金屬非金屬礦山地質(zhì)安全s

1、 鐘普光鐘普光 20152015年年1212月月2礦山地質(zhì)安全礦山地質(zhì)安全采掘業(yè)的特征采掘業(yè)的特征判斷題判斷題礦山地質(zhì)對安全礦山地質(zhì)對安全 生產(chǎn)沒有影響，地質(zhì)構(gòu)造生產(chǎn)沒有影響，地質(zhì)構(gòu)造不會影響地下礦山的穩(wěn)定性。不會影響地下礦山的穩(wěn)定性。判斷題判斷題礦山地質(zhì)災(zāi)害是礦山安全事故的主要內(nèi)因。礦山地質(zhì)災(zāi)害是礦山安全事故的主要內(nèi)因。3第一單元第一單元 礦床的基本概念礦床的基本概念第二單元第二單元 礦巖性質(zhì)和對礦山安全生產(chǎn)的影響礦巖性質(zhì)和對礦山安全生產(chǎn)的影響第三單元第三單元 地質(zhì)構(gòu)造及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系 第四單元第四單元 礦床水文地質(zhì)和對礦山安全生產(chǎn)的影響礦床水文地質(zhì)和

2、對礦山安全生產(chǎn)的影響第五單元第五單元 礦山地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害礦山地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害第六單元第六單元 礦山開采對礦山地質(zhì)工程的要求礦山開采對礦山地質(zhì)工程的要求培訓(xùn)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容4第一節(jié)第一節(jié) 礦床的基本概念礦床的基本概念一、礦床、礦體和圍巖一、礦床、礦體和圍巖三、非煤礦床的三、非煤礦床的四、礦體的產(chǎn)狀四、礦體的產(chǎn)狀5一、礦床、礦體和圍巖一、礦床、礦體和圍巖6789101112三、非煤礦床的三、非煤礦床的判斷題判斷題按礦體的形狀，按礦體的形狀，可以把礦床分為層狀、脈可以把礦床分為層狀、脈狀、塊狀礦床。狀、塊狀礦床。（a）層狀礦床（b）脈狀礦床（c）網(wǎng)脈狀礦床（d）透鏡狀礦床（e）塊狀礦床（f）巢狀礦

3、床13類型類型 特點(diǎn)特點(diǎn)14類型類型角度角度1 -礦體，礦體，2 -礦體下盤，礦體下盤，3 -礦體上盤，礦體上盤， -礦體傾角礦體傾角 555515類型類型()a -a -垂直厚度垂直厚度( (垂直厚度或真厚度垂直厚度或真厚度) )b-b-水平厚度水平厚度( (水平厚度水平厚度) )a = b sin5050 1 -礦體 2 -礦體下盤 3 -礦體上盤 16四、礦體的產(chǎn)狀四、礦體的產(chǎn)狀17181-1-礦體，礦體，h-h-埋藏深度，埋藏深度，H-H-延伸深度（垂直高度）延伸深度（垂直高度）19第二單元第二單元 礦巖的性質(zhì)及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系礦巖的性質(zhì)及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系一、礦巖的基本物理

4、力學(xué)性質(zhì)一、礦巖的基本物理力學(xué)性質(zhì)二、礦巖的堅(jiān)固性和穩(wěn)固性二、礦巖的堅(jiān)固性和穩(wěn)固性三、礦巖的物理化學(xué)性質(zhì)三、礦巖的物理化學(xué)性質(zhì)20一、巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)一、巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)211.巖石的彈性、塑性和脆性巖石的彈性、塑性和脆性(1)(1)巖石的彈性巖石的彈性(2)(2)巖石的塑性巖石的塑性22(3)脆性脆性2.2.巖石的硬度和韌性巖石的硬度和韌性(1)(1)巖石的硬度巖石的硬度(2)(2)巖石的韌性巖石的韌性233.巖石的強(qiáng)度巖石的強(qiáng)度受力性質(zhì)不同受力性質(zhì)不同244.巖石的比重和容重巖石的比重和容重比重比重255.巖石的孔隙度巖石的孔隙度266.巖石的碎脹性巖石的碎脹性巖石種類巖石種類

5、純砂礫石純砂礫石砂質(zhì)粘士砂質(zhì)粘士中硬巖石中硬巖石堅(jiān)硬巖石堅(jiān)硬巖石碎脹系數(shù)碎脹系數(shù)1.051.21.21.251.31.51.52.5例如，為了容納破碎后體積增大的巖石，需留出足夠的例如，為了容納破碎后體積增大的巖石，需留出足夠的空間；相反，為了提高爆破效果，可適當(dāng)減小爆破空間，空間；相反，為了提高爆破效果，可適當(dāng)減小爆破空間，形成擠壓爆破。形成擠壓爆破。277.巖石的特征阻抗巖石的特征阻抗28二、礦巖的堅(jiān)固性和穩(wěn)固性二、礦巖的堅(jiān)固性和穩(wěn)固性293031掘進(jìn)巷道或開辟采場時(shí)，不允許有暴露面積，否則可能產(chǎn)掘進(jìn)巷道或開辟采場時(shí)，不允許有暴露面積，否則可能產(chǎn)生冒頂片幫現(xiàn)象。在巷道掘進(jìn)時(shí)，須超前支護(hù)進(jìn)行

