(chǎn)單位，井田則是基本的開采單位。由于礦井(或坑口)是獨(dú)立的生產(chǎn)單位，所以也將從全井田中流入井巷的水稱為礦井(礦坑)涌水。1、礦床的開采單位2023/12/23第14頁

沿傾向的長度，由于井田的范圍過大，所以開采時(shí)尚需按礦體(層)的傾角和技術(shù)條件，將礦體劃分為更小的單元有順序的進(jìn)行開采。對傾斜的礦體(層)，多沿傾斜按一定標(biāo)高分成若干個(gè)平行于走向的長條，稱其為階段。其上邊界為階段回風(fēng)平巷，所在水平面稱回風(fēng)水平；下邊界則為階段運(yùn)輸平巷，其水平面稱運(yùn)輸水平。1、礦床的開采單位2023/12/23第15頁2023/12/23第16頁

（1）露天開采及露天礦場的構(gòu)成

當(dāng)?shù)V床埋藏近地表、覆蓋層較薄，或開采由淺延至深部礦床的淺部礦體時(shí)、宜用露天方式開采，即從地面以較大面積直接向深處掘露天溝道、形成工作面開采礦石的方式。2、開采礦床的方式

圖l露天采礦場示意剖面圖1-臺(tái)階；2-臺(tái)階坡面；3-排水溝，4-礦體；5-臺(tái)階面坡角2023/12/23第17頁

（2）地下開采及開采系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)用地下開采方式開采埋藏在地下深處的礦床，就是利用適宜類型的地下巷道和不同的采礦方法從地下采出礦石。2023/12/23第18頁

圖2地下開采礦山井巷綜合示意圖

1-立井；2-斜井；3-平硐；4-暗立井；5-溜井；6-石門；7-礦門；8-礦倉；9-上山道；10-下山道；11-風(fēng)井；12-巖層平巷；13-礦層平巷2023/12/23第19頁2023/12/23第20頁

(1)開拓。是采礦的第一步，據(jù)設(shè)計(jì)從地面到礦體開掘一系列的開拓巷道，建立運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和供水等工程系統(tǒng)。3、開采礦床的步驟

(2)采準(zhǔn)。就是在已開拓的階段或盤區(qū)中，進(jìn)一步切割成采區(qū)或礦壁，為回采作準(zhǔn)備工作；同時(shí)，作為行人、運(yùn)輸和通風(fēng)之用。

(3)回采。是從完成采淮的采區(qū)或礦室中大量采出礦石的生產(chǎn)過程。2023/12/23第21頁

支撐采礦法，崩落采礦法：支撐采礦法分天然和人工兩種：

天然支撐法又稱礦柱法，采用保留安全礦柱（永久、暫時(shí)）的方法保持圍巖穩(wěn)定性，適用于圍巖穩(wěn)固的采區(qū)；

人工支撐采礦法：是用人工支撐的方法控制地區(qū)，保護(hù)采區(qū)安全生產(chǎn)。4、采礦方法2023/12/23第22頁

崩落采礦法：運(yùn)用于采空區(qū)上方無城鎮(zhèn)，地表水或無強(qiáng)含水層的采區(qū)，是利用頂板崩落的巖塊充填采空區(qū)，控制圍巖的位移，確保安全生產(chǎn)。崩落法是最常用的采礦方法，但它對礦床充水的威脅也最大。

充填采礦法：在基本不改變上覆地層的情況下進(jìn)行開采，但成本高，大多用于城鎮(zhèn)、道路、地表水下和頂?shù)装逵袕?qiáng)含水層的情況下。2023/12/23第23頁主要內(nèi)容第一節(jié)、礦床類型與礦床開采第二節(jié)、礦床充水因素分析第三節(jié)、礦床水文地質(zhì)類型第四節(jié)、礦坑涌水量預(yù)測第五節(jié)、礦床疏干與排供結(jié)合第六節(jié)、礦床水文地質(zhì)工作特點(diǎn)第七節(jié)、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)2023/12/23第24頁一、基本概念二、充水水源三、充水通道四、充水強(qiáng)度第二節(jié)、礦床充水因素分析2023/12/23第25頁礦床充水：自然狀態(tài)下礦床和圍巖中賦存的水；

