《矿井水灾防治课件.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井水灾防治课件.（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、矿井水灾防治第一章 地下水的形成地下水是指埋藏于地表以下岩石空隙中的水。水有固态、液态、气态。煤矿地区地下水以液态为主，它的主要来源是大气降水和地表的渗入补给。第一节 地下水的来源 一、地下水的来源 由于岩石所处的自然地理条件和地质条件各不相同，因而地下水的来源各式各样。第一是渗透补给。第二是凝结作用。第三是沉积封存。第四是结晶水脱出。 二、自然界水的循环 三、影响地下水形成的自然地理因素（一） 大气降水和蒸发大气降水下渗，用渗入系数来衡量，渗入系数是大气降水渗入地下的水量与降水量之比，它的大小与地形、饱气带岩性和大气降水形式、强度、持序时间有关。其计算方法是： d=h*u*f/x*f式中h降
2、水后渗入水量使地下水升高的高度，米 u计算地段的给水量f渗入区的面积，x观测时间内的降水，米 降水强度，即单位时间内的降水量。 蒸发，是在常温下，水自液态变为气态进入大气中的过程。在一定条件下，蒸发也是地下水排泄的一种重要途径。在一定温度下，空气中水气弹性与饱和水气弹性之比，叫相对湿度。（二）、地表水的下渗和径流地表水下渗是地下水的重要来源。1、流域。两相邻水系或河流之间的高地，为分水岭。分水岭上最高点的连线为分水线，而分水线包围的区域为流域。2、径流。径流是指从地面、地下流域汇流至河流，从而排出水量的过程。流量（Q）是单位时间内通过某测站断面水量，单位/S，用下列式子：Q=F*VQ流量，/S
3、F河床水断面，MV通过改断面的河水平均流速，M/S 第二节 地下水的蓄存一、 岩石的性质及空隙性 在水文地质学中，把松散沉积物和坚硬的基岩统成为岩石。 所谓岩石的空隙性，是指在地壳岩石中贯穿或大、或小、或多或少形状不一的空隙。这些空隙的连通程度以及分布状况千差万别。1、 孔隙松散岩石颗粒形成的空隙。空隙度就是岩石中空隙的体积与岩石总体积之比，并用百分比表示，即 n=vn/v*100% n松散岩石的孔隙 vn松散岩石中孔隙的体积v松散岩石的总体积2、 裂隙它是坚硬岩石在内外应力作用下发生破裂，从而破坏了岩石的完整性和连续性。若发生的破裂没有明显位移叫节理；裂隙度用（KT）来衡量。 KT=L*b/
4、F*100% 式中 L单个裂隙的长度b单个裂隙的宽度F统一裂隙的岩石面积3、 岩溶岩溶是可溶岩的空隙特征，岩溶的发育程度用岩溶率表示岩溶率（KK）为可溶性岩石中的空隙体积（VK）与溶岩石总体积（V）之比，用百分百表示 KK= VK /V*100%二、 岩石的透水性、含水性和给水性（一）透水性岩石让水通过本身的这一性能称为透水性。（二）含水性和给水性所谓含水性，是指岩石在其空隙中含水量的特性。在重力作用下饱和含水的岩石能自由流出一定水量，就是岩石的给水性。其数量一给水度（u）表示 u=Q/V式中u给水度Q重力作用下排出的水量V饱水岩石所占的体积三、 隔水层与含水层（一）隔水层由不透水岩石组成的岩
5、层称为不透水岩层，通常叫隔水层。（二）含水层1 含水层的形成条件含水层形成必须具备三个基本条件，即：岩性条件、构造条件与水的补给来源。2.含水层分类按含水性，含水层可分为强含水层和弱含水层。3.含水层的两个重要参数导水系数：（T）贮水系数：（S）四、蓄水构造和导水构造的概念地质构造控制着岩层的蓄水条件。使其自成一个补给、蓄存、径流、排泄的独立系统，即一个水文地质单元。（一） 蓄水构造含水层和隔水层，总是按照一定的组合形式分布和埋藏着，当它们的分布和埋藏有利于地下水的贮存和富积时，称为蓄水构造。其构造形态可以是水平的单斜的、向斜的、背斜的以及断裂等复合形成的。（二） 导水构造沟通不同的蓄水构造或
6、不同的含水层能使地下水在其间运动的地质构造，称导水构造。第三节 地下水的动态和均衡一、 地下水的动态地下水水位、温度、化学成分等随时间变化，称为地下水的动态。二、 地下水的均衡 A=X+Y1+Z1+W1B=Y2+Z2W2W=A-B式中降水量X地表水的流入量和流出量Y1 Y2凝结水量与蒸发量Z1 Z2地下水的流入量和流出量W为均衡其中，均衡区的补给量和消耗量第二章 地下水的物理性质和化学性质第一节 地下水的物理性质一、温度二、 颜色三、透明度四、气味五、味道六、地下水的导电性第二节 地下水的化学成分一、 地下水的化学成分 阳离子：H+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、NH4+、Fe2+、Fe3
