矿区水文地质、工程地质与环境地质工作

矿区水文地质、工程地质与环境地质工作福建省地勘局黄金生0595-22687827二○○九年三月欢迎参加项目负责培训班的技术骨干目次1工作目的、任务、要求2勘探类型划分3勘查工作量4工作方法与技术要求1工作目的、任务、要求广西德天瀑布1.1工作目的矿区水文地质工程地质工作的重要性1.1.1矿区水文地质工程地质工作是地质找矿、地质勘查、矿床开采时对矿床自然条件进行综合研究的组成部分。在地质勘查的各个阶段，都要进行相应的水文地质工程地质工作，在审批矿产资源储量时，要求提供足够的水文地质工程地质资料，以满足编制开采设计的要求。1.1工作目的矿区水文地质工程地质工作的重要性地质工程地质资料，以满足编制开采设计的要求。如果水文地质工程地质资料不符合要求，则储量不能批准，或降级批准。当矿区水文地质条件及工程地质条件复杂，造成开采技术上的极大困难，或经济不合算，则储量被列为表外，不能作为投资依据。详查或勘探地质报告必须有“开采技术条件”一章，普查地质报告必须有“开采技术条件”一节，否则报告不能通过。矿区水文地质工程地质工作的重要性1.1.2福建省国土资源厅文件《关于开发利用“零星分散”矿产资源储量的矿山和扩大矿区范围有关问题的通知》闽国土资综［2006］17号提出：“以地采方式开发利用‘零星分散’矿产资源储量的矿山，矿山水文地质、工程地质工作，必须达到相应矿种详查阶段地质工作规范要求。”说明省厅对矿区水文地质、工程地质工作的重视。矿区水文地质工程地质工作的重要性1.1.3中国矿业权评估师协会矿业权评估准则—指导意见（CMV13051－2007）提出：“资源储量类型不仅与地质工程控制程度有关，还与地质研究程度、开采技术条件查明程度、可选冶性能研究程度及工艺利用研究程度等因素有关，特别是与涉及安全生产的开采技术条件有重大关系，因此资源储量类型不能简单依勘查工程间距确定，且不应超越勘查阶段和勘查程度。某一种勘查研究程度降级的，资源储量类型也相应降级。”说明勘探地质报告查明矿区开采技术条件的重要性。1.2基本任务(勘探阶段)1.2.1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。1.2.2查明矿区的工程地质条件，评价露天采矿场岩体质量和边坡的稳定性，或井巷围岩的岩体质量和稳固性，预测可能发生的主要工程地质问题。1.2.3评述矿区的地质环境质量，预测矿床开发可能引起的主要环境地质问题，并提出防治的建议。1.3勘探工作阶段与工作程度要求矿区水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价应与矿产地质勘查工作阶段相适应，分为普查、详查、勘探三个阶段。水文地质和工程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。工作程度要求1.3.1普查阶段：结合矿产普查进行，对于已进行区域水文地质工程地质普查的地区，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工程地质和环境地质条件。工作程度要求1.3.2详查阶段：基本查明矿区的水文地质工程地质和环境地质条件，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。工作程度要求1.3.3勘探阶段：详细查明矿区水文地质工程地质条件，评价地质环境，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。2勘探类型划分新疆2.1水文地质根据矿层主要充水含水层的容水空间特征，将矿床充水分为三类。第一类：以孔隙含水层充水为主的矿床，简称孔隙充水矿床；第二类：以裂隙含水层充水为主的矿床，简称裂隙充水矿床；第三类：以岩溶含水层充水为主的矿床，简称岩溶充水矿床。2.1水文地质根据主要矿体与当地侵蚀基准面的关系，地下水的补给条件。地表水与主要充水含水层水力联系密切程度，主要充水含水层和构造破碎带的富水性、导水性、第四系覆盖情况以及水文地质边界的复杂程度，将各类充水矿床勘探的复杂程度划分为三型。