第六章_矿井水.pptx
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度. 摩尔/升。 地下水按硬度的分类
饮用水硬度一般不 超过25德国度。水的硬度 随着自然地理.地质等因素 的变化而变化。
三、水在岩石存在的形式
存在于岩石中的地下水，按其物理性质和分布状 态不同，可分为以下几种。 （一）气态水
成气体状态充满与岩石空隙之中的水蒸气称气 态水。其不能直接被利用，也不能被植物吸收。 （二）吸着水
3、层间水
层间水是指存在于两个稳定隔水层之间。 ① 无压层间水：两个隔水层间的含水层未被重力水
充满。 ② 承压层间水（承压水）充满于两个稳定隔水层之
间，含水层之中具有压力的重力水称为承压水 。
（二）地下水按含水层性质分类
1、孔隙水 指存在于疏松岩孔隙中的水。
2、 裂隙水 埋藏在岩石裂隙中的地下水，称为裂隙 水。
5、味道：地下水的味道取决于其中所含的盐 分及气体。
例如：1）含氯化钠的水具有苦味； 2）含硫酸钠的水具有涩味； 3）含氯化镁或硫酸镁2的水 具有苦味； 4）
含氧化铁的水具有锈味；4 3 5）大量有 机质的存在能水具有甜味； 6）二氧化碳在水 中含量较多时，能使
水清凉可口； 7）溶有重碳酸钙、重碳酸镁的水则美
(三）、地下水的化学性质
1、酸碱度 水的酸碱度通常用“氢离子浓度”。即PH
值来表示。当PH=7时，水呈中性；当PH<7时， 水呈酸性；当PH>7时，水呈碱性。
水的酸碱性分类表
酸性水对金属有腐蚀性，煤矿中的地下水若为酸性水， 会腐蚀井下金属设备和采煤机械。饮用水要求PH值在6～8 之间。
2、侵蚀性
第六章 矿井水
矿井水—是在煤矿生产过程中，流入 或渗入井筒、巷道 和工作面的 大气降水、地表水、地下水和 老窑积水的总称。
本章介绍 § 水的基本知识
§ 矿井充水条件
§ 矿井水预防
第一节 地下水的基本知识
一、自然界中的水循环
1、外循环（大循环）------水蒸气由
海洋到陆地，以降水的形式 落到地表再回到海洋的循环。
3、透明度: 地下水的透明度取决于其中固体 与胶体悬浮物的含量。常见的地 下水一般是透明的。
4、气味：地下水的气味取决于水中所含有的 气体成分和有机质。一般地下水是 无味的。
含有H2S气体时，有臭鸡蛋味； 含亚铁离子时，有铁腥味；
含腐植酸时，有沼泽味；
一般温度低时，不易辨别，而加热到
400C左右时气味最显著。
一、 矿井充水水源
矿井充水必然有某种水源的补给，一般 矿井充水的水源主要有大气降水、地表水地 下水和老窑积水。
（一）大气降水
大气降水是矿井水的重要补给来源， 特别是开采地形低洼并且埋藏较浅的煤 层时，大气降水往往是矿井涌水的主要 来源。
2、内循环（小循环）------在陆地
或海洋各自范围内的循ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
二、地下水的物理性质及化学性质
（一）地下水的物理性质
1、温度：地下水的温度主要受气温及地热控制。 浅层地下水可低于00 C,火山活动区有时 超过1000 。
2、颜色：地下水在一般情况下是无色的。当水中含有某
些元素或有悬物质和胶质体物质时便有不同的 颜色。 地下水颜色与其中存在物质的关系
不透水又不能含重力水的岩层称为 ----隔水层。
只能透水，但不能含重力水的岩层称为 ----透水层。
五.地下水的分类
（ 一）按照地下水埋藏条件的不同，将地下水分为上 层滞水.潜水.层间水三类。
1、上层滞水
上层滞水存在于包气袋中局部含水层之上的重力水。
2、潜水
潜水是埋藏在地表以下，第一个稳定隔水层之上， 具有自由水面的重力水。
（五）重力水
充满于非毛细空隙中的，能够子有运动的液态水 称为重力水。
（六）固态水
当岩石的温度低于0℃时，岩石中的水就会变成固 态水。
四、含水层、隔水层、透水层
地下水之所以能够储存于岩石中，因为岩 石中具有或多或少的空隙，岩石的空隙既 是地下水的储存空间，又是地下水的运动 场所。
能透水且含有重力水的岩层称为 ----含水层。
3、总矿化度（矿化度）
地下水中所含各种离子，分 子及化合物（不包括游离状态的气 体）的总量，称为水的总矿化度， 简称矿化度。
矿化度表明水中所含盐量的多 少。即水的矿化程度，用克/升 （g/L)来表示。