礦坑涌水：采礦時(shí)流人井巷的水；礦井突水：超過礦井正常排水能力的瞬時(shí)大量涌水。

充水強(qiáng)度、涌水強(qiáng)度和突水強(qiáng)度：充水、涌水和突水的水量大小。礦山井巷之所以有水涌入，是各種水源通過各種通道進(jìn)入井巷造成的，其涌入水量的大小主要受礦床賦存與開采的具體條件控制。

因此，充水水源與通道是形成礦坑涌水的必備條件，加上影響涌水強(qiáng)度諸因素，三者綜合作用稱礦床充水條件。一、基本概念

礦床充水分析示意圖

礦山井巷之所以有水涌入，是各種水源通過各種通道進(jìn)入井巷造成的，其涌入水量的大小主要受礦床賦存與開采的具體條件控制。

因此，充水水源與通道是形成礦坑涌水的必備條件，加上影響涌水強(qiáng)度諸因素，三者綜合作用稱礦床充水條件。2023/12/23第27頁

其充(涌)水特征與降水、地形、巖性和構(gòu)造密切相關(guān)。

１、礦井涌水動(dòng)態(tài)與當(dāng)?shù)亟邓畡?dòng)態(tài)相一致，具明顯的季節(jié)性和多年周期性的變化規(guī)律。

1年中的涌水最大值在融雪期和雨季，最小值在旱季；礦井最大涌水量出現(xiàn)在豐水年、干旱年為最小，突水事故則多發(fā)生在豐水年的豐水期。二、充水水源（一）、大氣降水為主要充水水源的礦床2023/12/23第28頁

礦坑涌水量隨降水量變化曲線（京西王平村礦）

1-降水量；2-礦坑涌水量2023/12/23第29頁1979年8月16日礦井淹沒事故2023/12/23第30頁

２、多數(shù)礦床隨采深增加礦井涌水量逐漸減少，其涌水高峰值出現(xiàn)遲后的時(shí)間加長。３、礦井涌水量的大小還與降水性質(zhì)、強(qiáng)度、連續(xù)時(shí)間及入滲條件有密切關(guān)系。通常，長時(shí)間連續(xù)降中雨對入滲有利。匯水條件好、充水層裸露、地表滲透性大的礦區(qū)礦井涌水量大，反之則小。

典型類型：位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上的礦床、無地表水分布的礦區(qū)、分水嶺地段和地下水位變幅帶內(nèi)的礦床，礦床淺埋充水含水層基本裸露的礦床。2023/12/23第31頁

這類礦床賦存在山區(qū)河谷和平原區(qū)河流、湖泊及海洋等地表水附近或其下面。充水特征主要取決于地表水的補(bǔ)給方式。根據(jù)地表水進(jìn)入井巷的方式和強(qiáng)弱，可分為四種情況：１、是地表水不補(bǔ)給者：礦體頂部有較厚的可靠隔水層，礦體與地表水之間無水力聯(lián)系；２、是地表水微弱補(bǔ)給者：礦體頂部有弱隔水層，少量地表水可通過它補(bǔ)給井巷；３、是地表水滲入或補(bǔ)給者：疏干漏斗以地表水為界，地表水通過滲透通道，能較多地進(jìn)入井下；４、是地表水灌入式補(bǔ)給者：疏干漏斗以地表水為界，地表水通過強(qiáng)導(dǎo)水通道潰入井巷，造成災(zāi)害性突水。（二）、以地表水為主要充水水源的礦床2023/12/23第32頁

恩口礦區(qū)邊界條件轉(zhuǎn)化示意圖1－T1s+P2d下疊大冶組；2－P2l上疊龍?zhí)督M隔水層；3－P1m+P1q4

下二疊茅口組與棲霞組巖溶含水層；4－P1q3

下二疊棲霞組李子塘段隔水層；5－Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，疏干水平2023/12/23第33頁

１、礦井涌水動(dòng)態(tài)隨地表水的豐枯作季節(jié)性變化，且其涌水強(qiáng)度與地表水的類型、性質(zhì)和規(guī)模有關(guān)。

受季節(jié)流量變化大的河流補(bǔ)給的礦床．其涌水強(qiáng)度亦呈季節(jié)性周期變化。有常年性大水體補(bǔ)給時(shí)，可造成定水頭補(bǔ)給穩(wěn)定的大量涌水，并難于疏干。有匯水面積大的地表水補(bǔ)給時(shí)，涌水量大且衰減過程長。