2.1.1第一型第一型——水文地质条件简单的矿床：主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱至中等；或主要矿体虽位于当地侵蚀基准以下，但附近无地表水体，矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱，地下水补给条件差，很少或无第四系覆盖，水文地质边界简单。2.1.2第二型第二型——水文地质条件中等的矿床：主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有自然排水条件，主要充水含水层和构造破碎带富水性中等至强，地下水补给条件好；或主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，但附近地表水不构成矿床的主要充水因素，主要充水含水层、构造破碎带富水性中等，地下水补给条件差，第四系覆盖面积小且薄，疏干排水可能产生少量塌陷，水文地质边界较复杂。2.1.3第三型第三型——水文地质条件复杂的矿床：主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，补给条件好，并具较高水压；构造破碎带发育，导水性强且沟通区域强含水层或地表水体；第四系厚度大、分布广，疏干排水有产生大面积塌陷、沉降的可能，水文地质边界复杂。2.2工程地质依据矿体及围岩工程地质特征，主要工程地质问题出现层位，将矿区工程地质勘探分为四类：第一类——松散、软弱岩类：以第四系砂、砂砾石及粘性土，或第三系弱胶结的砂质、粘土质岩石为主的岩类。岩体稳定性取决于岩性、岩层结构和饱水情况，稳定性差。第二类——块状岩类：以火成岩、结晶变质岩为主的岩类。块状结构，岩体稳定性取决于构造破碎带、蚀变带及风化带的发育程度，一般岩体稳定性好。2.2工程地质第三类——层状岩类：以碎屑岩、沉积变质岩、火山沉积岩为主的岩类。层状结构，岩体各向异性，强度变化大。岩体稳定性主要取决于层间软弱面、软弱夹层、构造破碎及岩体风化程度。第四类——可溶盐岩类：以碳酸盐岩为主，次为硫酸盐岩、盐岩等岩类。工程地质条件一般较复杂。根据地形、地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化及岩溶发育程度、第四系覆盖厚度、地下水静水压力等因素，将工程地质勘探的复杂程度划分为三型：简单型：地形地貌条件简单，地形有利于自然排水；地层岩性单一，地质构造简单，岩溶不发育，岩体结构以整块或厚层状结构为主，岩石强度高，稳定性好，不易发生矿山工程地质问题。中等型：地层岩性较复杂，地质构造发育，风化及岩溶作用中等或有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层影响岩体稳定，局部地段易发生矿山工程地质问题。复杂型：地层岩性复杂，岩石风化、岩溶作用强，构造破碎带发育，岩石破碎，新构造活动强烈或松散软弱层厚，含水砂层多、分布广，地下水具有较大的静水压力，矿山工程地质问题发生比较普遍和经常。2.3环境地质根据地质环境现状及矿床开采引起的变化分为三类。第一类——地质环境质量良好：矿区附近无污染源，地表、地下水质良好（Ⅰ、Ⅱ）（注：Ⅰ、Ⅱ指地面水环境质量标准），矿石和废石不易分解出有害组分。第二类——地质环境质量中等：采矿可产生局部地表变形，但对地质环境破坏不大；区内无重大的污染源，无热害，地表水、地下水水质较好（不低于Ⅲ类）（注：Ⅲ指不低Ⅲ类饮用水标准），矿坑排水对附近水体有一定污染；矿石和废石化学成分基本稳定，无其他环境地质隐患。2.3环境地质第三类——地质环境质量不良：矿区水文地质工程地质条件复杂，因采矿可带来严重的环境地质问题，如地面塌陷、山体开裂失稳、井泉干涸，有热害或矿坑排水以及矿石、废石有害组分的分解易造成对附近水体的污染，水体水质超过Ⅲ类标准。根据地形、地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化及岩溶发育程度、第四系覆盖厚度、地下水静水压力等因素，将工程地质勘探的复杂程度划分为三型：简单型：地形地貌条件简单，地形有利于自然排水；地层岩性单一，地质构造简单，岩溶不发育，岩体结构以整块或厚层状结构为主，岩石强度高，稳定性好，不易发生矿山工程地质问题。中等型：地层岩性较复杂，地质构造发育，风化及岩溶作用中等或有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层影响岩体稳定，局部地段易发生矿山工程地质问题。