地下水按矿化度的分类
饮用水总矿化度一般小于1g/L,即为淡水。
4、水的硬度
地下水的硬度大小，主要决定于地下水中Ca２＋ 和Mg ２＋的含量，水的硬度通常分为总硬度.暂时硬度和永久 硬度。硬度的表示方法一般有三种：毫克当量/升.德国
在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着 与岩石颗粒表面，并形成一层极薄得水膜，这一部 分水称为吸着水，也称强结合水。其无法被利用， 也不能被植物吸收。
（三）薄膜水
包围在吸着水外面的具有一定厚度的水膜称为薄膜 水或弱结合水。一般无法被利用，但外层水分子可被 植物吸收。
（四）毛细水
充满于岩石毛细孔隙（直径小于1mm的空隙和宽 度小于0.25mm的裂隙）中的水称为毛细水，毛细水 可传递静水压力，可被植物吸收。
味适口。
味道的强弱，取决于各种有关成分的浓度和地下水的 温度。在200C-300C时，水的味道比较明显。
（二）、地下水的化学成分
地下水是一种复杂溶液
状态: 离子状态： 阴离子 CI－、so HCO
阳离子 K＋、Na＋、Ga２＋ 化合物状态：Fe2O3、AI2O3 气体状态：N2 O2 CO2 CH4 H2S
当含有CO2的地下水与混凝土或石灰岩等接触 时，可能溶解其CaCO3,使混凝土的结构受到破， 这也是在石灰岩地区产生岩溶作用的原因之一。
CaCO3+H2O+CO2 Ca２＋＋2HCO3－
由上式可知，当水中含有一定数量的HCO3－时，就 必须有一定数量的CO2与之平衡，这一平衡所需的CO2 称为平衡CO2。当水中的CO2与HCO3－达到平衡之后若 又有一部分CO2进入水中，那么平衡就遭到破坏，反应 向右进行，其中一部分CO2与CaCO3起化学反应，而使 CaCO3被溶解，这部分就称为侵蚀性CO2。
3、岩溶水 赋存于石灰岩、白云岩等可溶性岩石裂 隙、溶洞中的地下水称为岩溶水。
六、泉
泉是地下水的天然露 头，地下水通过断层等流 出地面就形成泉，它是排 泄地下水的一种重要方式。
第二节 矿井充水条件
矿井充水---在煤矿建设和 生产过程中，进入井筒、巷 道和工作面的各种类型水源 的水称为矿井水。水进入矿 井的过程称矿井充水。
饮用水硬度一般不 超过25德国度。水的硬度 随着自然地理.地质等因素 的变化而变化。
三、水在岩石存在的形式
存在于岩石中的地下水，按其物理性质和分布状 态不同，可分为以下几种。 （一）气态水
成气体状态充满与岩石空隙之中的水蒸气称气 态水。其不能直接被利用，也不能被植物吸收。 （二）吸着水
3、层间水
层间水是指存在于两个稳定隔水层之间。 ① 无压层间水：两个隔水层间的含水层未被重力水
充满。 ② 承压层间水（承压水）充满于两个稳定隔水层之
间，含水层之中具有压力的重力水称为承压水 。
（二）地下水按含水层性质分类
1、孔隙水 指存在于疏松岩孔隙中的水。
2、 裂隙水 埋藏在岩石裂隙中的地下水，称为裂隙 水。
5、味道：地下水的味道取决于其中所含的盐 分及气体。
例如：1）含氯化钠的水具有苦味； 2）含硫酸钠的水具有涩味； 3）含氯化镁或硫酸镁2的水 具有苦味； 4）
含氧化铁的水具有锈味；4 3 5）大量有 机质的存在能水具有甜味； 6）二氧化碳在水 中含量较多时，能使
水清凉可口； 7）溶有重碳酸钙、重碳酸镁的水则美
(三）、地下水的化学性质
1、酸碱度 水的酸碱度通常用“氢离子浓度”。即PH
值来表示。当PH=7时，水呈中性；当PH<7时， 水呈酸性；当PH>7时，水呈碱性。
水的酸碱性分类表
酸性水对金属有腐蚀性，煤矿中的地下水若为酸性水， 会腐蚀井下金属设备和采煤机械。饮用水要求PH值在6～8 之间。
2、侵蚀性
第六章 矿井水
矿井水—是在煤矿生产过程中，流入 或渗入井筒、巷道 和工作面的 大气降水、地表水、地下水和 老窑积水的总称。
本章介绍 § 水的基本知识
§ 矿井充水条件
§ 矿井水预防
第一节 地下水的基本知识
一、自然界中的水循环
1、外循环（大循环）------水蒸气由
海洋到陆地，以降水的形式 落到地表再回到海洋的循环。
3、透明度: 地下水的透明度取决于其中固体 与胶体悬浮物的含量。常见的地 下水一般是透明的。
4、气味：地下水的气味取决于水中所含有的 气体成分和有机质。一般地下水是 无味的。