6、維護(hù)。生冒頂片幫現(xiàn)象。在巷道掘進(jìn)時(shí)，須超前支護(hù)進(jìn)行維護(hù)。在這類礦巖中，允許有較小的不支護(hù)的暴露空間。在這類礦巖中，允許有較小的不支護(hù)的暴露空間。32333435三、礦巖的物理化學(xué)性質(zhì)三、礦巖的物理化學(xué)性質(zhì)1.1.放射性放射性362.氧化性和自燃性氧化性和自燃性 375.5.有害物質(zhì)有害物質(zhì)38第三單元第三單元 地質(zhì)構(gòu)造及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系地質(zhì)構(gòu)造及其與礦山安全生產(chǎn)的關(guān)系 一、地質(zhì)構(gòu)造一、地質(zhì)構(gòu)造二、巖層的產(chǎn)狀二、巖層的產(chǎn)狀三、褶皺與斷裂構(gòu)造三、褶皺與斷裂構(gòu)造39一、地質(zhì)構(gòu)造一、地質(zhì)構(gòu)造402.2.地質(zhì)構(gòu)造的類型地質(zhì)構(gòu)造的類型基本保持水平狀態(tài)的沉積巖層（傾角基本保持水平狀態(tài)的沉積巖層（傾角5

7、 50 0 ） 。與水平面有一定交角的巖層（與水平面有一定交角的巖層（5 50 0傾角傾角85850 0）。如果巖）。如果巖層向一個(gè)方向傾斜，而傾角又近于相等層向一個(gè)方向傾斜，而傾角又近于相等。41二、巖層的產(chǎn)狀二、巖層的產(chǎn)狀1.1.水平巖層和傾斜巖層水平巖層和傾斜巖層42h-h-真厚度真厚度H-H-鉛直厚度鉛直厚度433.巖層的產(chǎn)狀及產(chǎn)狀要素巖層的產(chǎn)狀及產(chǎn)狀要素4445三、褶皺與斷裂構(gòu)造三、褶皺與斷裂構(gòu)造 1.褶皺構(gòu)造褶皺構(gòu)造判斷題判斷題褶皺構(gòu)造的連續(xù)性和完整性受到了破壞。褶皺構(gòu)造的連續(xù)性和完整性受到了破壞。46是兩翼巖層傾向相背，形是兩翼巖層傾向相背，形態(tài)上是巖層向上彎曲的褶曲，態(tài)上是巖層

8、向上彎曲的褶曲，其核部巖層較老，兩翼巖層其核部巖層較老，兩翼巖層較新。較新。兩翼巖層傾向相向，形態(tài)上兩翼巖層傾向相向，形態(tài)上是巖層向下彎曲的褶曲，其核是巖層向下彎曲的褶曲，其核部巖層較新，兩翼巖層較老。部巖層較新，兩翼巖層較老。47482.2.斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造的兩種基本形態(tài)：斷裂構(gòu)造的兩種基本形態(tài)：49(1)(1)節(jié)理節(jié)理( (裂隙裂隙) )判斷題判斷題對頂板節(jié)理發(fā)育的巷道，要采用密集棚架對頂板節(jié)理發(fā)育的巷道，要采用密集棚架支護(hù)要，頂柱要平行與節(jié)理的主要方向安置。支護(hù)要，頂柱要平行與節(jié)理的主要方向安置。在褶皺構(gòu)造的核部最為發(fā)育，其特點(diǎn)是裂口稍長，斷裂面粗糙不平，在褶皺構(gòu)造的核部最為發(fā)育

9、，其特點(diǎn)是裂口稍長，斷裂面粗糙不平，面上無擦痕。面上無擦痕。特點(diǎn)是裂縫平直、延伸方向穩(wěn)定、裂隙面平整光滑；通常特點(diǎn)是裂縫平直、延伸方向穩(wěn)定、裂隙面平整光滑；通常切穿巖石中的顆粒；有兩組同時(shí)出現(xiàn)，相交呈切穿巖石中的顆粒；有兩組同時(shí)出現(xiàn)，相交呈“X”形；形；多為閉合性節(jié)理。多為閉合性節(jié)理。5051斷層斷層52斷層面斷層面當(dāng)斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面上方的稱為上盤；位于斷層當(dāng)斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面上方的稱為上盤；位于斷層面下方的稱為下盤。面下方的稱為下盤。斷距斷距535455在礦床開采過程中，地下水經(jīng)常涌入坑道，或是在礦床開采過程中，地下水經(jīng)常涌入坑道，或是引起一部分地表水流入礦坑，使采掘工作復(fù)雜化

10、，引起一部分地表水流入礦坑，使采掘工作復(fù)雜化，甚至可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。甚至可能造成嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。對于礦山工作者應(yīng)掌握一定的礦床水文地質(zhì)知識，對于礦山工作者應(yīng)掌握一定的礦床水文地質(zhì)知識，根據(jù)礦井不同的水文地質(zhì)特征，選擇正確的采礦方根據(jù)礦井不同的水文地質(zhì)特征，選擇正確的采礦方法，合理布置采掘巷道，實(shí)施有效的預(yù)防性防水措法，合理布置采掘巷道，實(shí)施有效的預(yù)防性防水措施，減少或控制礦井水害對開采的影響。施，減少或控制礦井水害對開采的影響。第四單元第四單元 礦床水文地質(zhì)和對礦山安全生產(chǎn)的影響礦床水文地質(zhì)和對礦山安全生產(chǎn)的影響一、礦坑水及其對礦山生產(chǎn)的危害一、礦坑水及其對礦山生產(chǎn)的危害二、礦坑

