1、3,（五）地质构造 在煤层分布范围内，地质构造即决定了煤层的赋存规律也决定了汇集地下水的条件，直接影响着矿井涌水量的大小，是矿井充水的重要因素。 1、褶曲构造与矿井充水的关系： （1）褶曲类型和规模：决定地下水的储存条件和储量的大小。向斜构造常形成蓄水构造，含水层分布范围越大，地下水储存量越丰实，对矿井充水影响越大。 （2）褶曲伴生裂隙的导水作用： 1）平行主应力的横张裂隙导水性强。 2）褶曲轴部的纵张裂隙导水性强。 3）层间裂隙有利于地下水富集（缓向斜）。 4）褶曲转折端往往是突水的重要部位 。,图73褶曲中裂隙及褶曲转折端示意图,2、断裂构造（特别是断层）与矿井充水的关系： （1）断层对矿
2、井充水的影响断层是地下水进入矿井重要的通道，各种水源的水（大气降水、地表水、地下水）都可通过其通道进入矿井。1）断层具有导水和储水作用。据统计（峰峰矿务局、井陉矿务局等）断层突水占突水点80%以上。2）断层缩短了煤层与对接盘含水层距离，使隔水层厚度降低。3）断层降低了岩层的强度使断裂带及其附近煤岩破碎。,（2）影响断层导水的因素：断层是否导水取决于下列因素： 1）断裂面的力学性质：张性断裂导水性好、压性断裂导水性差、扭性断裂导水性中。 见图74,1张性断裂 1扭性断裂 3压性断裂图74 不同方向的主应力形成的张、压、扭性断裂,2）断裂两盘岩性：两盘为刚性岩层时导水性好、两盘为柔性岩层时导水性差
3、、一盘为刚一盘为柔导水性中（滞后导水）。 3）断裂的规模：断层走向长、断裂带宽的导水性强。大型的断层常作为井田边界。 同一条断层在不同地段其落差不一，断裂带宽度不一，两侧岩性接触不同而导水性不同。 地质构造对矿井涌水的影响是复杂的是由多种因素决定的。在分析矿井涌水条件时即要看到地质构造决定地下水的埋藏条件也要看到地质构造控制地下水的运动和影响矿井涌水量的大小。,3、地震活动对矿井充水的影响 （1）、震前：区域地下水位下降。 （2）、震时：地下水位上升涌水量增大。 （3）、震后：地下水位下降 、涌水量减少并逐步恢复正常。 地震时矿井涌水量变化幅度与地震强度成正比，地震大强度大则水量变化大；距震源
4、距越大，涌水量变化越大。,六、岩溶陷落柱与矿井充水的关系： 1、岩溶陷落柱的形成：可溶性岩石（石灰岩、白灰岩等）在地壳运动下产生裂隙含酸性水在裂隙中运动对岩石不断溶解形成溶洞在重力作用下陷落形成陷落柱。 我省石炭二叠系煤系底部为O2灰岩。形成的陷落柱较多，对煤层开采造成一定影响。例井陉、峰峰、邢台、阳泉等局发现较多。例如井陉三矿井下发现陷落柱24个，汾西矿务局的三教井田揭露的一个陷落柱其短轴为200米，长轴达580米。 2、岩溶柱的主要特征：陷落柱的平面形状一般为圆形及椭圆形；井上、下对照为上小、下大；柱体倾角多在6080，向里倾；柱体内的不同物质成分混杂堆积，角砾的棱角明显、大小不等。,3、
5、根据岩溶陷落柱的含水特征可分为： （1）含水陷落柱：柱体内物质疏松，无胶结，与含水层导通而充水。 （2）无水陷落柱：柱体内物质紧密，泥质胶结，柱体内不含水。 当含水陷落柱贯穿煤系或煤层时,O2灰岩水可由陷落柱经巷道及采面进入矿井，突水量大而稳定，不易疏干。治理手段是注浆封堵，也可采用预先留设煤（岩）柱的方法。,二、影响矿井充水的人为因素 影响矿井充水的人为因素有老空积水、钻孔导水、采掘活动对工作面顶底板岩层的破坏，及以矿井长期停止排水等因素。 （一）、老空积水：古代或近期的采空区及废巷，由于长期停止排水而积存在其中的地下水，称老空积水（或叫采空区积水）。老空积水像一个地下水库，当井巷接近它时，
