1、前言水害是煤矿 五大 灾害之一，是仅次于瓦斯爆炸的重大灾害。我国煤矿水文地质条件极为复杂，无论是受水威胁的面积、类型，还是水害威胁的严重程度，都是世界罕见的。随着煤矿开采深度的加大。煤矿开采的水文地质条件变得越来越复杂。Emil： 前言据统计，新中国成立以来到 2006年底，全国煤矿发生一次死亡 30人以上水害事故 17起，死亡 857人；发生一次死亡 50人以上水害事故 8起，死亡 526人；特别是 2005年 8月 7日广东省梅州市大兴煤矿发生了新中国成立以来最大的一次透水事故，死亡 121人。Emil： 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34Emil
2、： 1 地下水的基本知识一、自然界中水的循环 (太阳辐射、重力 )水的循环可分为 大循环 和 小循环 两种：（ 1）大循环或称外循环 ，它是指在全球范围内水分从海洋表面蒸发，上升的水汽随气流运移到陆地上空，凝结成雨点降落到陆地表面，又以地表或地下径流的形式，最终流归海洋中，再度受到蒸发。Emil： 1 地下水的基本知识一、目然界中水的循环 （ 1）大循环或称外循环Emil： 1 地下水的基本知识一、目然界中水的循环水的循环可分为 大循环 和 小循环 两种：（ 2）小循环又称内循环 ，它是指水从海洋表面蒸发，又降落到海洋表面；或者水从陆地上的湖泊表面、河流表面、地表、植物叶面蒸发，又在当地降落。
3、Emil： 1 地下水的基本知识一、目然界中水的循环 （ 2）小循环或称内循环Emil： 循环中发生的主要水文作用：降水 蒸 发 径流 水汽 输 送 入渗蒸 发 降水 水汽 输 送 循环路径不同：大循环（海 -陆 -海）与小循环（海 -海，陆 -陆）Emil： 二、地下水的概念地下水是指埋藏在地表以下，储存在岩石空隙中的水。它主要以气态水、吸着水、薄膜水、毛细水和重力水等几种形式存在于岩石空隙中。（ 1）气态水 即水蒸气，它可以从空气中进入或由土壤和岩石中的液态水蒸发形成， 不能被利用。1 地下水的基本知识Emil： 二、地下水的概念(二 )吸着水在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着于岩石
4、颗粒表面，并形成一层 极薄的水膜 ，这一部分水称为吸着水，也称强结合水。相对密度大于 1， 不受重力影响，不传递静水压力 在 -78o C以下仍不冻结，不溶解盐类等，因此，这部分水无法被利用， 也不能被植物吸收。1 地下水的基本知识Emil： 二、地下水的概念(三 )薄膜水包围在吸着水外面的具有一定厚度的水膜称为薄膜水或弱结合水。 薄膜水不受重力影响，不传递静水压力 ，其相对密度与普通水一样，但粘滞性较大，溶解盐的能力较低， 一般无法利用但外层水分子可被植物吸收。1 地下水的基本知识Emil： 二、地下水的概念(四 )毛细水受到表面吸引力，重力，还有另一种力 称毛细力的作用，产生毛细现象 。
5、充满于岩石毛细空隙 (直径小于 1 mm的孔隙和宽度小于 0.25 mm的裂隙 )中的水称为毛细水， 毛细水可传递静水压力，有一般水的特点，可被植物吸收。受毛细力和重力作用的共同支配。1 地下水的基本知识Emil： 二、地下水的概念(五 ) 重力水充满于非毛细空隙中的，能够 自由运动 的 液态水 称为 重力水 。 平常从泉眼、水井、 钻孔及矿井巷道中流出的地下水都是重力水。其 具有一般水的通性 ，它可以 传递静水压力 ，且可以 自由运动 ， 重力水是地下水主要的研究对象 。岩石空隙中仅受重力作用而运动的水 。1 地下水的基本知识Emil： 二、地下水的概念 1 地下水的基本知识 图 各种形式的
6、水在地壳中的分布各种形式的水，在地壳中的分布是有规律的。通常将地下水面以上的的范围称为包气带，地下水面以下，则称为饱水带。 包气带 ： 岩石空隙未被水充满； 是固、液、气三相介质并存介质； 水的存在形式（多样）。饱水带 ：岩石空隙被水完全充满，是二相介质（固相 +液相水）；空隙中水的存在形式：重力水；地下开挖，坑道，巷道，打井在此带均有重力水涌出来！ Emil： 三、 透水层 、隔水层、含水层地下水之所以能够储存于岩石中，是因为岩石中具有或多或少的空隙，岩石的空隙既是地下水的储存空间，又是地下水的运动场所。1 地下水的基本知识岩石能被水透过的这种性能，称为岩石的透水性；透水性最好的岩石：石灰岩
7、、白云岩，以及空隙大的砾岩和砂岩；透水层 ：能透水但不含重力水的岩层，称为透水层；自然界中透水层：能透水的岩层处于地下水位以上部分。Emil： 1 地下水的基本知识三、透水层、 隔水层 、含水层还有一些岩石，如粘土岩、页岩类，以及裂隙不发育的坚硬致密的岩浆岩、变质岩等，其本身不含地下水，并对地下水的渗透起阻隔作用，在井下，开掘到这类岩石时，比较干燥，无水。把这类不透水又不含重力水的岩层称为 隔水层 。透水层和隔水层在自然界是相对的。Emil： 1 地下水的基本知识三、透水层、隔水层、 含水层 所谓含水层就是能透水且含有重力水的岩层称为 含水层 。 含水层的形成必须同时具备三个条件：（ 1）岩层