地表水充水礦床的涌水規(guī)律2023/12/23第34頁

排水坑道與河流距離示意圖1-含水層；2-隔水層；3-礦層；4-排水坑道；5-排水水位線。２.礦井涌水強(qiáng)度還與井巷到地表水體間的距離、巖性與構(gòu)造條件有關(guān)。

一般情況下，其間距愈小，則涌水強(qiáng)度放大。其間巖層的滲透性愈強(qiáng)，涌水強(qiáng)度愈大。當(dāng)其間分布有厚度大而完整的隔水層時(shí)，則涌水極微或無影響。其間地層受構(gòu)造破壞愈嚴(yán)重，并巷涌水強(qiáng)度亦愈大。2023/12/23第35頁

３、采礦方法的影響。依據(jù)礦床水文地質(zhì)條件選用正確的采礦方法，開采近地表水體的礦床，其涌水強(qiáng)度雖會(huì)增加，仍不會(huì)過于影響生產(chǎn)；如選用的方法不當(dāng)，可造成崩落裂隙與地表水體相通或形成塌陷，發(fā)生突水和泥沙沖潰。2023/12/23第36頁

能造成井巷涌水的含水層稱礦床充水層。有些含水層，雖接近礦井，但在天然和開采時(shí)其中水皆不能進(jìn)入井巷，則不屬于礦床充水層?？墒钱?dāng)采礦破壞了它的隔水條件時(shí)，亦可轉(zhuǎn)化為充水層。當(dāng)?shù)叵滤蔀橹饕克磿r(shí)，有如下規(guī)律。

１、礦井涌水強(qiáng)度與充水層的空隙性及其富水程度有關(guān)。一般，裂隙水的充水強(qiáng)度小、孔隙水中等，巖溶水最大；井巷位于富水地段者涌水量大，處于弱含水地段者??；礦體和圍巖含飽水流砂時(shí)，可造成流砂沖潰。

２、礦井涌水強(qiáng)度與充水層厚度和分布面積有關(guān)。充水層巨厚、分布面積大者，礦井涌水量亦大；反之則小。（三）以地下水為主要充水水源的礦床2023/12/23第37頁

３、礦井涌水強(qiáng)度及其變化，與含水層水量組成有關(guān)。當(dāng)涌入水以儲(chǔ)存量為主時(shí)，揭露初期涌水量大、易突水，后逐漸減少，容易疏干；當(dāng)涌水以補(bǔ)給量為主時(shí)，則涌水量由小變大，后趨于相對穩(wěn)定，多不易疏干。2023/12/23第38頁

老窖水是指被廢棄的礦坑和淹沒的生產(chǎn)井巷中的積水，是礦區(qū)淺部采礦常見的充水水源。其涌水特征：1、老空水涌水一般來勢兇猛；2、酸性大、并含有害氣體并攜帶塊石，破壞性大；3、老空水涌水還可成為其它水源涌入礦坑的通道；4、老空水因年代久遠(yuǎn)，分布范圍不清，調(diào)查困難。（四）、以老窖水為主要充水水源的礦床2023/12/23第39頁

單個(gè)礦井的突水（涌水），多系以某一種水源為主，多種水源綜合補(bǔ)給而成。實(shí)際工作中，不僅要找出主要水源，還要分析采前（天然）水源和采后（人工）水源，以便于提出準(zhǔn)確的防治水措施。2023/12/23第40頁

礦體及其周圍雖有水存在，但只有通過某種通道。它們才能進(jìn)入井巷形成涌水或突水。涌水通道可分為兩類：地層的孔隙、斷裂帶等屬于自然形成的通道；以及由于不合理勘探和開采造成的人為涌水通道。（一）、自然通道

1、巖層的裂隙與斷裂帶堅(jiān)硬巖層中的礦床中的節(jié)理型裂隙較發(fā)育部位，彼此連通可構(gòu)成裂隙涌水通道。裂隙含水層，因裂隙發(fā)育不均一而含水不均勻，多為弱含水層．其透水性弱，礦井涌水量較小。在國內(nèi)外采礦史上，因中小型斷裂帶形成的導(dǎo)水通道，造成突水者最為多見。依據(jù)勘探及開采資料，可把斷裂帶分為兩類，即隔水?dāng)嗔褞Ш屯杆當(dāng)嗔褞АＨ?、充水通?023/12/23第42頁2023/12/23第43頁巖溶空間極不均一，可以從細(xì)小的溶孔直到巨大的溶洞。它們可彼此連通，成為溝通各種水源的通道，也可形成孤立的充水管道。我國許多金屬與非金屬礦區(qū)，都深受其害。

