黄金生矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范培训讲义.ppt

'一、地下水分类1、含水介质特征：松散岩类、基岩类、半胶结岩类2、储水空间：孔隙、孔洞、裂隙、溶洞3、水力性质潜水无压层间水上层滞水承压承压水4、其它（如深浅） 二、充水断裂与导水断裂充水断裂是指沿断裂带一侧或两侧富水性较好，分别称为一侧或两侧充水断裂。导水断裂指断裂造成断裂两侧不同含水层之间连通，反之称隔水断裂（层）。 三、采矿活动对地下水的影响1、矿层顶底板含水层被疏干，当无良好隔水层时，矿体上方含水层（潜水、承压水）同样被疏干。2、当有充水断裂存在时其疏干范围，受充水断裂控制。3、当存在导水断裂时将疏干与之连通的含水层。4、当出现地面塌陷时，可能影响压井，被疏干或矿井突发大量泥水涌入井下导致安全事故。5、当有隔水断裂存在时，则其疏干范围常为隔水断层所限。 四、影响地表变形的因素1、矿层因素①矿层埋深愈大（即开采深度愈大），变形扩展到地表所需的时间愈长，地表变形值愈小，变形比较平缓均匀，但地表移动盆地的范围增大。②矿层厚度大，采空的空间大，会促使地表的变殂值增大。③矿层倾角大时，使水平移动值增大，地表出现裂缝的可能性加大，盆地和采空区的位置更不相对应。 2、岩性因素①上覆岩层强度高、分层厚度大时，地表变形所需采空面积要大，破坏过程所需时间长，厚度大的坚硬岩层，甚至长期不产生地表变形。强度低、分层薄的岩层，常产生较大的地表变形，且速度快，但变形均匀，地表一般不出现裂缝。脆性岩层地表易产生裂缝。②厚的、塑性大的软弱岩层，覆盖于硬脆的岩层上时，后者产生破坏会被前者缓冲或掩盖，使地表变殂平缓；反之，上覆软弱岩层较薄，则地表变形会很快，并出现裂缝。岩层软硬相间、且倾角较陡时，接触处常出现层离现象。③地表第四纪堆积物愈厚，则地表变形值增大，但变形平缓均匀。 3、地质构造因素①岩层节理裂隙发育，会促进变形加快，增大变形范围，扩大地表裂缝区。②断层会破坏地表移动的正常规律，改变移动盆地的大小和位置，断层带上的地表变形更加剧烈。4、地下水因素地下水活动（特别是对抗水性弱的岩层）会加快变形范围，增大地表变形值。 5、开采条件因素矿层开采和顶板处置的方法以及采空区的大小、形状、工作面推进速度等，均影响着地表变形值、变形速度和变形的形式。目前以柱房式开采和全部充填法处置顶板，对地表变形影响较小。 五、介绍一点采矿工程名称竖井、斜井、盲井、下山、上山、石门、走向长壁、房柱式、前进式、后退式、顶板管理、全垮落。充填：干式，湿式平面图与立面图、回收率（回采率） 六、采空区的地表变形1、采空区的定义地下矿层被开采后形成的空间称为采空区。采空区分为老采空区、现采空区和未来采空区。老采空区是指历史上已经开采过、现已停止开采的采空区；现采空区是指正在开采的采空区；未来采空区是指计划开采而尚未开采的采空区。 2地表变形的特征地下矿层被开采后，其上部岩层失去支撑，平衡条件被破坏，随之产生弯曲、塌落，以致发展到地表下沉变形，造成地表塌陷，形成凹地。随着采空区的不断扩大，凹地不断发展而成凹陷盆地，即地表移动盆地。地表移动盆地的范围要比采空区面积大得多，其位置和形状与矿层的倾角大小有关。矿层倾角平缓时，地表移动盆地位于采空区的正上方，形状对称于采空区；矿层倾角较大时，盆地在沿矿层走向方向仍对称于采空区，而沿倾向方向，移动盆地与采空区的关系是非对称的，并随着倾角的增大，盆地中心越向方向偏移。当开采达到充分采动后，此时的地表移动盆地，称为最终移动盆地。最终移动盆地，根据地表变形特征和变殂值的大小，自移动盆地中心向盆地边缘可分为三个区：中间区、内边缘区和外边缘区。采空区地表移动盆地范围对于倾斜及缓倾斜矿区，一般可依照上图确定，但急倾斜矿体贴则应接其深部来考虑。 七、采空地面塌陷1、走向长壁开采，软岩顶板或硬岩顶板人工随落顶板管理 2、小煤窑非正规开采、条带开采或仓房式开采 3、其他情况①采深采厚比小于30或地表覆盖层很薄，采深小于50m时，即使是活跃期以后，仍然存在出现非连续变形的危险，对地面建筑危害大，地基不稳定，危险性大；②特厚矿层和倾角大于55度的厚矿层露头附近，当地表覆盖层厚度较薄，即使是活跃期以后仍然存在出现显而易见连续变形的危险，对地面建筑危害大，地基不稳定，危险性大；③采空区地表移动和变形可能诱发其他地质灾害如山体滑坡、崩塌等地段，地基稳定性差，危险性大；④采空区地段存在大量抽排地下水引起地下水位大幅度变化的，易引起采空区活化，危险性大。 八、采矿可能诱发的地质灾害1、地面变形（含地面塌陷）；2、岩溶地面塌陷；3、泥水涌入井下：①采空地面塌陷一般发生于采深采厚比<30，采深<50M的露头区。②采矿诱发岩溶地面塌陷一般是因为：1）矿体产于岩溶发育发地层中，因矿井排水而诱发；2）由于导水断裂，采矿诱发岩溶含水层的水位急剧下降的诱发岩溶地面塌陷。 九、采空区活化的条件是：1、开采下部层位矿体；2、急倾斜矿体开采深部矿体3、矿区大量抽取地下水 十、对矿体冒落带高度及裂隙发育带高度一般可用“三下采煤”公式M对急倾斜矿层可采用H=（K-1）COSαH冒落带高度M采矿厚度α矿体倾角K碎α胀系数，一般取1.1-1.3裂隙发育带高度对软弱段岩石取3-5H中硬岩石取7-8H 十、最大变形深度的确定十一、监测工作变形观测按下列原则进行：1、观测线宜平行和垂直矿层走向成直线布置，其长度应超过移动盆地的范围。2、平行矿层走向的观测线，应有一条布置在最大下沉值的位置；垂直矿层走向的观测线，一般不应少于2条。3、观测线上观测点的间距，应大致相等，并根据开采深度按下表一确定。 '