11、充水因素分析二、礦坑充水因素分析四、礦坑充水的原因分析四、礦坑充水的原因分析三、礦坑充水的水源三、礦坑充水的水源56一、礦坑水及其對礦山生產(chǎn)的危害一、礦坑水及其對礦山生產(chǎn)的危害1.礦坑水礦坑水礦山建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期，地下水、地表水以及大氣礦山建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期，地下水、地表水以及大氣降水通過巖石的空隙，以滴水、淋水、涌水和突然降水通過巖石的空隙，以滴水、淋水、涌水和突然涌水等方式流入露天礦坑和地下巷道中，這種水叫涌水等方式流入露天礦坑和地下巷道中，這種水叫礦坑水。礦坑水。礦坑水除了增大建設(shè)投資和生產(chǎn)成本外，還給礦山安全礦坑水除了增大建設(shè)投資和生產(chǎn)成本外，還給礦山安全生產(chǎn)造成危害。生產(chǎn)造成危害。2.礦坑

12、水對礦山生產(chǎn)的危害礦坑水對礦山生產(chǎn)的危害(1)在建井時(shí)期，當(dāng)涌水量過大時(shí)，需要采取治理措在建井時(shí)期，當(dāng)涌水量過大時(shí)，需要采取治理措施，增加投資，妨礙施工進(jìn)度，影響建井質(zhì)量施，增加投資，妨礙施工進(jìn)度，影響建井質(zhì)量。57(2)具有侵蝕性的礦坑水能腐蝕露天礦坑和井巷中的具有侵蝕性的礦坑水能腐蝕露天礦坑和井巷中的各種金屬設(shè)備（如軌道、支架和各種采掘機(jī)械），各種金屬設(shè)備（如軌道、支架和各種采掘機(jī)械），污染作業(yè)環(huán)境。污染作業(yè)環(huán)境。(3) 礦坑水降低坑道的頂板、底板和邊幫的穩(wěn)固性，礦坑水降低坑道的頂板、底板和邊幫的穩(wěn)固性，增加支護(hù)和維護(hù)的難度。增加支護(hù)和維護(hù)的難度。(4)在露天礦山，地下水往往破壞邊坡的穩(wěn)定

13、，造成在露天礦山，地下水往往破壞邊坡的穩(wěn)定，造成邊坡坍塌和滑坡事故，影響正常生產(chǎn)甚至被迫停產(chǎn)。邊坡坍塌和滑坡事故，影響正常生產(chǎn)甚至被迫停產(chǎn)。(5)當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況不清，突然遇到大量涌水時(shí)，會造成當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況不清，突然遇到大量涌水時(shí)，會造成井下采場、巷道淹沒事故，造成大量人員傷亡和設(shè)井下采場、巷道淹沒事故，造成大量人員傷亡和設(shè)備毀壞。備毀壞。判斷題判斷題 在同等條件下，潮濕巷道的穩(wěn)定性要比干在同等條件下，潮濕巷道的穩(wěn)定性要比干燥巷道的穩(wěn)定性差。燥巷道的穩(wěn)定性差。58二、礦坑充水因素分析二、礦坑充水因素分析是計(jì)算涌水量、預(yù)測突水、礦床疏干和礦井排水是計(jì)算涌水量、預(yù)測突水、礦床疏干和礦井排水設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

14、設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。礦坑充水的因素主要包括：礦坑充水的因素主要包括：充水充水“水源水源”充水充水“通道通道”充水充水“強(qiáng)度強(qiáng)度”59礦坑充水的水源礦坑充水的水源包括：地下水、地表水、大氣降包括：地下水、地表水、大氣降水和廢舊礦坑積水等。水和廢舊礦坑積水等。1.1.地下水地下水地殼里的水統(tǒng)稱為地下水。地殼里的水統(tǒng)稱為地下水。某些某些礦床的礦體礦床的礦體本身就含有較大的空隙，充滿了地下水。本身就含有較大的空隙，充滿了地下水。某些某些礦體的圍巖礦體的圍巖具有較大的空隙，也充滿了地下水。具有較大的空隙，也充滿了地下水。(1)(1)地下水的概念地下水的概念(2)(2)地下水的分類地下水的分類按含水層的空隙性

15、質(zhì)，地下水可分為孔隙水、裂按含水層的空隙性質(zhì)，地下水可分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。隙水和巖溶水。三、礦坑充水的水源三、礦坑充水的水源60孔隙水孔隙水是是松散沉積松散沉積巖層中所含的水，以及巖層中所含的水，以及巖石孔隙巖石孔隙中所中所含的水。含的水。這種水源的水量一般比較小。這種水源的水量一般比較小。在開采松散沉積層中或接近松散沉積層內(nèi)的礦產(chǎn)時(shí)，常遇在開采松散沉積層中或接近松散沉積層內(nèi)的礦產(chǎn)時(shí)，常遇到這種水源。到這種水源。裂隙水裂隙水是埋藏于堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水。是埋藏于堅(jiān)硬巖石裂隙中的地下水?？拥澜衣逗辛严端牡V體和圍巖時(shí)，裂隙水便會涌入坑坑道揭露含有裂隙水的礦體和圍巖時(shí)，裂隙水便會涌入坑

16、道，形成礦坑涌水。道，形成礦坑涌水。當(dāng)裂隙水和其他水源無聯(lián)系時(shí)，礦坑的涌水量會逐漸減少，當(dāng)裂隙水和其他水源無聯(lián)系時(shí)，礦坑的涌水量會逐漸減少，甚至干涸；當(dāng)有聯(lián)系時(shí)，則會造成淹井事故。甚至干涸；當(dāng)有聯(lián)系時(shí)，則會造成淹井事故。我國大部分金屬礦床都分布有層狀及脈狀裂隙水。我國大部分金屬礦床都分布有層狀及脈狀裂隙水。裂隙水和巖溶水相比，涌水量較小，但水壓很高。裂隙水和巖溶水相比，涌水量較小，但水壓很高。61巖溶水巖溶水是埋藏于巖溶性溶洞中的水。我國巖溶水分布較是埋藏于巖溶性溶洞中的水。我國巖溶水分布較普遍。普遍。l巖溶水具有埋藏深、水量大、水壓高、來勢猛、巖溶水具有埋藏深、水量大、水壓高、來勢猛、涌水量

