矿山地质工程问题及工程地质条件

　矿山动力地质、环境地质问题~

采掘工程活动可能诱发一些动力地质现象，如冲击地压、岩爆、矿震、岩土工程失稳、泥石流，以及煤矿瓦斯突出、突水等。除了上述列举的问题之外，我国过去40多年间发生瓦斯突出或爆炸事故2500多起，造成人员伤亡，经济损失20多亿元。矿井突水、淹井事故也很严重。1949年以来的统计资料表明，煤矿突水事故约1200多次，其中淹井250多次，直接经济损失约50亿元。例如，1983年5月3日太原西山观峪矿，岩溶水以2×104m3/d的速度涌入矿井，使矿井被淹。1984年6月2日开滦范各庄矿因岩溶突水，使相通的两座大型矿井被淹没，并给周围居民生活带来严重影响，经济损失高达5.6亿元。1991年4月4日河北井陉赵家铺矿突水，矿井被淹，损失也很严重。焦作矿务局的矿井突水事故也较多。
这些矿山环境地质现象的产生既有其特定的地质条件，又与工程活动密切相关。研究矿山动力地质现象产生的地质条件及其与采掘等工程活动的关系，已成为矿山工程地质的专门问题。

1、概念：地质工程也叫工程地质学，是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用，以便认识评价，改造和保护地质环境它是地质学的一个分支，专门研究与工程地质有关的地质问题。
2、研究对象：是工程地质条件和工程地质问题。工程地质条件是工程地质环境各个要素的总和。包括：（1）岩土类型及其工程地质性质（2）地形地貌条件（3）地质结构与地应力（4）水文地质条件（5）物理地质现象（6）天然建筑材料 。
3、适用的行业：包括地质调查，油气及固体矿产资源的普查勘探与评价，大型工矿企业和水利水电建设，公路和铁道建设，工程地质，水文地质，地质环境及地质灾害的调查，勘察及监测等。
4、覆盖的范围：地质调查技术和方法与矿产资源勘查与评价，区域矿产基地及矿产远景区预测与评价，矿区与矿床的勘探、开发与评价，地质工程领域建设、勘查评价项目可行性研究与决策，地质勘探的新技术与新方法，水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害的预测、评价、监测与保护，地质结构、地质环境、地质过程及地质灾害研究中的计算机应用，地质工程实施过程中的质量检测及新方法、新技术的设计、开发、应用，地质资源与地质工程行业的工程管理。

矿山地质工程研究的主要任务是对矿山建设中将要遇到的地质工程问题和工程地质条件进行预报，这项工作是非常重要的。这项工作做好了，不仅可为国家节省大量资金，且可加快矿山建设速度。矿山建设中经常遇到的地质工程问题有：①露天矿边坡稳定性问题；②井巷及采场围岩稳定性问题。

控制上列地质工程问题的关键性工程地质条件有四项：①软弱、破碎岩体及软弱夹层；②软弱结构面，包括断层带、层间错动带及贯通较长的大节理；③地下水；④地应力。这四项工程地质条件是控制上列矿山地质工程问题的关键，在矿山地质工程研究中必须查明。

地质因素是有规律的，工程地质条件是可以查清和作出预报的，我国矿山建设中有许多成功的实例，淮南煤矿成功地强行通过潘集三井下部含水层便是一例，潘集矿区位于淮河中游，冲积层厚139～463m，含有孔隙水，属于水下采煤，涌水、突水是该矿基建中遇到的大问题。调查报告提出可能遇到17个含水层，需做5次注浆处理，需耗费工期9个月，投资246.28万元。淮南指挥部地质测量处在施工过程中不断总结经验，找出地质规律，修正原地质勘察资料，在施工过程中不断作出预报，保证顺利地完成了建井任务。他们对矿井出水点进行了统计分析，发现该地区基岩裂隙水主要从NWW及NNE组裂隙及断裂中涌出。前者为淋水，水量不大，时间长；后者为突水方式出现，出水集中，而时间短。基岩裂隙水主要通道是区域性活动断裂，裂隙水具有垂直分带规律，它与岩层中的砂岩密切有关。测量结果分析表明，裂隙水的补给源是有限的。因为该地区煤系地层均上覆有较厚的新生界松散盖层。其中有较厚的粘土层分布，特别是底部有一层较厚的粘土层将上层水隔开，下部煤系中断裂不发育，且有粘土层分隔，水力联系差，突水条件极小，且在其附近的潘集一主井在323m处发生突水，开始时漏水量为151m³/h，突水点集中在井筒9m段内。第二天减为99m³/h，三五天减为74t，64t，48t。停工17d就复工了。据此判断，三井不会产生严重突水，故决定不进行注浆止水，而做好准备采取强行通过。结果表明，施工工程地质预报是正确的，共节约注浆费326.49万元，提前工期两个月，超进尺一倍，三个井筒原计划进尺450m，而年末实际进尺为922.8m。

