1、Contents水文地质基本知识1矿井充水条件2矿井水水害防治技术与方法342 矿井充水条件矿井水：在煤矿建设和生产过程中，进入井筒、巷道和工作面的各种类型水源的水。矿井充水：水进入矿井的过程。充水条件：矿井充水水量的大小是由许多因素综合作用决定的。在这许多冈素中一定的 水源 和 充水通道 是造成矿井充水的两个重要因素，即 充水条件 。一、矿井充水的水源矿井充水必然有某种水源的补给，一般矿井充水的水源主要有 大气降水 、 地表水 、 地下水 和 老窑积水 。(一 )大气降水大气降水是矿井水的重要补给来源， 特别是在开采地形低洼并且埋藏较浅的煤层 时，大气降水往往是矿井充水的主要水源。2 矿井充
2、水条件当开采高于河谷地表（特别是分水岭）下的煤层时，大气降水往往成为唯一水源。1、大气降水作为水源的特点1）矿井涌水量的大小与该区的 降水量 大小、降水性质及延续时间有关。 （南方较北方影响大）2） 矿井涌水量的大小随季节的不同而变化。雨季矿井涌水量大，旱季矿井涌水量小，而且涌水量的高峰期往往比降水滞后一定时间。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源2 矿井充水条件 一、矿井充水水源3）大气降水渗入量随开采深度的增加而减少。即同一矿井不同的开采深度，影响程度不同。2 矿井充水条件1、大气降水作为水源的特点 一、矿井充水水源（二 )地表水位于矿井附近或直接位于矿井以上的 河流 、 湖泊、 水池 、
3、水库 等地表水可通过一定的通道进入矿井，成为矿井充水的水源。地表水能否进人矿井，主要取决于 巷道距离水体的远近 、 水体与巷道之间的岩层性质及构造 ，其次是 开采方法 。 2 矿井充水条件 一、矿井充水水源1、地表水进入矿井的途径主要有：（ 1）通过 第四纪松散砂、砾层及基岩露头渗入 补给地下水， 然后在适当条件下进入巷道；2 矿井充水条件（二 )地表水 一、矿井充水水源（二 )地表水1、地表水进入矿井的途径主要有：（ 2）通过 构造破碎带或古井 直接溃人井 ；2 矿井充水条件 一、矿井充水水源（二 )地表水1、地表水进入矿井的途径主要有：（ 3）洪水期间，通过 井口 (或冲破围堤 )直接灌入
4、；2 矿井充水条件 一、矿井充水水源（二 )地表水1、地表水进入矿井的途径主要有：（ 4） 沿采空区上方的 冒落裂隙带 进入。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源2、地表水需要考虑以下几个问题： 地表水作为矿井充水水源 本身的特点 ：（ 1） 煤层距地表水体越近，矿井涌水量越大。（ 2） 常年性水体，其水体越大，矿井涌水量越大 ，且稳定，淹井后不易疏干 。（ 3） 多数季节性河流，在旱季地表虽然断流，但 地下迳流却依然存在，仍然起到补给含水层的作用。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源2、地表水需要考虑以下几个问题： 与煤层的相对关系：（ 1）地表水体位于煤层之下，无影响。（ 2）位于煤层之上，有
5、影响，其影响大小取决于：二者的垂距和地下水体的岩性组合。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源(三 ) 矿体及围岩空隙中的 地下水根据含水岩石空隙的性质，地下水为： 孔隙水 ， 裂隙水 和 岩溶水 ；它是 矿井最直接、最常见的水源 。 孔隙水 ：松散岩层的孔隙中； 裂隙水 ：特点：水量较小，但水压较大。与其它水源有无联系对涌水量的影响大，涌水量逐渐减小，甚至干涸，反之，涌水量增加，造成突水事故； 岩溶水 ：特点：水压高、水量大、来势猛、涌水量稳定，不易疏干，危害性大。 华北和华南常见。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源(四 )老窑积水古代和近期的采空区及废弃巷道，由于长期停止排水而积存的地下水，通