17、穩(wěn)定、不易排干和突水規(guī)律受巖溶發(fā)育狀況涌水量穩(wěn)定、不易排干和突水規(guī)律受巖溶發(fā)育狀況控制等特點(diǎn)。控制等特點(diǎn)。622.2.地表水地表水地殼表面的水統(tǒng)稱為地表水。地殼表面的水統(tǒng)稱為地表水。開采位于海、河、湖泊和水庫等地表水體影響范開采位于海、河、湖泊和水庫等地表水體影響范圍內(nèi)的礦產(chǎn)時(shí)，在一定的條件下，成為礦坑充水圍內(nèi)的礦產(chǎn)時(shí)，在一定的條件下，成為礦坑充水甚至淹井的水源。甚至淹井的水源。在研究地表水對礦坑充水的影響時(shí)，要注意研究在研究地表水對礦坑充水的影響時(shí)，要注意研究地表水與坑道之間的地層和構(gòu)造的關(guān)系，以及所地表水與坑道之間的地層和構(gòu)造的關(guān)系，以及所采用的采礦方法。采用的采礦方法。地表水對采礦的威脅

18、較大，在勘探及采礦時(shí)，要對地表水對采礦的威脅較大，在勘探及采礦時(shí)，要對地表水體加以足夠重視。地表水體加以足夠重視。633.3.大氣降水大氣降水大氣中的水叫大氣水。大氣中的水叫大氣水。大氣降水的滲入是多數(shù)礦區(qū)礦坑充水的經(jīng)常性補(bǔ)大氣降水的滲入是多數(shù)礦區(qū)礦坑充水的經(jīng)常性補(bǔ)充水源之一。充水源之一。判斷題判斷題大氣降水有明顯的季節(jié)性，夏天雨季降水大氣降水有明顯的季節(jié)性，夏天雨季降水量大，山區(qū)可能形成洪水，威脅礦山生產(chǎn)安全。量大，山區(qū)可能形成洪水，威脅礦山生產(chǎn)安全。開采處于低地且埋藏較淺的礦床，在無其他水源的開采處于低地且埋藏較淺的礦床，在無其他水源的情況下，大氣降水將是礦坑充水的主要來源；情況下，大氣降

19、水將是礦坑充水的主要來源；開采高于河谷地段的礦床，大氣降水將是礦坑充水開采高于河谷地段的礦床，大氣降水將是礦坑充水的惟一水源。的惟一水源。644.4.廢舊礦坑積水廢舊礦坑積水廢舊礦坑和巷道由于長期停止排水，而積聚的水，廢舊礦坑和巷道由于長期停止排水，而積聚的水，這種水叫廢舊礦坑積水，也叫老窿水、老窯水。這種水叫廢舊礦坑積水，也叫老窿水、老窯水。l當(dāng)生產(chǎn)坑道接近它的時(shí)候，這些水便成為突水的當(dāng)生產(chǎn)坑道接近它的時(shí)候，這些水便成為突水的水源。水源。這類水源突水的特點(diǎn)是短時(shí)涌水量大，來勢猛，具這類水源突水的特點(diǎn)是短時(shí)涌水量大，來勢猛，具有很大的破壞性，容易造成淹井事故。有很大的破壞性，容易造成淹井事故。

20、這類水源的水的酸性強(qiáng)，具有腐蝕性，常伴隨有毒這類水源的水的酸性強(qiáng)，具有腐蝕性，常伴隨有毒有害氣體涌出，對安全生產(chǎn)的危害性很大。有害氣體涌出，對安全生產(chǎn)的危害性很大。65四、礦坑充水的原因分析四、礦坑充水的原因分析礦坑充水的原因是很復(fù)雜的，既受充水水源的影礦坑充水的原因是很復(fù)雜的，既受充水水源的影響，同時(shí)還受巖性、礦區(qū)地表地形和地質(zhì)構(gòu)造以及響，同時(shí)還受巖性、礦區(qū)地表地形和地質(zhì)構(gòu)造以及人為等因素的影響。人為等因素的影響。1.地質(zhì)構(gòu)造及巖性對礦坑充水的影響地質(zhì)構(gòu)造及巖性對礦坑充水的影響(1)地下水流入坑道與礦坑揭露的地下水流入坑道與礦坑揭露的圍巖的性質(zhì)圍巖的性質(zhì)有關(guān)。有關(guān)。l流沙層流沙層、松散巖層松

21、散巖層和和帶孔隙帶孔隙的巖層是地下水進(jìn)入坑道的的巖層是地下水進(jìn)入坑道的良好良好通道通道?？紫抖仍酱?，透水性越強(qiáng)?？紫抖仍酱?，透水性越強(qiáng)。(2)巖層的各種裂隙往往是地下水集中的地方，對地巖層的各種裂隙往往是地下水集中的地方，對地下水的徑流起到控制作用。下水的徑流起到控制作用。l當(dāng)各種裂隙和地下水源相連通時(shí)，它是礦坑充水的主要當(dāng)各種裂隙和地下水源相連通時(shí)，它是礦坑充水的主要通道。通道。66(3)斷層分為隔水?dāng)鄬雍屯杆當(dāng)鄬訑鄬臃譃楦羲當(dāng)鄬雍屯杆當(dāng)鄬?。l隔水?dāng)鄬又饕蓧毫安糠峙ち蚝笃诒怀涮?、膠結(jié)而隔水?dāng)鄬又饕蓧毫安糠峙ち蚝笃诒怀涮?、膠結(jié)而形成，本身不含水，還可切斷某些斷水層，對分區(qū)疏干起形成