兖州煤田兴隆庄东翼皮带大巷穿过巨王林断层的地质预报是又一个成功的实例。兴隆庄矿精查报告划定的巨王林断层是影响井田设计开拓的主要断层之一，同时是东翼皮带大巷施工的一大障碍。原精查报告指出，该断层落差为25～110m，断层附近岩石中裂隙发育，破碎带较宽，导水性强，施工时将面临断层突水和顶板难于支护等困难。第一工程处地质组对精查报告重新进行了分析，发现原勘察中对巨王林断层仅有一个钻孔控制，而对皮带大巷将穿过的地方断层落差未予确定。他们根据断层性质、断层面向深部延展时断距变化规律及施工中获得的资料分析，提出：巨王林断层为一扭性断层，落差较小，应在1～17m之间，具有尖灭的可能性。岩层不会太破碎，且导水性不会好。皮带大巷遇到断层时，预计断层两盘以塑性泥质岩、粘土岩为主，断层泥充填应较密实，亦预示导水性差，阻水可能性大。鉴于上述对断层导水性和临近含水层的分析认识，预计皮带大巷遇到断层时可能出现的最大涌水量为80m³/h，或者不出现涌水，不必停工注浆处理。在施工过程中施工人员取消了原施工组织设计中的注浆堵水措施，采取强行通过的方法通过。掘进实际情况表明，这一预报是正确的。结果井筒施工提前10个月左右完成，为国家节约投资240余万元。

上面两个实例表明，工程地质工作在适量的勘察工作量配合下，充分利用地质原理，完全可以作出正确的地质预报。关键在于矿山工程地质工作者不仅要掌握一般的地质原理，而且还要掌握与矿体埋藏条件有关的地质规律，特别是小构造及小小构造，断层、节理、蚀变带等规律，这样才能主动地去查明具体矿山工程地质条件，预报矿山建设及施工过程中可能出现的地质工程问题。

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宕昌县17325608723： 工程地质条件和工程地质问题的概念 - ？
素琦胆石：[答案] 工程地质条件 定义:与工程建筑有关的地质要素的综合(或者说各种对工程建筑有影响的地质因素的总称). 包括以下六个方面: 1.地形地貌条件 2.地质结构和地应力 3.岩土类型及其工程地质性质 4.水文地质条件 5.物理地质现象 6.天然建筑材料 工...

宕昌县17325608723： 工程地质问题的工程地质问题 - ？
素琦胆石： 工程地质问题是指已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题.由于工程地质条件复杂多变,不同类型的工程对工程地质条件的要求又不尽相同,所以工程地...

宕昌县17325608723： 何谓工程地质条件?包括那些方面? - ？
素琦胆石： 工程地质条件包括:地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水条件、地球物理条件、物理地质环境和天然建筑材料7项.工程地质学里面第一页就有提到.再看看别人怎么说的.

宕昌县17325608723： 工程地质条件的要素是什么 - ？
素琦胆石： 原发布者:优选30一、什么是工程地质条件,包括哪些方面?就土木工程来说,主要的工程地质问题有那些?什么叫做火成岩的结构与构造?分别有哪些?什么叫沉积岩,沉积岩的种类?答:1)、工程地质条件,通常指影响工程建筑物的结构...

宕昌县17325608723： 什么叫工程地质条件?包括哪些内容? ？
素琦胆石： 工程地质条件指工程建筑物所地区地质环境各项因素综合些因素包括:(1)地层岩性:基本工程地质因素包括们成因、时代、岩性相关书籍、产状、成岩作用特点、变质...

宕昌县17325608723： 何谓工程地质条件?包括那些方面? - ？
素琦胆石： 工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合.包括:(1) 地层的岩性:是最基本的工程地质因素,包括它们的成因、时代、岩性、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特...

宕昌县17325608723： 岩溶地区工程地质问题及防治措施有哪些? ？
素琦胆石： 1. 主要的工程地质问题 在岩溶发育地区进行工程建设,经常遇到的工程问题主要是地基塌陷、不均匀沉降和基坑、洞室涌水等. 2. 常用防治措施 对于在建筑物下地基中的岩溶空洞,可以用灌浆、灌注混凝土或片石回填的方法,必要时用钢筋混凝土盖板加固,以提高基底承载力,防止洞顶坍塌. 以上是我对于这个问题的解答,希望能够帮到大家.

宕昌县17325608723： 2、工程地质条件的内容包括哪些? - ？
素琦胆石： 是指地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地址作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件.