礦井充水條件分析

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1、礦井充水條件分析礦井充水水源一、天然充水水源礦井的充水天然水源主要有大氣降水、地表水、地下水三種水源。1、大氣降水大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，所有礦井充水都直接或間接地與大氣降水有關(guān)。但這里所講的大氣降水水源，是指對(duì)礦井直接充水的大氣降水水源。以大氣降水補(bǔ)給為主的煤層礦床埋藏特點(diǎn)：a.開(kāi)采煤層時(shí)其主要充水巖層（組）是裸露的或者其覆蓋層很??；b?煤層埋藏較淺；C?開(kāi)采的煤層處于分水嶺和地下水位以上的地段。大氣降水充水特點(diǎn)：大氣降水是礦井地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源。所有的礦井充水，都間接受到大氣降水的影響。對(duì)于大多數(shù)生產(chǎn)礦井而言,大氣降水首選滲入地下，補(bǔ)給含水層，然后再涌入礦井

2、。以大氣降水為主要充水水源的礦井，其涌水量變化有如下規(guī)律：a.礦井充水程度與地區(qū)降水量大小、降水性質(zhì)、強(qiáng)度和入滲條件有關(guān)。如長(zhǎng)時(shí)間的降雨對(duì)入滲有利，礦井涌水量大，反Z,則礦井涌水量就?。籦?礦井涌水變化與當(dāng)?shù)亟邓孔兓^(guò)程相一致，具有明顯的季節(jié)性和多年周期性變化規(guī)律；C同一礦井，隨著開(kāi)采深度的增加，涌水量貶值出現(xiàn)時(shí)時(shí)間滯。這是市于隨著開(kāi)采深度的增加巖層透水性減弱和補(bǔ)給距離增加所致。2、地表水在有大型地表水體分布（河流、水庫(kù)、水池）的礦區(qū)，查清天然條件下和礦井開(kāi)采后的地表水對(duì)礦井開(kāi)采的影響，是礦區(qū)水文地質(zhì)勘探和礦井水文地質(zhì)工作的頭等大事，是評(píng)價(jià)礦井開(kāi)采價(jià)值的重要內(nèi)容。地表水

3、不僅可能千萬(wàn)礦井突然涌水，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致水沙同吋潰入礦井。地表水能否進(jìn)入井下，由一系列的自然因素和人為因素決定，主要取決于巷道距地表水體的遠(yuǎn)近、水體與巷道之間的地層及構(gòu)造條件和所采用的開(kāi)采方法。一般來(lái)說(shuō)，礦體距地表水體愈近影響愈大，充水愈嚴(yán)重，礦井涌水量愈大。若礦井充水水源為常年存在的地表水體時(shí),則地表水體越大，礦井涌水量越大，且穩(wěn)定，淹井時(shí)不易恢復(fù)；而季節(jié)性地表水體為充水水源時(shí)，對(duì)礦井涌水量的影響則隨季節(jié)性變化；另外，地表水體所處地層的透水性強(qiáng)弱，直接控制礦井涌水量的大小,地層透水性好，則礦井涌水量大，反之則小。當(dāng)有斷層帶溝通時(shí)，則易發(fā)生災(zāi)難性的突水，同樣，不適當(dāng)?shù)拈_(kāi)

4、采方法，也會(huì)千萬(wàn)人為的裂隙，從而增加溝通地表水滲入井下的通道，使礦井涌水量增加。3、地下水圍巖地下水充水類型劃分：a根據(jù)充水巖層性質(zhì)不同可分為：砂礫石孔隙充水礦井，堅(jiān)硬巖層裂隙充水礦井，巖溶充水礦井。b.根據(jù)礦層與充水巖層接觸關(guān)系不同可分為：直接充水礦井，間接充水礦井。c.根據(jù)礦層與充水巖層相對(duì)位置不同可分為頂板水充水礦井，底板水充水礦井，周邊水充水礦井。礦井由表土層至含煤地層間存在有眾多的含水層，但并非所有含水層中的地下水都參與礦井涌水，即使參與礦井充水的含水層，它們的充水程度也有很大的判別，故必須對(duì)礦體周圍含水層按對(duì)礦井充水程度加以區(qū)分。在煤礦生產(chǎn)中，井巷直接揭露或穿