22、，本身不含水，還可切斷某些斷水層，對分區(qū)疏干起到有利作用。到有利作用。l透水?dāng)鄬优c其他水源有水力聯(lián)系時(shí)，很容易造成的礦坑透水?dāng)鄬优c其他水源有水力聯(lián)系時(shí)，很容易造成的礦坑突水。突水。l當(dāng)與其他水源無聯(lián)系時(shí)，斷層內(nèi)水儲量有限，突水開始當(dāng)與其他水源無聯(lián)系時(shí)，斷層內(nèi)水儲量有限，突水開始時(shí)水量很大，以后逐漸減小，甚至干涸。時(shí)水量很大，以后逐漸減小，甚至干涸。a. 隔水?dāng)鄬雍腿芏锤羲當(dāng)鄬雍腿芏碽. 隔水?dāng)鄬雍屯杆當(dāng)鄬痈羲當(dāng)鄬雍屯杆當(dāng)鄬觕.透水?dāng)鄬雍桶岛油杆當(dāng)鄬雍桶岛?7(4)巖溶溶洞。巖溶溶洞。l是細(xì)小的溶孔或是巨大的溶洞，可以彼此連通，是細(xì)小的溶孔或是巨大的溶洞，可以彼此連通，形成巨大的地下河，可儲存大

23、量的地下水或溝通其形成巨大的地下河，可儲存大量的地下水或溝通其他水源，當(dāng)采掘工作接近或揭露它們時(shí)，易造成災(zāi)他水源，當(dāng)采掘工作接近或揭露它們時(shí)，易造成災(zāi)難性突水。難性突水。(5)一般地，隨著巖層深度的增加，巖石的裂隙逐漸一般地，隨著巖層深度的增加，巖石的裂隙逐漸減少，涌水量也逐漸減少；但是，由于地下巖層壓減少，涌水量也逐漸減少；但是，由于地下巖層壓力或地下水的靜水壓力的作用，或者它們聯(lián)合作用力或地下水的靜水壓力的作用，或者它們聯(lián)合作用的結(jié)果，可促使坑道底板產(chǎn)生裂隙，溝通底板下部的結(jié)果，可促使坑道底板產(chǎn)生裂隙，溝通底板下部的含水層、含水?dāng)鄬訋Щ蛉芏此?，使礦坑水增加或的含水層、含水?dāng)鄬訋Щ蛉芏此?，?/p>

24、礦坑水增加或造成突水事故。造成突水事故。682.大氣降水和地表水體對礦坑充水的影響大氣降水和地表水體對礦坑充水的影響(1)匯水面積大小決定了大氣降水滲入礦坑水量的大匯水面積大小決定了大氣降水滲入礦坑水量的大小。小。l受礦區(qū)地形、礦體埋藏深度及透水基巖出露程度和隔水受礦區(qū)地形、礦體埋藏深度及透水基巖出露程度和隔水層厚度的影響。層厚度的影響。l露天礦坑和采用崩落法采礦的地下礦坑，露天坑和地表露天礦坑和采用崩落法采礦的地下礦坑，露天坑和地表陷落區(qū)的大氣降水的匯水面積直接決定了礦坑的大氣降水陷落區(qū)的大氣降水的匯水面積直接決定了礦坑的大氣降水滲入量。滲入量。(2)地勢的高低決定了大氣降水和地表水進(jìn)入礦坑

25、水地勢的高低決定了大氣降水和地表水進(jìn)入礦坑水量的大小。量的大小。l一般沼澤、低洼地區(qū)容易匯水，該場所的礦坑有大氣降一般沼澤、低洼地區(qū)容易匯水，該場所的礦坑有大氣降水和地表水引起的涌水也較多。水和地表水引起的涌水也較多。69(3)大氣降水和地表水滲入量隨開采深度的增加，大氣降水和地表水滲入量隨開采深度的增加，地表水滲入礦坑的水量逐漸減少。地表水滲入礦坑的水量逐漸減少。l若覆蓋層的穩(wěn)定厚度超過若覆蓋層的穩(wěn)定厚度超過5m，地下水幾乎不能向下滲，地下水幾乎不能向下滲透。如有巨大通道透。如有巨大通道,如斷裂、流沙層時(shí)，則易發(fā)生災(zāi)難性如斷裂、流沙層時(shí)，則易發(fā)生災(zāi)難性的突水。的突水。l礦坑涌水量的大小取決于

26、透水基巖山露程度和能使含礦礦坑涌水量的大小取決于透水基巖山露程度和能使含礦層與地表水隔絕的亞粘土質(zhì)和粘土質(zhì)覆蓋層的厚度。層與地表水隔絕的亞粘土質(zhì)和粘土質(zhì)覆蓋層的厚度。(4)地表水體距礦坑地表水體距礦坑(礦體礦體)越近，充水越嚴(yán)重，礦坑越近，充水越嚴(yán)重，礦坑涌水也越嚴(yán)重。涌水也越嚴(yán)重。l當(dāng)常年存在的地表水體為涌水水源時(shí)，水體越大，礦坑當(dāng)常年存在的地表水體為涌水水源時(shí)，水體越大，礦坑涌水量越大且穩(wěn)定，當(dāng)淹井時(shí)，不易恢復(fù)；季節(jié)性水體為涌水量越大且穩(wěn)定，當(dāng)淹井時(shí)，不易恢復(fù)；季節(jié)性水體為涌水水源時(shí)，對礦坑涌水量的影響程度隨季節(jié)變化。涌水水源時(shí)，對礦坑涌水量的影響程度隨季節(jié)變化。70(5)礦坑涌水量隨季節(jié)

