矿区水文地质工程地质讲解

《矿区水文地质工程地质讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿区水文地质工程地质讲解（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、矿山水文地质工程地质勘探 环境与土木工程学院环境与土木工程学院 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 地下水科学研究与开发中心地下水科学研究与开发中心 吴 勇 博士、教授 成都理工大学成都理工大学 2015/11/14 1 1、矿区水文地质工程地质相关标准、规范技工作的、矿区水文地质工程地质相关标准、规范技工作的重要性重要性 2 2、矿区水文地质工程地质勘探类型划分，工作程度总体、矿区水文地质工程地质勘探类型划分，工作程度总体要要 求求 3 3、矿区水文地质工程地质测绘及环境地质调查、评价内容、矿区水文地质工程地质测绘及环境地质调查、评价内容 及及要

2、求要求 4 4、区域和矿区水文地质测绘的目的、任务、工作、区域和矿区水文地质测绘的目的、任务、工作阶段阶段 5 5、矿区水文地质工程地质、矿区水文地质工程地质钻探钻探 6 6、水文地质钻探观测、编录及技术要求；水文地质钻孔的、水文地质钻探观测、编录及技术要求；水文地质钻孔的 布置布置原则原则 2015/11/14 7 7、矿坑涌水量预测和、矿坑涌水量预测和防治防治 8 8、水文地质工程地质取样及实验技术、水文地质工程地质取样及实验技术要求要求 9 9、矿区地表水和地下水动态观测、防治方案技术措施及水、矿区地表水和地下水动态观测、防治方案技术措施及水 资源综合利资源综合利 1010、矿区水文地质

3、工程地质资料整理及报告编写技术、矿区水文地质工程地质资料整理及报告编写技术要点要点 1111、矿区水文地质、工程地质、环境地质图编制要求及常见、矿区水文地质、工程地质、环境地质图编制要求及常见 问题问题 1212、矿区水文地质工程地质勘查新技术、新方法和新、矿区水文地质工程地质勘查新技术、新方法和新理论理论 2015/11/14 1 1、矿区矿区水文地质工程地质相关标准、水文地质工程地质相关标准、规范规范 及及工作的重要性工作的重要性 近年来，随着我国矿业快速发展，矿产开发对矿山及其 周围环境造成较为严重的污染，并诱发多种地质灾害，对生 态环境造成了较严重的破坏，越来越突出的环境问题、安全 问

4、题威胁到矿区人民生命财产安全。 仅2015年上半年，煤矿事故发生十多起。 2015/11/14 日期 死亡 人数 事故简况 2015-6-077山西晋中市平遥县一煤矿，发生中毒与窒息事故，造成7人死亡。 2015-5-064辽宁阜新市清河门区一煤矿发生冒顶片帮事故，造成4人死亡。 2015-05-115云南曲靖市沾益县一煤矿发生顶板事故，造成5人死亡。 2015-05-014达州市达川区一煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成4人死亡。 2015-04-293湖南益阳市安化县一煤矿发生机械伤害事故，造成3人死亡。 2015-04-278四川乐山市沙湾区一煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成8人死亡。 2015-04

5、-253 黑龙江鸡西市城子河区一煤矿发生机械伤害事故，造成3人死 亡。 2015-04-1921 山西大同市南郊区大同煤矿集团大同地方煤炭有限责任公司姜家 湾煤矿发生透水事故，造成21人死亡。 2015-04-056黑龙江七台河市新兴区一煤矿发生透水事故，造成6人死亡。 2015-03-134 3月13日12时15分许，四川省广安市邻水县一煤矿发生顶板事故 ，造成4人死亡。 2015-02-284 2月28日11时57分，江西省乐平矿务局涌山煤矿发生煤与瓦斯突 出事故，造成4人死亡。 2015-02-123 2月12日11时54分，山西省阳泉煤业集团一煤矿突发煤与瓦斯突 出，造成3人死亡。 2

6、015-01-307 1月30日18时55分，安徽省淮北矿业一煤矿发生突水，造成7人死 亡，7人受伤。 2015/11/14 矿区矿区水文地质工程地质工作是地质找矿、地质勘水文地质工程地质工作是地质找矿、地质勘 查、矿床开采时对矿床自然条件进行综合研究的组查、矿床开采时对矿床自然条件进行综合研究的组 成部分。成部分。 在地质勘查的各个阶段，都要进行相应的水文地质在地质勘查的各个阶段，都要进行相应的水文地质 工程地质工作，在审批矿产资源储量时，要求提供工程地质工作，在审批矿产资源储量时，要求提供 足够的水文地质工程地质资料，以满足编制开采设足够的水文地质工程地质资料，以满足编制开采设 计的要求。