欲認(rèn)識這種通道．關(guān)鍵在于能否確切地掌握礦區(qū)的巖溶發(fā)育規(guī)律和巖溶水的特征。

(1)大、中、小型巖溶通道：由小型巖溶及溶隙形成的涌水通道，雖可增加礦井涌水量，但尚較小；由大、中型巖溶(溶洞及管道)及溶蝕斷裂帶形成的涌水通道，礦井涌水量將大增，更易造成突水災(zāi)害。2、巖溶通道2023/12/23第44頁

(2)、巖溶坍隔與“天窗”

巖溶坍隔是指覆蓋于充水（或空氣）空間之上的土層，因外力（抽、放水、暴雨）作用瞬間坍落，先期存在的巖溶網(wǎng)隙為容納和運(yùn)移坍落物質(zhì)提供了必要的空間條件，它是巖溶動(dòng)力地質(zhì)作用的結(jié)果，與非可溶巖中產(chǎn)生的坍隔不同。巖溶坍隔是巖溶充水礦床嚴(yán)重的水文地質(zhì)工程地質(zhì)問題，它不僅造成突發(fā)性礦坑潰水，同時(shí)破壞地面多種設(shè)施，導(dǎo)致河水?dāng)嗔?，破壞水資源。我國巖溶坍隔集中發(fā)生在南方溶洞充水礦床中，北方溶隙充水礦床僅占1.8%。2023/12/23第45頁

“天窗”是指巖溶充水含水層與上覆沖積層之間的未膠結(jié)、半膠結(jié)地層，因沉積相變或河谷下切而變薄甚至消失，導(dǎo)致充水含水層與上覆第四系含水層的直接接觸，形成導(dǎo)水“天窗”。天然狀態(tài)下，“天窗”是充水含水層地下水排泄通道，也是巖溶坍隔的有利部位。一旦“天窗形成坍隔，其補(bǔ)給方式立即由滲透補(bǔ)給演變?yōu)榧袧B入式補(bǔ)給。2023/12/23第46頁孔隙通道，主要是指松散層粒間的孔隙潛水。它可在開采砂礦床和開采上覆松散層的深部基巖礦床時(shí)遇到。前者多為均勻涌水、僅在大顆粒地段和有豐富水源的礦區(qū)才可導(dǎo)致突水；后者多在建井時(shí)期造成危害。此類通道可輸送本含水層水入井巷，也可成為溝通地表水的通道。3、孔隙通道2023/12/23第47頁１、采空區(qū)上方冒裂帶當(dāng)采礦形成大面積采空區(qū)后，原始應(yīng)力平衡受破壞，采空區(qū)頂板在集中應(yīng)力的作用下，巖層破裂冒落，在采空區(qū)上方依次產(chǎn)生無規(guī)則冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶和變化微弱的整體移動(dòng)帶，并在地面形成坍陷。上述分帶規(guī)律在巖層緩傾的礦區(qū)較完整，并與崩落采礦法有關(guān)。冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶統(tǒng)稱為冒裂帶。當(dāng)冒裂帶達(dá)到上覆地面水源時(shí)，將造成突水。因此冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶的最大高度，是在強(qiáng)含水層或地表水下采礦時(shí)，是確保安全采深或開采上限的重要依據(jù)。（二）人為通道2023/12/23第48頁２、底板突水通道

當(dāng)采空區(qū)位于高壓富水的巖溶含水層上方時(shí)，在礦山壓力和底板承壓水壓力水頭的作用下，巖溶水會(huì)突破采空區(qū)底板隔水層的薄弱地段涌入礦坑。因此，隔水層的薄弱地段，可初視為不同于其它導(dǎo)水通道的另類。2023/12/23第49頁2023/12/23第50頁３、封閉不良或未封閉鉆孔

若對各種完工的鉆孔處置不當(dāng)，可成為溝通各水源涌入礦坑的直接通道，國內(nèi)外均有鉆孔突水淹礦的記錄，因此要求對每口已完工的鉆孔進(jìn)行嚴(yán)格的封孔止水。一是為保護(hù)礦體免遭氧化破壞；二是防止地下水或其它水源的直接入滲大礦坑。