8、具有连通的空隙（ 2）隔水的地质条件（ 3）足够的补给水源Emil： 四、 地下水的分类地下水的分类方法很多，我国煤矿建设和生产上常用的分类方法有以下两种。(一 )按照地下水 埋藏条件 的不同，将地下水分为 上层滞水、潜水、层间水 三类。1 地下水的基本知识Emil： 1.上层滞水 :是存在于 包气带 中 局部隔水层之上的重力水 。它是下渗水流遇到包气带中的局部隔水层而引起水的滞留和聚集而形式的。 特点： a、分布范围一般不广 ; b、具季节性，在雨季出现，干旱季节消失 ; c、易被污染。1 地下水的基本知识上层滞水 (a)、潜水 (b)、承压水 (c)abcc四、 地下水的分类 埋藏条件分类
9、Emil： 2潜水 :是埋藏在地表以下， 第一个稳定隔水层之 上，具有自由水面的重力水 。潜水在 自然界中分布极广，主要存在于第四纪疏松沉积物的 孔隙 及露出地表的 基岩裂 隙中。潜水上面无稳定的隔水层存在，因此，其具有无承压自由水 面，亦称潜水面。1 地下水的基本知识上层滞水 (a)、潜水 (b)、承压水 (c)abcc四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 有关潜水专业术语1 地下水的基本知识2、潜水a、潜水的埋藏深度（ h1）：潜水面至地表的距离。四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 有关潜水专业术语1 地下水的基本知识2、潜水b、潜水含水层的厚度（ h2）：由潜水面往下至隔水
10、层顶面之间的距离。四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 有关潜水专业术语1 地下水的基本知识2、潜水c、潜水位（ H)：潜水面上任意点的标高，称为该点的潜水位。四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 特征1 地下水的基本知识2、潜水 潜水属 无压水 （自由水） ，在重力作用下，潜水可由高水位向低水位流动，水流的方向即为潜水的 流向。潜水主要由大气降水和地表水补给，多数情况下，补给区与分布区一致 。四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 特征1 地下水的基本知识2、潜水潜水面的形状 与 地形 也有密切关系，它随当地的地形起伏而变化，地形高的地方潜水位也高，地面坡度越大，潜水面坡度也
11、越大，二者基本一致，但地面坡度总体大于潜水 面的坡度。四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 潜水等水位线图 是潜水面上各点的 水位高程的等值线图 ，它是以潜水面上各点的水位标高为依据而编制成的。 潜水面形状可用潜水等水位线图来表示。1 地下水的基本知识等水位线图2、潜水四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 1 地下水的基本知识等水位线图可解决的问题2、潜水（ 1）确定 潜水流向 ； 垂直等水位线的方向（ 2）确定潜水的水力坡度：沿水流方向上某线段上潜水位的高差与该线段水平距离的比值，I=97-96 /AB（ 3）确定引、排水工程的 位置 ：水井布置在地下水汇集的地方，排水沟应布置在
12、垂直水流方向。（ 4）确定潜水埋藏深度：潜水埋藏 地面标高 -水位高程四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： （ 5）确定潜水与地表水的 补给关系 。1 地下水的基本知识 四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 层间水是指存在于 两个稳定隔水层之间的重力水，层间水义可分为 无压层间水 和 承压层间水 两种。（ 1）无压层间水 ：两个隔水层间的含水层 未 被重力水 充满 ，仍具有自由水面而不承受压力，只能在重力作用下由高处向低处流动，其性质与潜水相同，称为无压层间水。1 地下水的基本知识3、层间水四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil： 1 地下水的基本知识（ 1）无压层间水3、层间水图 无压层间水示意图1 砂； 2 隔水粘土；3 地下水面； 4 无压层间含水层四、 地下水的分类 埋藏条件分类Emil：
