吉林大学：《专门水文地质学》课程教学资源（电子教案）第十章 矿床（矿坑）涌水量预测及矿坑突水

吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 ,40 第十章矿床(矿坑)涌水量预测及矿坑突水 §10.1矿床类型与矿床开采 床类型 矿床是指在当前经济技术条件下,具有开采价值(品位、储量)的含矿地质体。按其成 因可分为:岩浆矿床、沉积矿床、变质矿床。按矿体的产状分为:层状矿体、非层状矿床 矿体本身一般不含水,就是含水也是少量的裂隙水,对矿床充水无意义。矿床充水主要因围 岩含水所造成,围岩含水性决定矿床的充水条件与矿坑涌水量。不同类型矿床的含水性各异 岩浆矿床:围岩多为岩浆岩,含裂隙水,矿坑涌水量小,但也有分布在碳酸盐岩分布区 的接触交代型与侵入型矿床,因围岩是可溶岩,矿坑涌水量大。 沉积矿床:视含砂沉积建造的特点而异,陆相沉积建造矿层的顶底板均为碎屑岩,涌水 量小:海陆交互相沉积构造,因矿床顶底板分布碳酸盐,涌水量大。 变质矿床:要视其原生性质而定。 、矿床开采 (一)矿田与井田的划分 矿田:是指一个矿床的天然分布范围,如:一个煤盆地,称煤田:一个铁矿分布地称铁 矿田。 井田:是一个大矿田中的基本单元。如:一个分布为数千km2的大煤田,只有将它分 割为若干单元才好开采;也可以将数千个规模较小的相邻矿体(如金属矿)划归一个单元进 行开采。每一个基本开采单元称矿井(地下开采)或露天矿,其分布范围称为井田。井田的 范围与边界是根据效益规模(储量、开采年限)人为划分的。边界的划分关系到井田的矿坑 涌水量。因为在同一含矿田中的不同井田的矿坑涌水量有很大差异 (二)开采方式 露天开采:浅埋矿床一般宜露天开采,它经济、安全、机械化程度和效率高。如晋家 五十露天矿,设计年产量均为1500万T相当于5个特大型矿井的开采量。露采时,把矿层 分割为一定厚度的水平分区,由上而下梯状开采 2井下开采:按主井的形式可分为: 竖井:一般位于矿体中部,生产力、投资也大; 斜井:适用于缓倾矿体,尤其是含矿沉积盆地边缘的矿体开采 平洞:适用于多山地区,有利于自然排水与矿石运输

吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 第十章 矿床（矿坑）涌水量预测及矿坑突水 §10.1 矿床类型与矿床开采 一、矿床类型 矿床是指在当前经济技术条件下，具有开采价值（品位、储量）的含矿地质体。按其成 因可分为：岩浆矿床、沉积矿床、变质矿床。按矿体的产状分为：层状矿体、非层状矿床。 矿体本身一般不含水，就是含水也是少量的裂隙水，对矿床充水无意义。矿床充水主要因围 岩含水所造成，围岩含水性决定矿床的充水条件与矿坑涌水量。不同类型矿床的含水性各异。 岩浆矿床：围岩多为岩浆岩，含裂隙水，矿坑涌水量小，但也有分布在碳酸盐岩分布区 的接触交代型与侵入型矿床，因围岩是可溶岩，矿坑涌水量大。 沉积矿床：视含砂沉积建造的特点而异，陆相沉积建造矿层的顶底板均为碎屑岩，涌水 量小；海陆交互相沉积构造，因矿床顶底板分布碳酸盐，涌水量大。 变质矿床：要视其原生性质而定。 二、矿床开采 （一）矿田与井田的划分 矿田：是指一个矿床的天然分布范围，如：一个煤盆地，称煤田；一个铁矿分布地称铁 矿田。 井田：是一个大矿田中的基本单元。如：一个分布为数千 km2 的大煤田，只有将它分 割为若干单元才好开采；也可以将数千个规模较小的相邻矿体（如金属矿）划归一个单元进 行开采。每一个基本开采单元称矿井（地下开采）或露天矿，其分布范围称为井田。井田的 范围与边界是根据效益规模（储量、开采年限）人为划分的。边界的划分关系到井田的矿坑 涌水量。因为在同一含矿田中的不同井田的矿坑涌水量有很大差异。 （二）开采方式 1.露天开采：浅埋矿床一般宜露天开采，它经济、安全、机械化程度和效率高。如晋家 五十露天矿，设计年产量均为 1500 万 T 相当于 5 个特大型矿井的开采量。露采时，把矿层 分割为一定厚度的水平分区，由上而下梯状开采。 2.井下开采：按主井的形式可分为： 竖井：一般位于矿体中部，生产力、投资也大； 斜井：适用于缓倾矿体，尤其是含矿沉积盆地边缘的矿体开采； 平洞：适用于多山地区，有利于自然排水与矿石运输

(1)水平(中段)与采区:由于矿体空间分布大,井采前首先需将矿体分割成若干开 采块段,在垂向上层状矿称水平,非层状矿称中段,每一水平控制的开采厚度为100150m, 中段略小:在平面上称采区 (2)开拓、采准、回采:它们依次是井采的三个阶段,开拓阶段:主要任务是从地面 到矿体通过开掘一系列的井(垂直的)巷(水平的)建主运输、通风、排水不、供水系统。 这些通称为开拓井巷;均分布在围岩中,故开拓井巷涌水量在矿坑总涌水量中所占比例较大 采准阶段:是对采区作进一步的分割,以形成更多的采矿工作区,也主要分布在围岩中;回 采阶段:回采坑道均为时的采区即废,形成采空区。 (3)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 岩的位移我,确保安全生产。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。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

（1）水平（中段）与采区：由于矿体空间分布大，井采前首先需将矿体分割成若干开 采块段，在垂向上层状矿称水平，非层状矿称中段，每一水平控制的开采厚度为 100~150m， 中段略小；在平面上称采区。 （2）开拓、采准、回采：它们依次是井采的三个阶段，开拓阶段：主要任务是从地面 到矿体通过开掘一系列的井（垂直的）巷（水平的）建主运输、通风、排水不、供水系统。 这些通称为开拓井巷；均分布在围岩中，故开拓井巷涌水量在矿坑总涌水量中所占比例较大； 采准阶段：是对采区作进一步的分割，以形成更多的采矿工作区，也主要分布在围岩中；回 采阶段：回采坑道均为 时的采区即废，形成采空区。 （3）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 岩的位移我，确保安全生产。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。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