水文地質(zhì)(PPT)

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1、礦井水文地質(zhì)第一節(jié)地下水的基本知識第二節(jié)礦井水的來源第三節(jié)礦井涌水量的預(yù)測方法第四節(jié)礦井水的防治第一節(jié)地下水的基本知識礦井水的危害：影響煤炭資源的開發(fā)；惡化礦井生產(chǎn)條件；增加采礦的成本；造成淹井事故。一、自然界中水的循環(huán)自然界中大氣水、代表水和地下水是統(tǒng)一水體，它們之間存在著內(nèi)在聯(lián)系和不斷相互轉(zhuǎn)化的循環(huán)過程。水循環(huán)水通過水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運動的過程，稱為水循環(huán)。水循環(huán)包括內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)、海洋循環(huán)。水的循環(huán)示意圖水循環(huán)意義a.使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈之間不斷地進行著能量交換和物質(zhì)遷移。b.使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉(zhuǎn)化，使水資源形成

2、不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。二、含水層和隔水層自然界中的巖層是在漫長的地質(zhì)歷史中形成，并經(jīng)歷了后期多次構(gòu)造運動與各種地質(zhì)構(gòu)造改造，因而發(fā)育了許多不同成因，不同方向，不同規(guī)模的空隙。含水層（帶）地下巖層空隙中，儲存有在重力作用下可以自由流動水，稱含水層（帶）。隔水層（帶）有些巖層的空隙不發(fā)育，不透水。含水層與隔水層在空間上是互為依賴，相伴共存，從而構(gòu)造含水地質(zhì)結(jié)構(gòu)，因為有不透水的隔水界面，含水層才具有賦存地下水；三、地下水的分類自然界有各種各樣的地下水。有的埋藏很深、有的則很淺。有的水量大，有的水量小?？傊鞣N地下水在形咸、分布、運動、水質(zhì)、水量等方面都有很大的不同。按地下水的埋藏條件分類潛

3、水：是位于第一個穩(wěn)定隔水層以上的含在透水層中、能夠自由流動的地下水。其水面是起伏不平的面，稱為潛水面。潛水主要由大氣降水和地表水補給。多數(shù)情況下，補給區(qū)與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的，而且變化范圍較大，其中以氣候、地形的影響最為顯著。對采礦工作來說，潛水對建井及露天開采的影響較大，對地下開采影響較小。潛水特征：A）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補給區(qū)一致；B）潛水面不承受靜水壓力；C）在重力作用下，由高向底流動，稱潛水流；D）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關(guān)。承壓水（自流水）：是埋藏在兩個隔水層之間的透水層中的地下水，其運動受上下隔水

4、層的約束和水壓的作用，通常是從補給區(qū)流向排泄區(qū)。其補給區(qū)與分布區(qū)不一致，受大氣降水變化的影響較小，不易受污染。特征：A）承壓水具有靜水壓力；B）以側(cè)向補給位主，因此補給區(qū)與分布區(qū)不一致；C）承壓水逕流嚴(yán)格受隔水層控制，其埋藏分布主要取決于地質(zhì)構(gòu)造；D）承壓水的動態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響，但不如潛水顯著，水位變化幅度小，一般有滯后性；F）由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋，承壓水不易污染；在承壓水區(qū)，當(dāng)斷裂或人工打井穿過其上面的隔水層時，承壓水即可上涌，如出水口低于水源區(qū)，就會出現(xiàn)自流井(泉)。按含水層空隙性質(zhì)分類孔隙水：是指存在于疏松巖層的孔隙中的水；導(dǎo)水性好補給充沛裂隙水：是賦存和運動

5、于基巖裂隙中的地下水；風(fēng)化裂隙成巖裂隙構(gòu)造裂隙巖溶水：是儲存和運動于可溶蝕裂隙和溶洞中的地下水；四、泉泉是地下水的天然露頭，是地下水的一種重要排泄方式，是蓄水構(gòu)造水文地質(zhì)特征的重要表現(xiàn)。研究意義：確定水文地質(zhì)單元的邊界；闡明巖層的富水性；有幫于判斷地下水的類型和動態(tài)變化；分析泉水了解補給水源水質(zhì)；是理想的天然地下水資源；可減少水文勘探工作量。第二節(jié)礦井水的來源一、礦井水的分析大氣降水：是露天礦的直接充水水源；是地下采煤的間接充水水源。大氣降水對礦井充水強度與涌水量年降水量；降水性質(zhì)；地形；煤層埋深；覆蓋巖層的透水性。地表水：分布在井田范圍或附近的地表水，可能成為礦井充水水源；地表水的

6、性質(zhì)和規(guī)模；地表水體與礦井間的充水通道，其隨礦井開采方式和采煤方式的不同而變化；含水層水：是礦井的最經(jīng)常和最主要的充水水源；多數(shù)情況：大氣降水、地表水→含水層→礦井影響因素礦井充水含水層的類型充水含水層厚度與分布含水層的補給條件與蓄水構(gòu)造類型空隙性富水性導(dǎo)水性靜水壓力含水層厚度越大、分布越廣、儲量越豐富、疏干越不易；向斜軸部——大靜水壓力——小含水層與煤層的關(guān)系煤層下部含水層煤層上方含水層——塌陷情況距離遇斷層巷道揭露老窯水：是古代和近期的采空區(qū)及廢棄巷道，長期停止排水而積存的地下水；其特點如下：老窯積水以靜儲量為主；一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的煤巖柱強度小于它的靜水壓力時，積水傾

7、出，瞬時涌水量大，來勢兇猛，具有很大的破壞性，可造成嚴(yán)重事故；老窯積水與其它水源無聯(lián)系時，短期突出易于疏干；老窯一般位于淺部，若與地表水有水力聯(lián)系，則造成穩(wěn)定的充水水源危害較大；老窯一般深度部大，但查清位置較困難，準(zhǔn)確位置無法查清，又無人敢下去查；老窯積水長期處于停滯，一般酸性大，腐蝕性強，別是高速運轉(zhuǎn)中的水泵葉輪，由于水的沖擊和摩擦，腐蝕損壞得更快。斷層水對礦井的影響，主要是由于巷道揭露或由采掘活動破壞了圍巖的隔水性能造成斷層帶的水涌入井下；斷層水主要特