1、浅谈如何开展矿区的水文地质工作二一三年一月,1 基本概念 2 矿区水工环地质工作的意义 3 水文地质主要依据的规范标准 4 工作流程、基本任务及工作程度要求 5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 基本概念,“水工环”是水文地质、工程地质和环境地质三类地质的总称，是地学研究领域的重要组成部分，其研究内容分别如下： 水文地质：地下水的起源、形成、运动、分布规律及其开发利用 工程地质：岩土工程地质性质、工程动力地质作用、工程地质勘察理论和技术方法、区域工程地质和环境工程地质 环境地质：地质灾害与环境地质问题、全球变化、医学环境地质和生态环境地质等方面。,1 基本概念,虽然它们有各自的不完全相同的
2、研究对象和研究方法，但是他们依据的地学基础是相同或相近的，它们是相互关联的整体，它们是以“水-土（岩）作用”作为纽带紧密相连的。,2 矿区水工环地质工作的意义,矿区水工环地质工作是地质勘查工作的重要组成部分。在地质勘查的各个阶段，都要进行相应的水工环地质工作。矿区水工环地质工作的质量，直接影响着矿区的科学评价、矿床开发利用的合理规划、实施及矿区地质环境的恢复治理工作。,3 水文地质主要依据的规范标准,矿区水文地质工程地质勘探规范（GB/12719-91） 供水水文地质勘察规范（GB 50027-2001） 供水水文地质勘察遥感技术规程（OCECS 34-1991） 水文地质工程地质物探规程(电
3、法勘探部分、地震勘测部分、测井部分)（ DLJ 206-1982） 注水试验规程(YS 5214-2000) 抽水试验规程(YS 5215-2000) 压水试验规程(YS 5216-2000) 固体矿产地质资料综合整理、综合研究规定（DZ/T0079-93） 固体矿产普查总则（GB/T13687-92）,4 工作流程、基本任务及工作程度要求,1 工作流程 基础资料收集设计设计的实施（野外工作）资料的整理及报告编制。 2 基本任务 查明矿区水文地质条件及矿床充水因素，预测矿坑涌水量。对矿床水资源综合利用进行评价，指出供水水源方向。,3 工作程度要求 矿区水文地质工作程度应与矿产地质勘查工作阶段相
4、适应，分为普查、详查、勘探三个阶段。水文地质条件简单的矿区，勘查阶段可简化或合并。但提供矿山建设设计作依据的地质勘查报告，均应达到勘探阶段的要求,4 工作流程、基本任务及工作程度要求,不同勘查阶段的水文地质工作程度要求 普查阶段大致查明（区域 、水文地质单元） 结合矿产普查进行，对于已进行区域水文地质普查的地区，其资料可直接利用或只进行有针对性的补充调查，大致查明工作区的水文地质条件。,4 工作流程、基本任务及工作程度要求,详查阶段基本查明（勘查区） 基本查明矿区的水文地质条件，为矿床初步技术经济评价、矿山总体建设规划和矿区勘探设计提供依据。勘探阶段详细查明（首采地段、主巷道） 详细查明矿区水
5、文地质条件，为矿床的技术经济评价及矿山建设可行性研究和设计提供依据。,4 工作流程、基本任务及工作程度要求,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查查明矿床充水的边界条件（水源补给条件和排泄条件） 1）区域水文地质调查目的 通过对矿区所在区域的水文地质调查，查明矿区所处的该水文地质单元的位置（补、径、排区的位置不同，其水文地质特征也就不同）、矿区的水文地质环境条件、边界条件、补给条件和排泄条件，为矿井涌水防治、矿山合理用水预测提供依据。,1 区域水文地质调查 2）调查范围 原则上为矿区所在的整个水文地质单元，当水文地质单元面积过大时，调查范围应包括疏干排水可能影响的范围。,5
6、 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查 3）主要调查内容 （1）区域水文地质单元边界； （2）单元中地形地貌特征； （3）水文特征（河流及水库分布、地下水排泄基准面高程）、地下水与地表水的补排关系； （4）地质结构； （5）地下水类型及岩层含水性； （6）地下水的补给、径流、排泄条件； （7）矿区在水文地质单元中的位置。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查 4）综合研究的重点 （1）矿区在水文地质单元中的位置（所在河流游段）； （2）矿区的水文地质边界条件 隔水边界阻水岩层、断层的空间分布； 补、排边界河流、水库等地表水体的位置及与矿区的关系，基准面标
7、高。预测未来开采条件下地下水流场的改变，地表水体成为矿井充水水源的可能性。 特别是预测未来水文条件的变化更具有实际意义。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查 5）常见的主要问题： （1）只将调查工作集中在所勘查的矿区及紧邻地带，忽视区域水文地质条件调查和研究。结果是水文地质边界条件不清、补排条件不明。 （2）过多重视现状条件下的水文地质特征，忽视未来开采条件下地下水流场的变化产生的新问题。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,2、矿区水文地质勘查和研究查明矿区水文地质特征 1、矿区水文地质工作的总体思路 查明矿区范围内与矿床充水有关的充水水源、充水通道以及可能的集中充