5、過(guò)的含水層和煤被開(kāi)采后經(jīng)冒裂帶及底板突水等途徑直接向礦井進(jìn)水的含水層稱直接充水含水層。那些與直接充水含水層有水力聯(lián)系，但只能通過(guò)直接充水含水層向礦井充水的含水層稱間接含水層，它是直接充水含水層的補(bǔ)給水源。在天然條件和開(kāi)采時(shí)都不能進(jìn)入井巷的地下水，則不屬于充水水源，僅屬于礦區(qū)內(nèi)在存在的地下水。流入礦井的地下水由兩部分組成，即儲(chǔ)存量和動(dòng)儲(chǔ)量。儲(chǔ)存量是指充水巖層空隙中儲(chǔ)存水的體積，叩巷道未揭露含水層時(shí)其實(shí)際儲(chǔ)存的地下水。動(dòng)儲(chǔ)量是指充水巖層獲得的補(bǔ)給水量。它是以一定的補(bǔ)給與排泄為前提，以地下徑流的形式，在充水巖層中不斷進(jìn)行水交替。礦井在開(kāi)采初期，進(jìn)入礦井的地下水以儲(chǔ)存量為丄，隨著

6、較長(zhǎng)期的降壓疏放，動(dòng)儲(chǔ)量逐漸取代了儲(chǔ)存量而進(jìn)入礦井。因此，以消耗存量為主的礦井，在排水初期就會(huì)出現(xiàn)最大涌水量，隨著儲(chǔ)存量的消耗，涌水量就逐漸減少，以致很快疏干。相反，如果以消耗動(dòng)儲(chǔ)量為主，則排水初期涌水量較小，以后隨著開(kāi)采巷道的不斷擴(kuò)大，并隨著降落漏斗的形成而趨于穩(wěn)定。由此可見(jiàn)，二者相比，儲(chǔ)存量較易疏干，而動(dòng)儲(chǔ)量則往往是礦井充水的主要威脅。巖溶水在我國(guó)華北和華南的許多礦區(qū)較為常見(jiàn)。如華北石炭、［疊紀(jì)含煤地層厚度達(dá)數(shù)百米，假整合于巖溶比較發(fā)育的奧陶系灰?guī)r強(qiáng)含水層之上。就鄭州礦區(qū)而言，多次發(fā)生的重大突水事故，其直接或間接水源絕人多數(shù)為灰?guī)r含水層中的巖溶水。巖溶水源突水的一般特

7、點(diǎn)是：水壓高、水量大、來(lái)勢(shì)猛、涌水量穩(wěn)定，不易疏干，危害性大。其突水規(guī)律受巖溶發(fā)育程度及規(guī)律的控制。二、人為充水水源1、襲奪水由于礦井開(kāi)釆，降落漏斗不斷擴(kuò)展，人工流場(chǎng)強(qiáng)烈改造礦區(qū)天然地下水流場(chǎng)，人工地下水流場(chǎng)獲得新的補(bǔ)給水源稱為襲奪水源。襲奪水源存在下列幾種情況：a?位于礦井地下水排泄區(qū)的泉水；b.位于礦井地下水排泄區(qū)的地表水體（湖、河、水庫(kù)）；c.位于礦井地下水逕流帶內(nèi)的排泄區(qū)一側(cè)相信含水層；d.相信水文地質(zhì)單元地下水。2、老窖及采空區(qū)積水古代及近期的采空區(qū)及廢棄巷道，F(xiàn)tl于長(zhǎng)期停止排水而使地下水領(lǐng)取。當(dāng)采掘工作面接近它們