7、计的要求。 2015/11/14 1、矿区水文地质工程地质工作的重要性 地质工程地质资料，以满足编制开采设计的要求。 如果水文地质工程地质资料不符合要求，则储量不能批 准，或降级批准。 当矿区水文地质条件及工程地质条件复杂，造成开采技 术上的极大困难，或经济不合算，则储量被列为表外， 不能作为投资依据。 详查或勘探地质报告必须有“开采技术条件”一章，普 查地质报告必须有“开采技术条件”一节，否则报告不 能通过。 2015/11/14 p 根据矿床主要充水含水层的容水空间特征，将充水矿床分 为三类： u第一类以孔隙含水层充水为主的矿床，简称孔隙充水矿床 ； u第二类裂隙充水矿床；第三类岩溶充水矿

8、床。 u第三类可按岩溶形态划分为三个亚类：第一亚类以溶蚀裂 隙为主的岩溶充水矿床；第二亚类以溶洞为主的岩溶充水 矿床；第三亚类以暗河为主的岩溶充水矿床。 2、矿区水文地质工程地质勘探类型划分， 工作程度总体要求 矿区水文地质勘探类型划分 2015/11/14 1）直接充水的矿床：矿床主要充水含水层（含冒落带和底板破坏厚 度）与矿体直接接触，地下水直接进入矿坑。 2）顶板间接充水的矿床：矿床主要充水含水层位于矿层冒落带之上 ，矿层与主要充水含水层之间有隔水层(注)或弱透水层，地下水通过 构造破碎带、导水裂隙带或弱透水层进入矿坑。 3）底板间接充水的矿床：矿床主要充水含水层位于矿层之下，矿层 与主

9、要充水含水层之间有隔水层或弱透水层。承压水通过底板薄弱 地段、构造破碎带、弱透水层或导水的岩溶陷落柱进入矿坊。 2015/11/14 各类充水矿床按矿体（或层，下同）与主要 充水含水层的空间关系，充水方式分为： 第一第一型型 水文地质条件简单的矿床：主要矿体位于当地侵蚀水文地质条件简单的矿床：主要矿体位于当地侵蚀 基准面以上，地形有利于自然排水，矿床主要充水含水层和构基准面以上，地形有利于自然排水，矿床主要充水含水层和构 造破碎带富水性弱至中等，或主要矿体虽位于当地侵蚀基准面造破碎带富水性弱至中等，或主要矿体虽位于当地侵蚀基准面 以下，但附近无地表水体，矿床主要充水含水层和构造破碎带以下，但附

10、近无地表水体，矿床主要充水含水层和构造破碎带 富水性弱，地下水补给条件差，很少或无第四系覆盖，水文地富水性弱，地下水补给条件差，很少或无第四系覆盖，水文地 质边界简单。质边界简单。 2015/11/14 根据主要矿体与当地侵蚀基准面的关系，地下水的补给条件，地 表水与主要充水含水层水力联系密切程度，主要充水含水层和构 造破碎带的富水性、导水性、第四系覆盖情况以及水文地质边界 的复杂程度，将各类充水矿床勘探的复杂程度划分为三型： 第二型第二型 水文地质条件中等的矿床，主要矿体位于当地水文地质条件中等的矿床，主要矿体位于当地 侵蚀基准面以上，地形有自然排水条件，主要充水含水层和侵蚀基准面以上，地形

11、有自然排水条件，主要充水含水层和 构造破碎带富水性中等至强，地下水补给条件好；或主要矿构造破碎带富水性中等至强，地下水补给条件好；或主要矿 体位于当地侵蚀基准面以下，但附近地表水不构成矿床的主体位于当地侵蚀基准面以下，但附近地表水不构成矿床的主 要充水因素，主要充水含水层、构造破碎带富水性中等，地要充水因素，主要充水含水层、构造破碎带富水性中等，地 下水补给条件差，第四系覆盖面积小且薄，疏干排水可能产下水补给条件差，第四系覆盖面积小且薄，疏干排水可能产 生少量塌陷，水文地质边界较复杂。生少量塌陷，水文地质边界较复杂。 2015/11/14 第三型第三型 水文地质条件复杂的矿床：主要矿体位于当地