复杂型：地层岩性复杂，岩石风化、岩溶作用强，构造破碎带发育，岩石破碎，新构造活动强烈或松散软弱层厚，含水砂层多、分布广，地下水具有较大的静水压力，矿山工程地质问题发生比较普遍和经常。2.4固体矿产开采技术条件《固体矿产地质勘查规范总则》GB/T13908-2001，把固体矿产开采技术条件勘查类型划分为三类：开采技术条件简单的矿床（Ⅰ）；开采技术条件中等的矿床（Ⅱ）：开采技术条件复杂的矿床（Ⅲ）：2.4固体矿产开采技术条件Ⅱ类进一步分4个亚类：水文地质问题为主的矿床（Ⅱ－1）工程地质问题为主的矿床（Ⅱ－2）环境地质问题为主的矿床（Ⅱ－3）复合问题的矿床（Ⅱ－4）Ⅲ类进一步分4个亚类：水文地质问题为主的矿床（Ⅲ－1）工程地质问题为主的矿床（Ⅲ－2）环境地质问题为主的矿床（Ⅲ－3）复合问题的矿床（Ⅲ－4）各类矿床特征如下2.4.1开采技术条件简单矿床主要矿体位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，或矿体虽位于侵蚀基准面以下，但含水层富水性弱，附近无地表水体，无水害；矿体围岩单一，力学强度高，结构面不发育，稳定性好，或矿床虽处于多年冻土区，但因长年冻结，工程地质问题不突出，无原生环境地质问题，矿石及废弃物不易分解出有害组份，采矿活动不形成对附近环境和水体的污染。2.4.2开采技术条件中等矿床水文地质问题为主的矿床：主要矿体虽位于当地侵蚀基准面以上，地形有利于自然排水，但因矿体顶板有富水的含水层或断裂带对矿山生产造成危害；或主要矿体位于侵蚀基准面以下，主要充水含水层富水性中等，但地下水补给条件差，地表水体不构成矿床充水的主要因素，矿山排水可引起局部地面变形破坏，水体轻度污染，矿床工程地质环境地质问题较简单。工程地质问题为主的矿床：矿体围岩多为坚硬、半坚硬岩组，岩组结构较复杂，有局部软弱夹层或透镜体分布，各类结构面较发育，露采边坡可沿软弱夹层或不利结构面产生局部滑移，井采可在风化带、构造破碎带产生局部变形破坏，矿床水文地质环境地质问题一般较简单。环境地质问题为主的矿床：有热害或气害或放射性危害或不良地质作用危害等原生环境地质问题，矿床开采中需采取相应措施处理和预防，矿床水文地质工程地质问题较简单。复合问题的矿床：矿床水文地质、工程地质、环境地质条件三因素中两项以上属中等的矿床，其余为简单。2.4.3开采技术条件复杂矿床水文地质问题为主的矿床：主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，地下水补给条件好，与地表水或相邻强含水层有密切的水力联系，存在富水性强的构造破碎带或岩溶发育带，矿坑涌水量大；矿床开采需采取强排水或专防、治水措施，疏干排水可引起巷道变形破坏和地面沉降、开裂、塌陷、水体污染等工程地质和环境地质问题。2.4.3开采技术条件复杂矿床水文地质问题为主的矿床：主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，主要充水含水层富水性强，地下水补给条件好，与地表水或相邻强含水层有密切的水力联系，存在富水性强的构造破碎带或岩溶发育带，矿坑涌水量大；矿床开采需采取强排水或专防、洽水措施，疏干排水可引起巷道变形破坏和地面沉降、开裂、塌陷、水体污染等工程地质和环境地质问题。工程地质问题为主的矿床：矿体围岩破碎，各级结构面发育，构造破碎带、接触破碎带比较发育，地应力大；或矿体围岩主要为松散软弱岩层；或冻融层厚度大。矿床开采露采边坡滑移、巷道变形破坏普遍，并可诱发突水、突泥（沙）、地面变形破坏等环境地质问题，矿床水文地质环境地质条件不复杂。环境地质问题为主的矿床：矿床处于热、气、放射性异常区或区域稳定性较差的地区，或矿体围岩含有毒有害气体或易分解有毒有害元素和组份，或具有严重的自燃发火势。矿床开采可产生严重的热害、气害、放射性危害、环境污染或山体失稳等问题，需采取专门防治措施，矿床水文地质工程地质问题不复杂。复合问题的矿床：矿床水文地质、工程地质、环境地质条件三因素中两项以上属复杂的矿床，其余不复杂。3勘探工作量中国大陆科学钻探3.1水文地质矿区普查阶段的水文地质工作有水文地质测绘、钻孔简易水文地质观测与编录、采水化学分析样、收集气象水文资料这几项工作。水文地质条件简单的