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中國礦床水文地質類型的劃分

中國礦床水文地質分類研究始於新中國成立後。初期主要由在中國工作的前蘇聯專家進行,中國專家進行礦床水文地質分類始於50年代末。

1959年,王瑞等編輯出版了《中國固體礦床水文地質分類》壹書。首先根據氣候因素將幹旱區和非幹旱區的沈積物分為兩組,然後根據沈積物與侵蝕基準面的關系將沈積物分為四個亞組,最後將導致沈積物充水的主要充水巖石分為五組(表1.1)。按開采方式分為露天開采和地下開采,再將上述分類組合歸納為簡單、中等、復雜、極復雜四個等級。

表1.1中國固體礦床水文地質分類

1962在地質部和煤炭部聯合發布的《礦區水文地質工作規範(第壹冊煤和油頁巖)》中,根據我國的自然地理、地質和水文地質特征,將煤田劃分為:

1)充水巖層主要為松散半膠結巖層。

2)充水巖層主要是堅硬的裂隙巖層。

3)充水巖層主要為巖溶巖層。

4)充水巖層主要由堅硬裂隙或巖溶巖層組成,並被厚層松散含水層覆蓋。

每個類別根據水文地質條件的復雜程度分為簡單、中等、復雜和極復雜四種類型。同年地質部和冶金部聯合發布的《礦區水文地質工作規範(第二冊金屬礦床)》分為:

1)根據礦床的產狀分為層狀組和非層狀組。

2)各組分為:充水巖石以堅硬裂隙巖石為主;主要是巖溶巖石;有三種類型的沈積物,如裂縫或巖溶巖石和厚松散含水層。

每類按水文地質復雜程度分為簡單、中等、復雜、極復雜四種類型。

國家計委地質局1974發布的《礦區水文地質規範(試行)》中提出的分類是根據充水含水巖層的孔隙特征將固體礦床分為三類,即:

第壹類充水巖石主要是孔隙性巖石。

第二類充水巖石主要是裂隙巖石。

第三種充水巖石主要是溶洞。

根據水文地質工程地質條件的復雜程度,進壹步分為簡單、中等和復雜三種類型。

1981年,由水文地質研究所等十個單位組成的“地質礦產部巖溶充水礦床類型課題組”經過大量研究分析,提出了我國巖溶充水礦床水文地質勘查類型。這種分類的原則如下:

1的分類):巖溶充水礦床根據巖溶含水層充水空間形態的不同,可分為三種類型,即:①巖溶充水礦床;(2)以溶洞充填為主的礦床;(3)礦床主要被暗河管道充填。

2)類型劃分:充水巖層與礦層的不同接觸組合,直接關系到開采時巖溶水進入礦井的進水方式、進水路徑和進水條件,影響開采的防治水措施和水文地質勘探工作。根據充水巖層與礦層的接觸組合,可分為:①頂板直接接觸;②底板直接接觸;③間接接觸頂板;④底板間接接觸。

3)水文地質條件復雜程度劃分:綜合考慮礦層(體)與局部侵蝕基準面、地下水位的關系,地表水體的影響,充水巖層的分布面積(或匯水面積),斷裂構造的發育程度,巖溶塌陷的程度,分為簡單、中等、復雜三個等級。

這壹分類原則已被1991出版的《礦區水文地質工程地質勘察規範》采用。

在本說明書中,根據主要充水含水層的含水空間特征,充水沈積物分為三類,即:

第壹種,以孔隙含水層充填為主的礦床,簡稱孔隙充水礦床;第二類,主要充水於裂隙含水層中的礦床,簡稱裂隙充水礦床;第三類主要是巖溶含水層充水礦床,簡稱巖溶充水礦床。

第三類按巖溶形態可進壹步分為三個亞類,即:第壹亞類,以溶蝕裂隙為主的巖溶充水礦床;第二亞類是以溶洞為主的巖溶充水礦床;第三類是以地下河為主的巖溶充水礦床。

根據礦體(或礦層,下同)與主要充水含水層的空間關系,各類充水礦床可分為:

直接充水礦床:礦體的主要充水含水層(包括冒落帶和底板破壞厚度)與礦體直接接觸,地下水直接進入礦坑。

頂板間接充水的礦床:礦床的主要充水含水層位於礦層冒落區上方,礦體與主要充水含水層之間有隔水層(柱)或弱透水層,地下水通過構造破碎帶、導水破碎帶或弱透水層進入礦坑。

底板間接充水礦床:礦床的主要充水含水層位於煤層下方,煤層與主要充水含水層之間有隔水層或弱透水層。承壓水通過底板軟弱段、構造破碎帶、弱透水層或導水的巖溶陷落柱進入礦井。

根據主要礦體與局部侵蝕基準面的關系、地下水的補給條件、地表水與主要充水含水層的密切水力聯系、主要充水含水層和構造破碎帶的富水性和導水性、第四系覆蓋度和水文地質邊界的責任,將各種充水礦床勘探的復雜程度分為三種類型。

第壹類是水文地質條件簡單的礦床。主要礦體位於當地侵蝕基準面以上,地形有利於自然排水。礦床的主要充水含水層和構造破碎帶富水性弱或中等,或者雖然主要礦體位於當地侵蝕基準面以下,但附近沒有地表水體。礦床主要充水含水層和構造破碎帶富水性弱,地下水補給條件差,第四系覆蓋少或無,水文地質邊界簡單。

第二類是水文地質條件中等的礦床。主要礦體位於當地侵蝕基準面以上,地形具備自然排水條件。主要充水含水層和構造破碎帶中等豐富,或者雖然主要礦體位於當地侵蝕基準面以下,但附近的地表水不構成礦床的主要充水因素。主要充水含水層和構造破碎帶中等豐富,地下水補給條件較差。第四系覆蓋面積小而薄,排水可能造成少量塌陷,水文地質邊界復雜。

第三類是水文地質條件復雜的礦床。主要礦體位於局部侵蝕基準面以下,主要充水含水層富水性強,補給條件好,水壓高。構造破碎帶發育、導水性強、溝通性強的含水層或地表水體;第四系厚度大,分布廣,排水可能引起大規模的塌陷和沈降,水文地質邊界復雜。

65438-0995年,劉啟仁等人編輯出版了《中國固體礦床水文地質特征及勘查評價方法》壹書。根據氣候因素、主要充水巖石的巖性和孔隙度、沈積物與含水層的接觸組合關系,劃分了面積、級別、亞類和類型,見表1.2。

表1.2中國固體礦床水文地質類型