含有H2S气体时，有臭鸡蛋味； 含亚铁离子时，有铁腥味；
含腐植酸时，有沼泽味；
一般温度低时，不易辨别，而加热到
400C左右时气味最显著。
一、 矿井充水水源
矿井充水必然有某种水源的补给，一般 矿井充水的水源主要有大气降水、地表水地 下水和老窑积水。
（一）大气降水
大气降水是矿井水的重要补给来源， 特别是开采地形低洼并且埋藏较浅的煤 层时，大气降水往往是矿井涌水的主要 来源。
2、内循环（小循环）------在陆地
或海洋各自范围内的循ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
二、地下水的物理性质及化学性质
（一）地下水的物理性质
1、温度：地下水的温度主要受气温及地热控制。 浅层地下水可低于00 C,火山活动区有时 超过1000 。
2、颜色：地下水在一般情况下是无色的。当水中含有某
些元素或有悬物质和胶质体物质时便有不同的 颜色。 地下水颜色与其中存在物质的关系
不透水又不能含重力水的岩层称为 ----隔水层。
只能透水，但不能含重力水的岩层称为 ----透水层。
五.地下水的分类
（ 一）按照地下水埋藏条件的不同，将地下水分为上 层滞水.潜水.层间水三类。
1、上层滞水
上层滞水存在于包气袋中局部含水层之上的重力水。
2、潜水
潜水是埋藏在地表以下，第一个稳定隔水层之上， 具有自由水面的重力水。
（五）重力水
充满于非毛细空隙中的，能够子有运动的液态水 称为重力水。
（六）固态水
当岩石的温度低于0℃时，岩石中的水就会变成固 态水。
四、含水层、隔水层、透水层
地下水之所以能够储存于岩石中，因为岩 石中具有或多或少的空隙，岩石的空隙既 是地下水的储存空间，又是地下水的运动 场所。
能透水且含有重力水的岩层称为 ----含水层。
3、总矿化度（矿化度）
地下水中所含各种离子，分 子及化合物（不包括游离状态的气 体）的总量，称为水的总矿化度， 简称矿化度。
矿化度表明水中所含盐量的多 少。即水的矿化程度，用克/升 （g/L)来表示。
地下水按矿化度的分类
饮用水总矿化度一般小于1g/L,即为淡水。
4、水的硬度
地下水的硬度大小，主要决定于地下水中Ca２＋ 和Mg ２＋的含量，水的硬度通常分为总硬度.暂时硬度和永久 硬度。硬度的表示方法一般有三种：毫克当量/升.德国
在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着 与岩石颗粒表面，并形成一层极薄得水膜，这一部 分水称为吸着水，也称强结合水。其无法被利用， 也不能被植物吸收。
（三）薄膜水
包围在吸着水外面的具有一定厚度的水膜称为薄膜 水或弱结合水。一般无法被利用，但外层水分子可被 植物吸收。
（四）毛细水
充满于岩石毛细孔隙（直径小于1mm的空隙和宽 度小于0.25mm的裂隙）中的水称为毛细水，毛细水 可传递静水压力，可被植物吸收。
味适口。
味道的强弱，取决于各种有关成分的浓度和地下水的 温度。在200C-300C时，水的味道比较明显。
（二）、地下水的化学成分
地下水是一种复杂溶液
状态: 离子状态： 阴离子 CI－、so HCO
阳离子 K＋、Na＋、Ga２＋ 化合物状态：Fe2O3、AI2O3 气体状态：N2 O2 CO2 CH4 H2S
当含有CO2的地下水与混凝土或石灰岩等接触 时，可能溶解其CaCO3,使混凝土的结构受到破， 这也是在石灰岩地区产生岩溶作用的原因之一。
CaCO3+H2O+CO2 Ca２＋＋2HCO3－
由上式可知，当水中含有一定数量的HCO3－时，就 必须有一定数量的CO2与之平衡，这一平衡所需的CO2 称为平衡CO2。当水中的CO2与HCO3－达到平衡之后若 又有一部分CO2进入水中，那么平衡就遭到破坏，反应 向右进行，其中一部分CO2与CaCO3起化学反应，而使 CaCO3被溶解，这部分就称为侵蚀性CO2。
3、岩溶水 赋存于石灰岩、白云岩等可溶性岩石裂 隙、溶洞中的地下水称为岩溶水。
六、泉
泉是地下水的天然露 头，地下水通过断层等流 出地面就形成泉，它是排 泄地下水的一种重要方式。
第二节 矿井充水条件
矿井充水---在煤矿建设和 生产过程中，进入井筒、巷 道和工作面的各种类型水源 的水称为矿井水。水进入矿 井的过程称矿井充水。