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1、第八章 矿井充水条件本章内容： 一、矿井水的来源 二、矿井充水通道分析三、影响矿井涌水量的因素1 1一、矿井水的来源 矿井水：流入井筒、巷道和工作面的水。矿体及围岩空隙中的地下水 直接水源： 地表水 老窑积水 间接水源：大气降水起控制作用2 21、大气降水大气降水的渗入，是大多数矿井充水的主要 水源之一，尤其是开采地形低洼且埋藏较浅的煤 层，大气降水往往是矿井充水的主要水源。 （1）矿井涌水程度与降水大小、降水强度和持续 时间有关。 降水量大和长时间的小雨，对渗入有利。 （2）矿井涌水量有明显的季节性变化。 矿井的最大涌水量都出现在雨季，但涌水量 高峰出现的时间则往往后延（一般在雨后48时达
2、高峰）。 （3）大气降水渗入量随开采深度增加而减少。3 34 42、地表水源 （1）渗入途径 松散砂、砾层（a） 通过破碎带或古井（ b） 冲破井口围堤灌入（ c） 顶板裂隙（d） 5 5（2）矿井充水特点： 地表水本身特点：水体愈大，矿井涌水量也愈大 。 与煤层的相对关系： 、地表水体位于煤层之下，无影响。 、位于煤层之上，有影响，其影响大小取决于： 二者的垂距；矿井距地表水体愈近，充水愈严重 。 地下水体的岩性组合；水体下地层透水性强，则 涌水量大。 如有导水断层或溶洞与地表水体连通时，往往产 生突然性的矿井充水，造成突水事故。6 63、矿体及围岩空隙中的地下水（1）孔隙水水源：存在于松散
3、岩层的孔隙中；水流伴有流砂溃入。 （2）裂隙水水源：多为围岩裂隙水， 水量小、水压大，无水力联 系时涌水量渐减至干涸；若有水力联系则涌水量 增大，甚至造成事故。 （3）喀斯特水水源：在我国常见于奥陶系石灰岩地层中。水压高、 水量大、来势凶，涌水量稳定，不易疏干、 地面常产生塌陷，危害性大。7 74、老窑水（1）含义：采空区或废弃巷道，由于长期停止排水 而积水的地下水称老窑水。 （2）特点： 水量大、来势猛、时间短； 强酸性水、腐蚀性大； 象地下水库，且浅部分布较多地下水往往是矿井涌 水最直接、最常见的 主要水源，突水量的 大小及其变化则决定 于围岩的富水性和补 给条件。8 8二、矿井充水通道分
4、析 充水通道类型：孔隙、裂隙、溶隙、人工通 道四种。 1、岩层的孔隙： 存在于疏松未胶结成岩的地层中。 透水性能取决于孔隙大小和连通性。 煤层围岩为大颗粒松散层或流砂层时，并 有固定的强大的补给水源，孔隙水才能构 成威胁。9 92、岩层的裂隙：风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙均能构成矿井涌水通道，其中风化裂隙、成岩裂隙所含水量不 大，只有与其它水源连通时，才能使矿井充水， 构造裂隙是矿井涌水和矿井突水的主要通道。构造裂隙包括：节理、断层和巨大的断裂破碎带。（1）节理：脆性岩石中节理较发育，且为张性节理，透水性好，柔性岩石中节理细小，透水性差。1010（2）断层： 透水断层： 张性或张扭性断层为多，
5、少数是压扭性断层。本 身含水，有水力联系，水量大而稳定，不易疏干 。 隔水断层： 压应力、部分扭应力所形成的扭性断裂，并充填 胶结而成，本身不含水，并起隔水作用。 （3）断裂破碎带： 具有较高的空隙，有利于突水。111112123、岩层的溶隙岩石的溶隙是可溶性岩层被溶蚀而形成。 岩溶区岩溶水的运动和岩溶溶洞的发育、分布,具有垂直分带性：（1）包气带（I）：位于最高地下水位以上。（2）水位季节变动带（）：位于高水位和低水位之间（3）饱水带（）：处于地下水面以下。（4）深部循环带（）：位于当地侵蚀基准面以下。1313溶洞发育随深度变化而变化（煤炭坝）14144、人工通道（1）钻孔造成的涌水通道：没
6、有封孔成封孔不好1515（2）采矿活动形成断裂：由于采矿活动造成的顶板陷落，使上伏岩层产 生裂隙，地表发生沉陷、裂缝，甚至形成规模较 大的陷落漏斗。这些裂缝和漏斗，通常成为大气 降水成地表水体渗入井下的良好通道。因此，矿 区地表岩层的塌陷也是影响矿井充水的一个重要 因素。1616三、影响涌水量大小的因素影响矿井涌水量大小的因素有：充水来源、充水通 道、覆盖层岩性、 围岩岩性、地形条件等。 1、覆盖层及围岩岩性： 上覆岩层透水性好，补给水量和井下涌水量就大 ； 煤层围岩在地表出露面积愈大，接受大气降水越 多，井下涌水量愈大。 2、地形条件： 矿井开采深度高于当地侵蚀基准面、涌水量较少 ； 矿井开
7、采深度低于当地侵蚀基准面，水文地质条 件复杂，涌水量较大。 17173、地质构造：地质构造是影响矿井涌水量大小的重要因素。 （1）断裂面的力学性质： 压性断裂面：影响小，透水性差，能隔水。 张性断裂面：断裂充填物孔隙多而大，常有次级断裂面，对 矿井涌水影响较大。 扭性断裂面：延展远发育深度大，次级断裂发育，也是良好 的通道，对矿井涌水量影响较大。 1818（2）不同构造部位对矿井充水的影响： 断层端点及其两侧岩层裂隙特别发育，易 出现突水； 断层交叉部位应力集中，裂隙发育，导水 性能好； 断层密度大的地段，应力集中，岩层破碎 ，导水性能好； 断层上盘次一级裂隙较发育，易出现突水 现象 。1919焦作某矿断层上盘突水点关系图2020212122222323242425252626