6、常称为老窑积水。有如下特点：（ 1）象地下水库，且浅部分布多；分布不规则，准确位置不易确定；来势凶猛，在短暂时间内可有大量的水涌人井巷，且水中常携带着煤块、石块等，有时含有有 害气体 ，破坏性很大。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源(四 )老窑积水（ 2）老窑积水一般为 酸性水（ PH： 3左右） ，对金属有腐蚀性，易损坏升下的金属设备。（ 3）若它与其他水源无水力联系时，则易疏干；若与其他水源有水力联系时，则可造成稳定的涌水，危害性极大。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源在某一个具体充水事例中，常由某一种水源起主导作用，但也可能由几种水源综合起作用。因此，在具体分析矿井充水水源时，应该进行充
7、分的实地调查分析，找出水源的主次，便于合理地防治水。2 矿井充水条件 一、矿井充水水源重特大水害事故的涌水来源分析 二、矿井充水的通道矿区只有充水水源存在，还不能决定矿井是否充水，还必须有把水源水引入矿井的通道，即 充水通道 。矿井充水的通道主要有 孔隙 、 裂隙 、 溶隙 及 人工通道 四种。 2 矿井充水条件(一 )岩层的孔隙这种通道多存在于未成岩的疏松沉积物中。其透水性能的好坏取决于孔隙的大小和连通情况。n 单纯的孔隙水 ，只有在煤层围岩透水性强并有固定的水源补给，或围岩本身是饱水的流砂层时，才能造成突水或发生流砂冲溃事故。2 矿井充水条件 二、矿井充水通道(二 )岩层的裂隙 岩层的风化
8、裂隙、成岩裂隙、构造裂隙等都能构成矿井充水的通道；二、矿井充水的通道2 矿井充水条件对矿井具有普遍而严重威胁风化裂隙成岩裂隙构造裂隙(断裂 )含水量不大，只有与其它水源连通时，才能使矿井充水节理断层断层破碎带(二 )岩层的裂隙1、节理 ： 尤其是张节理，是矿井充水的主要有利通道 。脆性岩石中节理较发育，且为张性节理，透水性好，塑性岩石中节理细小且闭合，透水性差。2、断层 ： 是构造裂隙中最容易造成灾害性突水事故的进水通道。1）隔水断层； 2）透水断层。3、断裂破碎带 ：具有较高的空隙，常是地下水的通道和聚积区，断层破碎带可沟通各个含水层，并与地表水发生水力联系，造成矿井突水。二、矿井充水的通道
9、2 矿井充水条件(二 )岩层的裂隙二、矿井充水的通道2 矿井充水条件构造裂隙对矿井充水的影响，一方面表现在其本身的富水性；另一方面又往往是各种水源进入采、掘工作面的天然途径。所以，当采掘工作面和它们相遇或接近时，与它有关的水源则会通过它们涌出井下造成突水。二、矿井充水的通道2 矿井充水条件(三 )岩层的溶隙岩石的溶隙是 可溶性岩层被溶蚀 而形成。 它的大小、形状等变化较火，可从细小的溶孔直到巨大的溶洞，可以是彼此连通，也可以形成单独的管道或格架状岩溶体，当溶隙很 大 且 连通性 很 好 时，不仅可 储存大量的地下水 ，而日也是 矿井充水的良好通道 ，当巷道接近或揭露它们时，易造成突水。是 造成
10、矿井淹井的主要通道。二、矿井充水的通道2 矿井充水条件(四 )人 工作用造成的充水通道（ 1）封闭不良的钻孔（ 2）采矿活动（如 崩落法采煤造成的裂隙）（ 3）矿井长期排水二、矿井充水的通道2 矿井充水条件矿井充水条件矿井充水条件(四 )人 工作用造成的充水通道（ 1）封闭不良的钻孔2 矿井充水条件 涌水量是指 单位时间内流入矿井的水量 。 水源 的类型、规模、 充水通道 的位 置，透水性能的好坏等，都直接控制着流入矿井水 量的多少。除此之外，下面一些因素也影响矿井涌水量的大小。2 矿井充水条件三、影响矿井涌水量大小的因素 1、地质构造 2、底板岩层岩性及其组合特征 3、含水层的富水性 4、含
11、水层水头压力 5、矿山压力 6、地应力 7、其它涌水量是指 单位时间内流入矿井的水量。2 矿井充水条件 三、影响矿井涌水量大小的因素1、地质构造的影响煤层分布范围内，地质构造直接影响矿井涌水量的大小。2 矿井充水条件 三、影响矿井涌水量大小的因素断层褶曲使煤层与强含水层接触或接近时，可能造成突水事故，使矿井涌水量增大。 破坏顶底板。当煤层上覆岩层存在含水层时，在开采位于向斜轴部附近的煤层时，涌水量一般比较大；位于背斜轴部附近的煤层时，涌水量一般比较小。地质构造尤其是 断层 是造成 煤层底板突水 的主要原因之一。 地质构造使底板岩层的完整性得到破坏，使底板隔水性能大大降低，比正常地段增加了出水的可能性。 85年以来发生的 21次底板突水中，其中由于断层原因导致突水有 11次，占 52%，因此 断层突水 是矿区底板主要突水类型。
