坍塌,流沙冲溃是孔隙充水矿床特有的水文地质工程地质问题。当井巷或回采工作占揭穿或接近细粒砂层时,在水压作用下会发生含沙量极高的溃水,瞬间淹没矿井,冲毁设备,造成停产和伤亡事故。如吉林舒煤矿,一次溃水时涌水量1560m3/h,含沙量高达50%,总溃沙量8万m3。溃沙都发生在粉、细沙层中,其颗粒周围附着的新水胶颗粒,饱水时胶体颗粒吸水膨胀,使沙粒比重减少,因此“真流沙”不需要太大的水冲力即能悬浮流动,形成水沙冲溃。它与水压高时形成的粗沙砾溃决意义不同,后者不是真正意义上的流沙。流沙冲溃一般要产生地面坍塌,地表地下均有,它与采空场的位置与规模无明显关系,大多出现在河谷与冲沟地带,规模小,仅数十~数百m3。(2)残余水头:指排水后疏干层仍保持一定高度的残余水柱,多位于粉、细沙层中,国内以安徽当玺姑山铁矿最为严重,残余水头可引起系列的水文地质工程问题,如流沙、基坑滑动、边坡崩陷等现象。淄稿是指露天矿边坡工作台阶因岩土软化造成运输机械沉陷。(3)地面沉降:排水使含水层疏干降压,作用于孔隙中的水压被转移到土层颗粒上,使颗粒有效应力增荷和粒间距偏小;同时排水产生的渗透压力也直接作用与颗粒上,上述两种压力使地层压密,地面下沉,一般以排水点为中心形成地面沉降带。如姑山铁矿,中心下沉量30~60cm,影响范围2km2。3.矿床水文地质工作①区域水文地质工作极重要。应从宏观的蓄水构造成因类型、规模及其富水条件与富水规律入手。重点是主要砂砾含水层的厚度、层数、埋藏分布规律、层与层之间及与地表水的水力联系;②在此基础上,从矿床所处部位查明矿体与主要充水含水层及地表水的接触关系、距离,分析进水方式(渗透式还是溃入式),评价矿床的充水条件与充水强度;③结合开采时可能发生的上述水文地质工程问题,开展专门性的调查与研究,其中主要是对产生流砂、残余水头的调查评价,必要时需进行室内流变试验或野外工程地质原位测试。
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