浅议裂隙充水矿床相关问题

周来逊

摘要：裂隙充水矿床在我国分布相当广泛，许多黑色、有色金属矿床均与此有关。例如，前震旦系变质岩层中的铁矿，板溪群变质岩层中的钨、锑、金矿，震旦系硅质岩层中的锰矿，第三系红色砂岩层中的铜矿，火成岩体周边接触带中的多金属矿等。本文裂隙充水矿床主要特点及水源进行了分析，并提出了改善裂隙充水矿床工作的措施。

关键词：裂隙充水矿床特点措施

前言

我国矿山淹井事故之多，数量之大，可谓世界之最，因此提高勘探与预测水平，始终是矿床水文地质工作追求的目标。长期的勘探与开采实践表明，相似水文地质条件的矿床，具有基本类同的充水条件与接近的矿坑涌水量及采后主要水文地质工程地质问题。随着资料和经验的积累，逐渐揭示了矿床所处的内外环境与充水条件，充水强度之间的内在联系，为在理论上分类奠定了基础。分类既要对我国复杂多变的矿床充水条件具有高度的概括，又应明确多类型的基本水文地质特征，同时不同类型之间的界线清楚便于掌握应用。

一、裂隙充水矿床及其主要特点

指碎屑岩、岩浆岩、变质岩等坚硬岩层中的煤和各种金属非金属矿。最大特点是矿坑涌水量小。大多分布于山区，以降雨补给为主，地形有利于自然排泄，地表入渗条件差；除沉积矿床外，多数分布面积小，以数～数十km2为最多见；充水含水蹭是各种脆性岩层的裂隙含水层（带），富水性较弱。其中对矿床充水影响较大的有：层状矿床的脆性岩层中由区域性构造裂隙组成的层状裂隙含水层；有玄武岩内的裂隙——孔洞组成的裂隙——孔隙含水层，以河北土县张北煤矿最典型，矿坑涌水量2*104m3/d；脉状矿床的构造破碎和岩脉裂隙组成的裂隙含水带。

裂隙充水矿床矿坑水具明显的不均匀性，一般沿一定方向的构造线成点集中渗入或涌入，而其他方向或地段常常是干的；涌水量与裂隙宽度直接相关，其中90%较大涌水量均与断裂破碎带有关，若与地表水无联系，均与消耗储存量为主，来势猛、消失快；矿坑涌水量很小，一般为数～数十m3/d，超过5000 m3/d的不多，且随埋深减弱和随季节而变化，绝大多数矿床为水文地质条件的弱充水矿床。只有当矿区充水断裂破碎带沟通地表水时，才会发生大量涌水。

研究层状裂隙含水层的区域性构造裂隙密集带与宽大裂隙带的分布发育规律及其与岩性、厚度、构造部位的关系；②研究成矿岩脉下矿体与围岩的裂隙特征、分布规律；③查明构造破碎带的规模、分布、力学性质、裂隙与充填状况及补给条件。

二、礦床的充水水源分析

矿床充水水探包括自然的大气降水、地表水、地下水及人为的老窑水等，

若矿床充水水抓以大气降水为主，则其矿坑涌水动态与当地降水的变化过程相一致.具明显的季节性和多年周期性变化规律，这类矿床只要掌握了该区气候特征.分析其矿坑涌水级最大时期，就可以进免或减少经济摄失。

若查明是地表水作为矿并涌水水源，那么就要着地表水体的性质和规模及地表水体与矿体之间岩层的透水性能，矿体距地面水体的水平和垂直距离等。如果涌水水源为常年性大水体，则矿坑涌水孟大而稳定；如果是季节性水体则涌水量随季节变化，如果地表水体与矿体之间岩层的透水性不强。则矿坑涌水最大，反之则小；如果矿体距地表水体愈近、垂距越小，则矿井涌水最愈大。反之则小.同时，采矿方法的影响也必须考虑，以免造成突水事故.查明了这些水文地质条件，在考虑排水设备和投资时就要予以酌情增减.

如果是贮存于岩层中的地下水进人采矿巷道，成为矿并涌水的主要水源，那就要视其含水层的空隙性质及富水程度决定矿坑涌水且。若是受裂隙充水的矿床，充水强度就小于孔陈水和岩溶水充水矿床；充水层厚且分布面积广

者，涌水蚤大，反之则小；当涌水是以消耗储存最为主时，则排水初期涌水最大，之后水傲逐渐减少，易于疏干，其对矿井威胁不大；如果以补给童为主，则随降落漏斗的形成渐趋德定，可成为矿坑涌水的主要威胁。

老窑水乡属于酸性的强腐蚀水。能破坏矿山设备，且这种水突水特点是短时间内大盆涌人矿井，具有很大危害性，遇到以这种水为充水水源，则成本就要提高。

三、裂隙充水矿床工作方法

1、工程地质测绘

（1）确定地灾发生的位置、规模、性质及其影响因数

（2）根据区内地层岩体物性和各岩体中节理、裂隙发育状况划分岩体工程类别，并绘制各调查点节理玫瑰花图或具控制性构造的极射赤平投影图

2、钻孔工程地质编录：确定第四系厚度，划分基岩风化层和深部岩体的完整程度，为工程施工设计提供依据

3、坑道工程地质编录：根据坑道中岩体的坚硬程度和完整程度划分工程地质类别。提出安全预防措施。

4、岩体坚硬度的划分：从钻孔或坑道矿层上下盘围岩取样，饱和单轴抗压强度小于5KP为及软岩，5—15KP为软岩，15-30KP为较软岩，30—60KP为较坚硬，60KP以上为坚硬。

四、裂隙充水矿床改进措施

从裂隙充水矿床的水文地质特征、施工突水的原因及特点和过于工作的经验来看，该类矿山施工突水除增加排水量外，其最大的危害就是进一步恶化了突水段的工程地质条件，给后续施工带来了极大的不便，影响工程进度。为尽可能避免因此产生的损失，应吸取以往工作的经验和教训，做好以下几方面的工作：

1、重视裂隙充水矿产地水文地质工作，设计施工前，对工程将穿越的地带应有水文工程地质剖面控制，对富水带的空间位置和不给来源应心中有数，使主控工程尽量避开上述富水带，更应避免开沟通地表水体和区域强含水层的构造。

2、如果避免以上情况时，在相对富水部位附近施工时，应进行超前探水工作，并做好突然涌水后的各项强排水设备。强排水后应及时教官，避免坑道长时间浸泡，以免进一步恶化工程地质条件。

3、发生充水后，要及时分析查找突水的原因。对于地表水体的稳定流量较大或沟通区域强含水层的突水情况，不适宜采取强制措施，应采用在来水方向采用局部排水、疏干工程拦截进入主控工程的地下水流或局部注浆等措施，从而改善主控工程的施工条件。

参考文献

[1]周彦章；山东夏甸金矿床矿井涌水机理构造控制模式研究[D]；吉林大学；2007年

[2]张忠永，赵国强，郭建军；金翅岭金矿矿床涌水来源分析[J]；辽宁工程技术大学学报；2003年S1期