27、變化以及區(qū)域降水量的影響明礦坑涌水量隨季節(jié)變化以及區(qū)域降水量的影響明顯，雨季坑道涌水量較平均涌水量大顯，雨季坑道涌水量較平均涌水量大2040，有時(shí)甚至大有時(shí)甚至大23倍；降水量大、長時(shí)間降小雨對滲倍；降水量大、長時(shí)間降小雨對滲入有利。入有利。(6)隨開采深度增加，大氣降水對深處礦坑涌水的隨開采深度增加，大氣降水對深處礦坑涌水的影響幅度減小，涌水量高峰的出現(xiàn)后延。影響幅度減小，涌水量高峰的出現(xiàn)后延。713.人為因素對礦坑充水的影響人為因素對礦坑充水的影響 (1)不適當(dāng)?shù)拈_采方式不適當(dāng)?shù)拈_采方式(2)地質(zhì)勘探鉆孔不封閉或封閉不嚴(yán)地質(zhì)勘探鉆孔不封閉或封閉不嚴(yán)l也會成為溝通礦坑頂、底板含水層或地表水的

28、通道。也會成為溝通礦坑頂、底板含水層或地表水的通道。地下礦山，應(yīng)考慮地下礦山，應(yīng)考慮( )事故發(fā)生的可能性。事故發(fā)生的可能性。a.涌水涌水 b.透水透水 c.充水充水a(chǎn).崩落法崩落法 b.充填法充填法 c. 房柱法房柱法72第五單元第五單元 礦山地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害礦山地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害一、采礦引起的地表環(huán)境地質(zhì)問題一、采礦引起的地表環(huán)境地質(zhì)問題二、露天開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題二、露天開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題三、地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題三、地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題四、礦山開采誘發(fā)的地震活動四、礦山開采誘發(fā)的地震活動五、礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害五、礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害73一、采礦引起的地表環(huán)境地質(zhì)問題一、

29、采礦引起的地表環(huán)境地質(zhì)問題環(huán)境地質(zhì)問題：是指由于人類從事技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動環(huán)境地質(zhì)問題：是指由于人類從事技術(shù)經(jīng)濟(jì)活動或自然因素所產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害?；蜃匀灰蛩厮a(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害。由于巨大的采礦工程活動，引起各種各樣的環(huán)境由于巨大的采礦工程活動，引起各種各樣的環(huán)境地質(zhì)問題，如水土流失、滑坡、崩塌、地面沉降地質(zhì)問題，如水土流失、滑坡、崩塌、地面沉降塌陷、礦井熱害、誘發(fā)地震、污染水體和空氣等，塌陷、礦井熱害、誘發(fā)地震、污染水體和空氣等，給人們生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。給人們生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。1.地貌景觀破壞、耕地面積減少地貌景觀破壞、耕地面積減少我國金屬礦山大部分是露天開采，每年剝離巖土我國金屬礦山大部分是露天

30、開采，每年剝離巖土約約2.22.6億億t，是造成水土流失、植被破壞，乃至，是造成水土流失、植被破壞，乃至沙漠化災(zāi)害的重要因素之一。沙漠化災(zāi)害的重要因素之一。74地下或露天采掘出的廢礦、矸石和尾礦堆積量日地下或露天采掘出的廢礦、矸石和尾礦堆積量日益增加，已達(dá)到惡化地質(zhì)環(huán)境的程度。益增加，已達(dá)到惡化地質(zhì)環(huán)境的程度。我國金屬礦山每年排出尾礦約我國金屬礦山每年排出尾礦約2億噸，為了少占土地，解億噸，為了少占土地，解決日益緊張的用地矛盾，尾礦壩構(gòu)筑高度不斷增加，每逢決日益緊張的用地矛盾，尾礦壩構(gòu)筑高度不斷增加，每逢雨季或暴雨，潰壩成為礦山一大隱患。雨季或暴雨，潰壩成為礦山一大隱患。2.廢礦和矸石堆積引起

31、災(zāi)害事故廢礦和矸石堆積引起災(zāi)害事故地表廢礦、矸石堆積還可能引起崩塌、滑坡和泥地表廢礦、矸石堆積還可能引起崩塌、滑坡和泥石流等災(zāi)害。石流等災(zāi)害。地表廢礦、矸石堆積還可能引起崩塌、滑坡和泥地表廢礦、矸石堆積還可能引起崩塌、滑坡和泥石流等災(zāi)害。石流等災(zāi)害。75二、露天開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題二、露天開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題隨著露天開采深度的增加，邊坡的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，既隨著露天開采深度的增加，邊坡的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，既嚴(yán)重破壞了地應(yīng)力的自然平衡，又導(dǎo)致了人工邊坡的變形、嚴(yán)重破壞了地應(yīng)力的自然平衡，又導(dǎo)致了人工邊坡的變形、破壞和滑移。其破壞形式主要是崩塌和滑坡。破壞和滑移。其破壞形式主要是崩塌和滑坡。1.崩

32、塌崩塌山體崩塌是指陡峭斜坡上的巖體或土體，在重力山體崩塌是指陡峭斜坡上的巖體或土體，在重力作用下突然脫離母體，快速移動，突然崩落、滾作用下突然脫離母體，快速移動，突然崩落、滾動的現(xiàn)象或過程。動的現(xiàn)象或過程。它可發(fā)生在露天采場的邊坡上，也可發(fā)生在山體它可發(fā)生在露天采場的邊坡上，也可發(fā)生在山體陡坡處。陡坡處。762.滑坡滑坡滑坡是邊坡局部巖體沿某一平面或曲面整體滑動滑坡是邊坡局部巖體沿某一平面或曲面整體滑動的另一種破壞形式。的另一種破壞形式。單選題單選題影響露天邊坡失穩(wěn)的因素是影響露天邊坡失穩(wěn)的因素是( )。A.巖體結(jié)構(gòu)條件、地質(zhì)環(huán)境和人為誘發(fā)因素巖體結(jié)構(gòu)條件、地質(zhì)環(huán)境和人為誘發(fā)因素B.大氣降水、

