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吉林大学精品课专门水文地质学教材专门水文地质学 第十章 矿床（矿坑）涌水量预测及矿坑突水 10.1矿床类型与矿床开采 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 1.露天开采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。 2.井下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100150m，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，开拓阶段主要任务是从地面到矿体通过开掘一系列的井（垂直的）巷（水平的）建主运输、通风、排水不、供水系统。这些通称为开拓井巷；均分布在围岩中，故开拓井巷涌水量在矿坑总涌水量中所占比例较大；采准阶段是对采区作进一步的分割，以形成更多的采矿工作区，也主要分布在围岩中；回采阶段回采坑道均为 时的采区即废，形成采空区。 （3）支撑采矿法，崩落采矿法支撑采矿法分天然和人工两种天然支撑法又称矿柱法，采用保留安全矿柱（永久、暂时）的方法保持围岩稳定性，适用于围岩稳固的采区；人工支撑采矿法是用人工支撑的方法控制地区，保护采区安全生产；崩落采矿法运用于采空区上方无城镇，地表水或无强含水层的采区，是利用顶板崩落的岩块充填采空区，控制围岩的位移我，确保安全生产。充填采矿法优点在于基本不改变上覆地层的情况下进行开采，但成本高，大多用于城镇、道路、地表水下和顶底板有强含水层的情况下。崩落法是最常用的采矿方法，但它对矿床充水的威胁也最大。