12、侵水文地质条件复杂的矿床：主要矿体位于当地侵 蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，补给条件好，并蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，补给条件好，并 具较高水压；构造破碎带发育，导水性强且沟通区域强含水具较高水压；构造破碎带发育，导水性强且沟通区域强含水 层或地表水体；第四系厚度大、分布广，疏干排水有产生大层或地表水体；第四系厚度大、分布广，疏干排水有产生大 面积塌陷、沉降的可能，水文地质边界复杂。面积塌陷、沉降的可能，水文地质边界复杂。 一般要求 1、研究区域水文地质条件，确定矿区所处水文地质单元的位置 ，详细查明矿区地下水的补给、径流、排泄条件，区域地下水 对矿区的补给关系，主要进水通道

13、及其渗透性。 2、详细查明矿区含(隔)水层的岩性、厚度、产状，分布范围、 埋藏条件，含水层的富水性，矿床顶底板隔水层的稳定性。着 重查明矿床主要充水含水层的富水性、渗透性、水位、水质、 水温、动态变化以及地下水迳流场的基本特征，确定矿区水文 地质边界。 矿区水文地质勘探程度要求 2015/11/14 3、详细查明对矿坑充水有较大影响的构造破碎带的位置、规 模、性质、产状、充填与胶结程度、风化及溶蚀特征、富水性 和导水性及其变化、沟通各含水层以及地表水的程度，分析构 造破碎带可能引起突水的地段，提出开采中防治水的建议。 4、详细查明对矿床开采有影响的地表水的汇水面积、分布范 围、水位、流量、流速

14、及其动态变化、历史上出现的最高洪水 位、洪峰流量及淹没范围。详细查明地表水对井巷充水的方 式、地段，并分析论证其对矿床开采的影响，提出地表水防治 的建议。 2015/11/14 矿区水文地质勘探程度要求（续） 5、矿层与含(隔)水层多层相间的矿床，应详细查明开采矿层 顶、底板主要充水含水层的水文地质特征和隔水层的岩性、 厚度、稳定性和隔水性，断裂发育程度、导水性以及沟通各 含水层的情况，分析采矿对隔水层的可能破坏情况。当深部 有强含水层时，应查明主要充水含水层从底部获得补给的途 径和部位。 6、调查老窿的分布范围、深度、积水和塌陷情况，大致圈定 采空区，估算积水量，提出开采中对老窿水的防治建议

15、。 2015/11/14 矿区水文地质勘探程度要求（续） 7、对有热水、气(有害气体，下同)的矿床，应基本查明热水，气的 分布、压力、温度、梯度、流量，大致查明热水、气的来源及其控 制因素，有害气体成分及其浓度，地热盖层的厚度，热异常区的范 围、温度及热水、气对矿床开采的影响。 8、冻土地区矿床，应详细查明冻土的类型、分布、厚度、层上 水、层间水、层下水的空间分布、富水性及其对矿床开采的影响。 9、水溶法开采的盐类矿床，应详细查明岩、矿层的空间分布，矿 层顶底板岩石的物理力学性质和水理性质(指可塑性、膨胀性、收 缩性、崩解性、透水性等)，地质构造发育程度及分布规律，各含 水层与矿层的空间关系及

16、其水力联系情况。 2015/11/14 10、扩大延深勘探矿区，应充分研究已有勘探和矿山生产的 资料，评价矿区的水文地质条件，扩大勘探的矿区，应详细查明 主要充水含水层，断裂破碎带及矿区水文地质边界在扩大范围内 的变化，当水文地质条件变化不大时，可用比拟法预测矿坑涌水 量，否则应按新矿区的要求进行勘探。 延深勘探矿区，应详细查明主要充水含水层的富水性，断裂 破碎带向深部的变化，若水文地质条件变化不大，可用比拟法预 测矿坑涌水量：当深部发现新的充水含水层和导水构造破碎带时 ，应按第2条和第3条执行，并可根据实际条件结合已有的矿山巷 道进行放水试验，查明深部含水层富水性变化及地下水径流场特 征，预测矿坑涌水量。水量，否则应按新矿区的要求进行勘探。 2015/11/14 各类充水矿床应着重查明的问题 1、孔隙充水矿床：应着重查明含水层的成因类型，分布、岩 性、厚度、结构、粒度、磨圆度、分选性胶结程度、富水性、 渗透性及其变化；查明流砂层的空间分布和特征，含(隔)水层的