第十一章5矿床水文地质学讲义(矿床疏干).pptx

吉 林 大 学
专门水文地质学
第十一章 矿床水文地质学
主讲教师：苏小四
3/4/2021
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主要内容
第一节、矿床类型与矿床开采
第二节、矿床充水条件
第三节、矿床水文地质类型
第四节、矿坑涌水量预测
第五节、矿床疏干与排供结合
第六节、矿床水文地质工作特点
第七节、矿区环境地质
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矿床水文地质调查的核心任务，就是预测矿井涌水量，探讨开采前后矿床水文地质条件的变化规律，为矿床疏干设计、预测突水和保护矿区环境提供资料，在实际工作中，三者是同时进行的(综合评价、设计和施工）。
为了采矿安全、提高工效和降低成本，采用经济和技术上合理的各种工程措施，对涌人井巷或威胁安全的各种水源进行排除或控制等科学管理的工作，也就是矿床疏干工作。矿床疏干会破坏供水水源，恶化环境。因此，矿床疏干措施的制定，从经济、技术与社会效应出发，兼顾采矿、供水、环境保护等诸多利益。
第五节 矿床疏干与排供结合
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为了采矿安全、提高工效和降低成本，采用经济和技术上合理的各种工程措施，对涌人井巷或威胁安全的各种水源进行排除或控制等科学管理的工作，统称为矿床疏干。
一、矿床疏干的主要方法
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矿床疏干是一项具有引发矛盾性质的工作。
采矿上为防止矿井突水，总是希望最彻底或尽量多地排除可能进入井巷和威胁采矿的各种水源，结果必将破坏当地天然水资源平衡，减少供水量和恶化环境。
从供水和保护环境出发，则渴望尽可能地提供更多的地水资源和保护天然地质环境不恶化。因此，合理地进行矿床疏干是兼顾采矿、供水和保护地质环境、合理利用矿井水的统畴性工作。
疏干防治水的各种方法，按其主要作用分为防水法、 疏水法和防渗法。
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指防治降水、地表水与潜水流入矿区的方法，其主要目的在于减少矿井涌水量。
(1)汇集与排除矿区范围内降水形成的地表径流。方法有：
①填堵井下进水通道，汇集矿区内原分布的水体，并排；
②修筑边缘排水沟等地表防、排水工程，以拦截外围流来的降水漫流、地表水和浅部潜水，并引出矿区之外。
(2）矿区内地表水体的处理。可采用：
①隔离水体，如修筑水体防渗层、敷设排水管道等；
②不允许水体存在时，则采用移河措施。
1、防水法
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指对充水水源进行疏干或降压．以确保安全采矿的方法。此法包括预先疏干、并行疏干和探放水。
(1)预先疏干，多用于水文地质条件复杂的大水矿床。分为两种情况：
第一种，当开挖井巷须临时通过强含水层或受高压水威胁的地段时，可从地表打深孔预先疏干局部含水层或降低高压水头至安全值以下。当井巷挖通，并封闭该含水层后，停止疏干，允许原含水层恢复充水或原水压。
2、疏水法
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第二种，当开采矿床的直接顶底板含水或直接顶底板虽有一定厚度的隔水层，但间接充水层水压过高，有突水危险时，可采用从地表进行预先疏干或降压的方法，达到在安全条件下采矿的目的，且不允许被疏干的地下水位或降低的水压恢复。随开采范围扩大，仍可用原地表疏干方式，不断外扩预先疏干范围，或停止原地表预先疏干，改在井巷内布置各种疏干措施，继续进行预先疏干。
2、疏水法
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并行疏干是利用采矿工程或专门疏干工程，在采矿同时进行疏干工作，其完成疏干的时间应提前于采矿工作。可分为：
第一种，是在预先疏干任务完成后，停止原地表预先疏干(需要时，亦可不停止)，代之以在井巷或露天矿场内设置的各种排水设施，与采矿同时进行疏干。这些设施有垂直的降水孔(井)、吸水孔及各种过滤器，以及水平的排水孔、疏水沟、疏水平巷等。
第二种，是在水文地质条件简单的矿区，从采矿开始到终止只进行并行硫干。 疏干时，应对预测的强水源或有突水危险地段，进行超前探水与放水，以保安全。开始到终止只进行并行硫干。
(2)并行疏干
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指堵截涌水水源于矿区或井巷之外的方法。用以保证安全采矿，同时达到保护供水水源和保护地质环境的目的。留设安全矿柱和建设防水闸(墙)等措施也属于此类。
防渗法主要用于恢复已掩井巷及涌水量过大或有突水威胁，又有适合条件的大水矿区。对这类矿区，如采用疏水法，则多会发生破坏地下水资源、引起地面塌陷和增大排水费用等问题。
防渗法的实质是使用注浆工程，在地下筑成不透水体，切断井巷进水通道，用以隔绝涌水水源或大量减少矿井涌水量。