8、水及突水地带。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,2、矿区水文地质勘查和研究 调查对象 1充水水源（） 2充水途径（） 3可能的集中充水地带 4矿床水文地质类型 5可能的矿井充水水量 6地下水水质特征、地下水动态、矿山供水水源等,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,2、矿区水文地质勘查和研究 2、水源调查 调查对象调查内容及要求常见问题 （1）岩层含水性调查 地面调查：地形地貌、岩溶发育特征、水点分布；确定主要的地下水排泄点及其泉域、成因，确定含水层地下水径流模数；岩溶含水层中地下水集中径流带或地下河空间分布。 常见问题：只注意对岩层水点调查，忽视对岩溶发育特征、地下水集中径流带。 钻孔
9、简易水文观测：根据钻进过程中岩石的完整性、岩溶发育、起下钻水位变化、冲洗液漏失、井口涌水等，确定岩层的含水性及相互间的补排情况,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,水文地质试验：抽水试验、放水试验等，直接确定岩层的富水性、透水性，取得相应的水文地质参数 常见问题 不根据具体的水文地质条件盲目布孔、或迁就于业主，不设专门的水文地质钻孔，随意利用地质孔代替，结果勘探和试验结果不能代表区内的水文地质条件，使得试验成果没有意义。 水文地质钻孔施工和抽水实验设备选择、安装不合理，使实验结果歪曲实际的条件。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,（2）地表水体调查：可能成为补、排边界的河流、水库、湖泊。
10、应主要调查水体的类型、水量、水位、动态特征等 （3）小窑老硐调查：区内已封闭的老硐、小窑的空间分布、积水情况，圈出空间范围，估算积水量 常见问题：通常对不重视本问题的调查，仅进行一般的访问，其结果查不清问题。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析 （1）天然充水途径勘查断层的水文地质特征勘查和研究,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析 按工作方法分为三部分 地面调查 断层的空间分布； 断层的性质； 断距（落差）； 断层的力学性质； 断层带及两盘的地层岩性接触关系； 沿断层带的岩溶发育分布特征； 沿断层带泉水及地下河空间分布。 钻孔简易观测内容 揭
11、露断层的岩芯胶结、上下盘岩性、钻孔中水位变化情况，合理判断断层的导水性。抽水试验 判定断层带本身的富水性和透水性。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析通过上述工作，对断层的水文地质特征进行分析断层带本身为含水体；导水作用：断层具导水作用，将相邻含水层中地下水导入矿井；断层断距（落差）大，造成含水岩层与含矿层直接接触；断层本身不导水，但断距较大，造成含矿层下伏含水层与矿层间隔水岩层变薄，小于“极限地板厚度”，造成下伏含水层中地下水通过压力作用形成矿井突水。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查 常见错误： 勘探中对断层不布设勘探钻孔，或不重视断层的
12、简易水文地质观测； 钻孔揭露断层时，据水位变化情况，对断层的导、阻水性判断错误。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析 （2）人为充水途径勘查和研究人为充水途径一般为开采条件下由于人为工程活动造成的矿坑顶板冒落的导水裂隙带和矿坑底板突破的裂隙带。对顶板充水、地板突水的途径分析与评价要结合实际勘查取得的相应资料来进行。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析 常见的问题： 勘探钻孔只揭露到矿层以下一定深度，而未揭露到下伏含水层，未能取得实际的底板厚度及下伏岩溶含水层的水头资料。 勘探孔虽揭露到下伏岩溶含水层，但揭露厚度不够，或因岩溶发育不均匀，未能揭
13、露到充水通道，使得判断失误。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,1 区域水文地质调查 4、充水因素分析矿井充水因素分析是对充分取得的基础资料的综合分析和研究的成果。充水因素确定正确与否，直接影响到矿井充水量预测、防治水害工程措施的确定。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析充水因素包括充水水源和充水途经两大部分。前面已经叙述，必须既具备充水的水源（必要条件）、又有充水途径（充分条件），才能构成矿井充水。因此在进行充水因素分析时，应将水源体、充水通道、可开采矿层（未来矿井）的空间分布三者有机地结合起来综合分析。对满足上述必要和充分条件的水源，才确定为矿床充水水源；相应地，对能够沟通水源和矿井的通道，才确定为充水通道。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,3、充水途径勘查及分析 根据充水水源体与未来矿井之间的空间关系，将直接与矿层相接触的水源称为直接充水水源，而将与矿层之间虽存在隔水岩层，但隔水岩层的厚度小于未来顶板冒落导水裂隙带、或地板鼓张裂隙带厚度的水源体，以及可以通过导水断层带向矿井充水的水源体称为间接充水水源。根据充水水源和充水途径的特征，正确对所勘查的矿区的水文地质类型进行定位。,5 矿区水文地质野外工作的方法及要求,