33、風(fēng)化和地震大氣降水、風(fēng)化和地震C.剝采比太低剝采比太低剝采比越低，邊坡角越大，往往會使邊坡產(chǎn)生蠕滑變形，剝采比越低，邊坡角越大，往往會使邊坡產(chǎn)生蠕滑變形，導(dǎo)致重大滑坡事故。導(dǎo)致重大滑坡事故。露天爆破震動既增加了邊坡的滑動，又破壞了邊坡巖體，露天爆破震動既增加了邊坡的滑動，又破壞了邊坡巖體，降低了巖體的強(qiáng)度，使雨水、地下水易于沿爆破裂隙滲透，降低了巖體的強(qiáng)度，使雨水、地下水易于沿爆破裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性。加速巖體風(fēng)化，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性。主要是人為誘發(fā)因素主要是人為誘發(fā)因素772.滑坡滑坡滑坡是邊坡局部巖體沿某一平面或曲面整體滑動滑坡是邊坡局部巖體沿某一平面或曲面整

34、體滑動的另一種破壞形式。的另一種破壞形式。l影響露天邊坡失穩(wěn)的因素除邊坡巖體結(jié)構(gòu)條件和影響露天邊坡失穩(wěn)的因素除邊坡巖體結(jié)構(gòu)條件和所處地質(zhì)環(huán)境（如大氣降水、風(fēng)化作用和地震作所處地質(zhì)環(huán)境（如大氣降水、風(fēng)化作用和地震作用）外，主要是人為誘發(fā)因素。用）外，主要是人為誘發(fā)因素。例如，不合理的剝采比引起滑坡。邊坡角過陡，往例如，不合理的剝采比引起滑坡。邊坡角過陡，往往會使邊坡產(chǎn)生蠕滑變形，導(dǎo)致重大滑坡事故。往會使邊坡產(chǎn)生蠕滑變形，導(dǎo)致重大滑坡事故。露天爆破震動既增加了邊坡的滑動，又破壞了邊坡露天爆破震動既增加了邊坡的滑動，又破壞了邊坡巖體，降低了巖體的強(qiáng)度，使雨水、地下水易于沿巖體，降低了巖體的強(qiáng)度，使雨

35、水、地下水易于沿爆破裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化，從而降低了邊坡的爆破裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化，從而降低了邊坡的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 78三、地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題三、地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題主要是采空區(qū)塌陷地下開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題主要是采空區(qū)塌陷和地?zé)嵛：?。和地?zé)嵛：Α?.采空區(qū)塌陷采空區(qū)塌陷 地下礦體大面積采空后由于其上部巖層失去支撐，地下礦體大面積采空后由于其上部巖層失去支撐，平衡被破壞，因而產(chǎn)生彎曲、塌落，以致發(fā)展到地平衡被破壞，因而產(chǎn)生彎曲、塌落，以致發(fā)展到地表下沉變形和塌陷。表下沉變形和塌陷。由于人為采礦活動，破壞了坑道頂、底板巖石穩(wěn)定性，降由于人為采礦活動，

36、破壞了坑道頂、底板巖石穩(wěn)定性，降低了坑道圍巖的強(qiáng)度，產(chǎn)生一系列的裂隙或薄弱帶，為各低了坑道圍巖的強(qiáng)度，產(chǎn)生一系列的裂隙或薄弱帶，為各種充水水流進(jìn)入礦井提供了重要的途徑和通道。當(dāng)這些裂種充水水流進(jìn)入礦井提供了重要的途徑和通道。當(dāng)這些裂隙或通道與上覆含水層或地表水體溝通，或者由于強(qiáng)度降隙或通道與上覆含水層或地表水體溝通，或者由于強(qiáng)度降低的坑道頂、底板不能承受地表（或地下）水體壓力時(shí)，低的坑道頂、底板不能承受地表（或地下）水體壓力時(shí)，就會導(dǎo)致礦井突然涌水，造成井下水災(zāi)。就會導(dǎo)致礦井突然涌水，造成井下水災(zāi)。792.地?zé)岬責(zé)岬責(zé)崾且环N地質(zhì)現(xiàn)象，其熱源主要來自于放射性地?zé)崾且环N地質(zhì)現(xiàn)象，其熱源主要來自于放

37、射性元素蛻變時(shí)析出的熱和元素化學(xué)反應(yīng)放出的熱。元素蛻變時(shí)析出的熱和元素化學(xué)反應(yīng)放出的熱。l地表以下的巖層的溫度分布為變溫帶、恒溫帶和地表以下的巖層的溫度分布為變溫帶、恒溫帶和增溫帶。增溫帶。l變溫帶一般在變溫帶一般在20m以內(nèi)，其溫度受地表變化影響很大。以內(nèi)，其溫度受地表變化影響很大。l恒溫帶距地表一般約恒溫帶距地表一般約2030m，其溫度的變化比當(dāng)?shù)啬昶?，其溫度的變化比?dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁丶s高均氣溫約高12。l恒溫帶以下是增溫帶，巖層溫度隨深度的增加而有規(guī)律恒溫帶以下是增溫帶，巖層溫度隨深度的增加而有規(guī)律的增加。的增加。判斷題判斷題地球上大部分地區(qū)從恒溫帶向下平均每加深地球上大部分地區(qū)從恒溫帶向下

