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第十章矿床(矿坑)涌水量预测及矿坑突水
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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
: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。
: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