7、+、Mn2+ 阴离子：OH-、Cl- 、SO42-、No2-、HCO3-、CO32- 化合物状态：Fe2O3、Al2O3、Fe(OH) 3、Al(OH) 3、H2SiO3 气体成分：H2、O2、CO2、CH4、H2S、Rn上诉离子成分中Cl- 、SO42- 、HCO3-、K+、Mg2+、Ca2+和气体成分O2、CO2、H2S它们是评价地下水质好坏的主要项目。 二、 地下水的化学性质（一） 地下水的硬度 地下水中的钙离子，镁离子构成了硬度。水的类型极软水软水微软水硬水极硬水Mg2+Ca2+毫克当量/升9.0（二） PH值PH值为水中氢离子浓度的负对数。（三） 总矿化度 总矿化量表示水中含盐分的总
8、量。第三节 水质分析及其表示方法一、 水质分析方法（一） 简单分析简单分析的项目。（二） 全面分析（三） 专门分析 第三章 我国煤矿水灾划分一、我国煤矿水灾划分及分布（一）、水灾区的划分 我国煤矿划分为6大矿井水灾区：1华北石炭二叠纪；2华南晚二叠世；3东北侏罗纪；4西北侏罗纪；5西藏滇西中生代；6台湾第三纪。（二）、各水害区的概括二、我国煤矿水害的主要类型及特点（一）、老窑积水（二）、山洪（三）、砂砾岩层水害（四）、煤层顶板充水含水层水害（五）、煤层顶板承压充水含水层水害（六）、岩溶陷落拄（七）、断层破碎带（八）、地表滑坡和井上下泥石流第四章 煤矿床充水条件分析 大气降水 地表水 水源 地下
9、水 天然条件 岩溶陷落拄 通道 断裂带、裂隙 地震裂隙 矿床充水基本条件 袭夺水源 水源 老窑水 人为条件 顶板冒裂水 底板矿压破坏带 通道 岩溶地面塌陷 封孔质量不佳的钻孔第五章 矿井突水预兆与突水量估算一、突水预兆（一）一般突水（二）工作面底板含水层突水预兆（三）松散空隙含水层水突水预兆二、突水量估算1、浮标法矿井发生突水后用木屑作浮标，测量排水沟的流速，用以下公式计算 1/3w1(h1+h2+h3)/3+w(h4+h5+h6)/3+ w(h7+h8+h9)/3 Q=60KL( t1+t2+t3)/3Q突水水量，m3/minL水沟测量段长度，mW水沟断面宽度，mHi水沟内水深，ti浮标在段
10、内运动的时间，s2、水泵标定法突水事故发生后，一般应增开水泵或增加水泵运转时间。3、容积法矿井突水时，如水是由下向上充满井下巷道及其他空间、可利用下水平巷道硐室的淹没时间来估算水量。（三）突水总量的估算在突水抢险过程中，需几时掌握从开始到某一时刻的突水总水量，1算术迭加法 V=Q1t1+Q2t2+Q3t3.Qntn 2曲线求积仪法在曲线图上用求积仪量出坐标轴所包围的整体面积，用该面积乘以单位面积所代表的水量，得出淹没的总体积。（三）淹没时间的预计突水过程中，水量常呈不稳定状态， Q=a+bt在水量变化情况下，矿井淹没水位上升时间可用下式计算； t=（V1+V2）/Q平.min 第六章 煤矿不同
11、水害的防治第一节 简易水文地质观测一、钻井过程中的水位观测二、冲洗液消耗量的观测三、岩芯采取率四、钻具陷落五、水温观测六、涌水观测 Q=11d2f1/2Q钻孔涌水量，升/秒；d套管内径，分米；f喷出高度，分米。七、简易抽水、柱水试验第二节 物探在水文地质勘探中应用一、 地面电阻率法二、 电测深三、 电法测井：可用扩散法、提捞法、注入法确定含水层位置及厚度。第三节 连通试验（一）投放试踪剂 经常采用的试踪剂有：食盐、荧光染料、聚苯乙烯小球、谷糖、放射性氡、亚硝酸盐、各种浮标等。（二）水位传递法观测水位、流量变化情况包括：抽、注、堵、放水（三）施放烟雾第四节 水化学试验勘探1PH值与重碳酸根离子2水的硬度3铁、锰离子4硫酸盐5气体成分第五节 水文地质勘探新技术介绍（一） 钻空透视仪测量岩溶（二） 流量测井法（三） 遥感、遥测技术在水文地质工作中的应用第六节 地表水害的防治一、地表水害的防治的重要性二、地表水害防治工程应注意的主要问题第七节 老窑水害的防治对这类水害的主要防治对策就是要严格执行探放水制度，以根除水患。老窑水防治的技术思路（一） 克服麻痹侥幸心理，避免疏忽大意，坚持“全面分析，逐头逐面排查，多找疑点，有疑必探”的原则。（1） 必须专人负责；（2） 有疑必探（3） 把水放出来才可以产生。（二） 认真分析老窑积水的调查资料老窑积水调查时，要特别注