6、大量的水破门而出，来势凶猛，在短时间内水量剧增，往往造成水害及淹井事故。例如：1979年河北沧州地区煤矿透老空水造成死亡12人；2008年8月7日广东兴宁煤矿透老空水，淹没矿井并造成123人遇难的恶性事故等。,老空积水的特点： （1）位置不清，空间分布不规则，水量不清（以前古窑）。 （2）一般位于浅部，位置高，一旦接近和揭露其水来势汹涌。 （3）水中含酸性大，PH值低，有害气体多，往往有臭鸡蛋味。 （4）当其水源与其它水源无关系时，为静储量水，易于疏干。若与其它水源有关联时则为动储量水不易疏干。（例O2水） 老空水对地方及乡镇煤矿常是主要威胁，近年来随着煤矿管理整改力度的加大，一些小型矿井先后
7、关闭，如在其周围开采需搞清其位置、开采范围、开采煤层及采深、采出的煤量等，计算其积水量。要掌握其采掘图纸及资料（无图纸及资料时要进行调查访问），并要严格执行“监测监控，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，避免水灾事故的发生等,（二）、导水钻孔 煤田地质勘探或生产建设时期，井田内施工了许多钻孔，这些钻孔多揭穿煤层和各含水层，构成沟通含水层的人为通道。 按规程要求，钻孔完毕后必须用水泥封孔，其目的是一方面保护煤层避免氧化，另一方面为防止地表水及各种含水体的直接渗透。 钻孔封闭不良或没有封闭的情况下，当井巷或采面开接近或揭露这类钻孔时，常造成涌水或突水。,（三）、采掘破坏对矿井充水的影响 当煤层采
8、出后，采空区周围的岩石（顶板）会失去支撑力，并使采空区上部的岩层产生弯曲变形及断裂，在矿山压力作用下导致顶、底板和煤壁破坏，形成破坏带或人为充水通道，常会发生顶板、底板突水。,（四）、矿井长期排水引起充水条件的变化 1、疏降漏斗扩大，使地下水补排关系变化 在长期排水过程中所形成的降落漏斗，并逐渐向外扩展，引起地下分水冷的改变，而涉及到新的水源。甚至使原来的地下水向河流排泄，转而河流回灌矿井。见图75,图75 矿井开采前后的水位变化情况示意图,引起地面沉降、开裂、塌陷，产生井、泉干枯，对农业生产造成危害，并使矿井涌水量增大。例：由于矿井长期排水，多数地面机井干枯，水位下降；有的矿井周围产生地裂隙
9、，并出现使地面严重下沉等现象。,三、矿井充水条件分析 （一）矿井充水因素分析： 1、自然的因素：大气降水、地表水、含水层水、褶曲、断层等。 2、人为的因素：老空水、钻孔水、采矿塌陷等。 （二）矿井水文地条件的差异性分析： 1、同一矿井的不同煤层、不同采区、不同开采水平的差异。 2、同一矿井、同一煤层、同一采区、相同开采水平的差异。 3、采前、后差异。 4、季节差异。,（三）矿井充水条件分析工作：水文地质工作，随着采掘不同阶段，是不断由浅入深的过程，矿井充水条件分析贯穿于水文地质工作的始终。 矿井充水条件分析工作有： 1、收集矿区自然地理、水文地质、采矿资料。 2、分析充水水源。 3、分析充水通道及水源之间的联系。 4、预测矿井涌水量。 5、制定防治水的方案及措施等。,