38、平均每加深100m，溫度升高溫度升高 3o左右。左右。判斷題判斷題對采礦工作而言，地?zé)釋?dǎo)致礦山井下環(huán)境溫度升對采礦工作而言，地?zé)釋?dǎo)致礦山井下環(huán)境溫度升高，對礦山開采是不利的。高，對礦山開采是不利的。80四、礦山開采誘發(fā)的地震活動四、礦山開采誘發(fā)的地震活動礦山開采誘發(fā)的地震活動礦山開采誘發(fā)的地震活動(亦稱礦震亦稱礦震)是一種危害是一種危害較大的地下型人工誘發(fā)災(zāi)害。較大的地下型人工誘發(fā)災(zāi)害。根據(jù)其成因，礦震可分為誘發(fā)構(gòu)造型礦震、誘發(fā)根據(jù)其成因，礦震可分為誘發(fā)構(gòu)造型礦震、誘發(fā)塌陷型礦震及工作面上的巖爆、煤爆誘發(fā)礦震塌陷型礦震及工作面上的巖爆、煤爆誘發(fā)礦震 。1.誘發(fā)構(gòu)造型礦震誘發(fā)構(gòu)造型礦震誘發(fā)構(gòu)造型

39、礦震有兩種。誘發(fā)構(gòu)造型礦震有兩種。l一種是因采礦使地下應(yīng)力失去平衡誘發(fā)的地震。一種是因采礦使地下應(yīng)力失去平衡誘發(fā)的地震。l另一種是采礦抽水誘發(fā)的地震。另一種是采礦抽水誘發(fā)的地震。l這種礦震的震中位于深采區(qū)，震源很淺，震這種礦震的震中位于深采區(qū)，震源很淺，震 級較低。級較低。812.誘發(fā)塌陷型誘發(fā)塌陷型是由采空區(qū)或頂板突然大量垮落沖擊底板而引起是由采空區(qū)或頂板突然大量垮落沖擊底板而引起的，礦區(qū)誘發(fā)地震大多屬于這一類型的，礦區(qū)誘發(fā)地震大多屬于這一類型 。我國南方某些巖溶充水礦床開采時(shí)，由于大我國南方某些巖溶充水礦床開采時(shí)，由于大 量抽量抽水，排水疏干，引起坑道塌陷也曾發(fā)生過規(guī)模不大水，排水疏干，引

40、起坑道塌陷也曾發(fā)生過規(guī)模不大的礦震。的礦震。 3.工作面巖爆誘發(fā)礦震工作面巖爆誘發(fā)礦震礦山采掘工作面上礦巖像炸彈爆炸一樣突然飛出，礦山采掘工作面上礦巖像炸彈爆炸一樣突然飛出，并伴有巨響、氣浪和震動，它會破壞井巷工程設(shè)施并伴有巨響、氣浪和震動，它會破壞井巷工程設(shè)施或造成人員傷亡事故，這種現(xiàn)象稱為巖爆，又稱沖或造成人員傷亡事故，這種現(xiàn)象稱為巖爆，又稱沖擊地壓。擊地壓。82礦山地質(zhì)災(zāi)害是由人為的采礦活動所直接引起或礦山地質(zhì)災(zāi)害是由人為的采礦活動所直接引起或誘發(fā)的，發(fā)生于巖石圈內(nèi)或其表面的，對生態(tài)環(huán)境誘發(fā)的，發(fā)生于巖石圈內(nèi)或其表面的，對生態(tài)環(huán)境和自然資源造成破壞，對人民生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成和自然資源造成

41、破壞，對人民生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅或造成危害后果的地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)事件。威脅或造成危害后果的地質(zhì)現(xiàn)象或地質(zhì)事件。五、礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害五、礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害1.地質(zhì)災(zāi)害的類型地質(zhì)災(zāi)害的類型主要有山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地主要有山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫和地面沉降等。裂縫和地面沉降等。2.地質(zhì)災(zāi)害的防治原則地質(zhì)災(zāi)害的防治原則判斷題判斷題 地質(zhì)災(zāi)害的防治原則是地質(zhì)災(zāi)害的防治原則是“預(yù)防為主、避讓預(yù)防為主、避讓與治理相結(jié)合和全面規(guī)劃、突出重點(diǎn)的原則。與治理相結(jié)合和全面規(guī)劃、突出重點(diǎn)的原則。83單選題單選題 礦山地質(zhì)災(zāi)害是礦山地質(zhì)災(zāi)害是( )。A.由人為采礦活動直接引起或誘發(fā)的由

42、人為采礦活動直接引起或誘發(fā)的B.不可抗力直接引起的不可抗力直接引起的C.無法確定無法確定單選題單選題露天開采誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因是露天開采誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的本質(zhì)原因是( )。 A.透水事故透水事故 B. 爆破事故爆破事故 C.是開采活動破壞了地殼物質(zhì)的穩(wěn)固性是開采活動破壞了地殼物質(zhì)的穩(wěn)固性84第六單元第六單元 礦山開采對礦山地質(zhì)工程的要求礦山開采對礦山地質(zhì)工程的要求地質(zhì)資料是礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)的依據(jù)，其完地質(zhì)資料是礦山設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)的依據(jù)，其完備程度和可靠性與備程度和可靠性與 礦山企業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)有直接關(guān)系，礦山企業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)有直接關(guān)系，并直接影響著礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益并直接影響著礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益 和安全生產(chǎn)。和安全生產(chǎn)。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)和安全生產(chǎn)的需要，工根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)和安全生產(chǎn)的需要，工 程地質(zhì)資料程地質(zhì)資料應(yīng)包括以下內(nèi)容