導(dǎo)水通道在充水過程中的突發(fā)性、復(fù)雜性、災(zāi)害性是它的重要意義所在，三者相互依存，在大水礦床開采中得到最完整的體現(xiàn)。我國大水礦床的主要突水通道各異，北方以底板突水為主，南方以地面坍陷為主，它們均與斷裂有關(guān)。

因此，斷裂巖溶坍陷，底板突水通道是研究重點(diǎn)。2023/12/23第51頁

在開采前的調(diào)查階段，衡量礦床充水的強(qiáng)弱，多間接用礦區(qū)內(nèi)泉及井孔出水量數(shù)值來推測，很不準(zhǔn)確；較精確的是用該礦開采時(shí)礦井涌水量值來衡量或比擬已開采相似礦井的涌水量來確定其充水強(qiáng)度。分析開采資料，可知礦井涌水量的大小，除直接與充水水源和通道的性質(zhì)與特征有關(guān)外，還有下述主要影響因素。四、礦床充水強(qiáng)度2023/12/23第52頁

礦床與充水層的邊界條件，對未來礦井涌水量大小起主要的控制作用。１、礦床的側(cè)向邊界：當(dāng)?shù)V床和直接充水含水系統(tǒng)之間有強(qiáng)透水邊界時(shí)，則開采時(shí)外系統(tǒng)地下水或地表水會(huì)迅速而大量地流入礦井。供水充足的邊界越長，則涌水量越多、越穩(wěn)定。如礦體或直接充水層被隔水邊界所封閉，則礦井涌水量較小或由大變小，甚至干涸。如因開采導(dǎo)致原非充水層或新水源進(jìn)入礦井時(shí)，則將形成新的充水系統(tǒng)，礦井涌水量將增大，原邊界將轉(zhuǎn)變成新的邊界條件。（一）礦床的邊界條件2023/12/23第53頁邯邢楊二莊鐵礦區(qū)水文地質(zhì)略圖

首次勘探，巖溶地下水系統(tǒng)的邊界條件沒有查明，抽水試驗(yàn)水位降低1.695m，單位涌水量為125.5m3/h.m，滲透系數(shù)為100m/d，按無限邊界計(jì)算，-100m水平涌水量為16萬m3/d，為開放性的大水礦區(qū)。2023/12/23第54頁邯邢楊二莊鐵礦區(qū)水文地質(zhì)略圖

第二次勘探后，對邊界性質(zhì)有了正確的認(rèn)識，歷時(shí)13d的大型抽水試驗(yàn)，水位降低6.8-8.55m，總抽水量為38.2萬m3，停抽9d后，地下水位尚差5.1-5.3m未恢復(fù)，揭示該區(qū)為一充水層導(dǎo)水性強(qiáng)，以消耗儲(chǔ)存量為主，但補(bǔ)給不足的礦區(qū)。預(yù)測-100m水平涌水量為5萬m3/d。礦區(qū)北區(qū)水源地?cái)?shù)十年的供水實(shí)踐證明了這一點(diǎn)。2023/12/23第55頁

２、礦床頂、底部邊界：礦床及其頂、底部的隔、透水條件，對礦井涌水強(qiáng)度亦起控制作用。因此，如能保持它們的隔水性能或減弱其滲透強(qiáng)度，即可達(dá)到保持或減弱礦井涌水量的目的。頂?shù)灼拭孢吔缬兴姆N情況：１）直接頂?shù)装寰强煽扛羲畬樱緹o外部水補(bǔ)給；２）底板隔水．礦體與直接充水層只能獲得較強(qiáng)或弱的大氣降水或地表水補(bǔ)給；３）頂板隔水，僅通過弱透水底板產(chǎn)生越流或直接獲得強(qiáng)補(bǔ)給；４）頂板及底板皆為強(qiáng)或弱透水居構(gòu)成。如隔水層的巖性致密，則隔水能力強(qiáng)，如其厚度大而穩(wěn)定且完整性好，礦井的涌水量及其變幅皆較??；在其變薄、缺失或破碎等抗張強(qiáng)度降低的地段上，涌水量則會(huì)增加。2023/12/23第56頁

地質(zhì)構(gòu)造的類型、規(guī)模和分布，對礦井總涌水量的形成起制約作用。如礦床位于褶皺或斷裂構(gòu)造中，則其對礦床與充水層的空間分布、地下水的補(bǔ)徑排條件會(huì)有較大的影響，充水強(qiáng)度也必然受影響。處在同一類型構(gòu)造中的礦床，隨構(gòu)造規(guī)模及礦井所處構(gòu)造部位的不同，礦井涌水量大小亦各異。（二）地質(zhì)構(gòu)造條件2023/12/23第57頁

圖可代表華北石炭二疊系煤田上部的充水條件、充水層暴露程度及與水源的接觸情況。它們對礦井涌水強(qiáng)度的影響很大。（三）充水巖層接受補(bǔ)給的條件2023/12/23第58頁

充水層及礦體的出露程度愈高，蓋層透水性愈強(qiáng)，與補(bǔ)給水體接觸面積愈多，礦井涌水強(qiáng)度愈大。（三）充水巖層接受補(bǔ)給的條件2023/12/23第59頁

Ａ條件下的礦井：處在缺乏補(bǔ)給的山前地帶，其直接頂板為較強(qiáng)的充水層，但其上覆層為粘土層，在a處得到的補(bǔ)給少。涌水量一般在５０－２００ｍ３／ｈ，開采初期水量較大、但衰減快，易疏干。（三）充水巖層接受補(bǔ)給的條件2023/12/23第60頁

B條件下的礦井：分布在平原區(qū)，基巖無水層與上覆砂礫石層直接接觸，并在b處得到補(bǔ)給。礦井涌水量常穩(wěn)定在500—１０００ｍ３／ｈ，較不易疏干。2023/12/23第61頁

Ｃ條件下的礦井：為湖水下采礦、礦床與充水層直接出露在湖底，c處常年受地表水威脅、易造成量大而穩(wěn)定的突水，極易淹井且難于恢復(fù)。開采中既要留足安全礦住，又要嚴(yán)格加強(qiáng)頂板管理，避免導(dǎo)致湖水突入井巷。2023/12/23第62頁D條件下的礦井：充水層直接出露地表，僅接受大氣降水滲人補(bǔ)給(在d處得到補(bǔ)給)。礦井涌水量一般較小，動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化，易于疏干。2023/12/23第63頁E條件下的礦井：分布在季節(jié)性河流的下面，河水流量呈季節(jié)性變化，礦井水在e處接受河水補(bǔ)給，亦呈季節(jié)性變化。涌水量在中、小之間變化，少數(shù)礦區(qū)在豐水季可造成突水。此類礦床應(yīng)從遠(yuǎn)河處向近河處開采，且留足礦柱，而河下應(yīng)在旱季開采。2023/12/23第64頁主要內(nèi)容第一節(jié)、礦床類型與礦床開采第二節(jié)、礦床充水因素分析第三節(jié)、礦床水文地質(zhì)類型第四節(jié)、礦坑涌水量預(yù)測第五節(jié)、礦床疏干與排供結(jié)合第六節(jié)、礦床水文地質(zhì)工作特點(diǎn)第七節(jié)、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)2023/12/23第65頁長期的勘探與開采實(shí)踐表明，相似水文地質(zhì)條件的礦床，具有基本類同的充水條件與接近的礦坑涌水量及采后主要水文地質(zhì)工程地質(zhì)問題。隨著資料和經(jīng)驗(yàn)的積累，逐漸揭示了礦床所處的內(nèi)外環(huán)境與充水條件，充水強(qiáng)度之間的內(nèi)在聯(lián)系，為在理論上分類奠定了基礎(chǔ)。分類既要對我國復(fù)雜多變的礦床充水條件具有高度的概括，又應(yīng)明確多類型的基本水文地質(zhì)特征，同時(shí)不同類型之間的界線清楚便于掌握應(yīng)用。2023/12/23第66頁

1993年水文地質(zhì)、工程地質(zhì)研究所提出了《中國巖溶充水礦床水文地質(zhì)勘探類型》，將巖溶充水礦床進(jìn)一步劃了溶隙充水、溶洞充水和暗河管道充水三個(gè)亞類。1991－10－01國家技術(shù)監(jiān)督局在吸納了《巖溶充水礦床水文地質(zhì)勘探類型》和1982年地質(zhì)礦產(chǎn)部頒發(fā)的《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)普查勘