煤矿水文地质特征及充水条件研究
水文地质勘查技术:矿床充水条件分析
任务十三矿床充水与矿床水文地质类型一、矿床(坑)充水条件在自然状态下,矿体尤其是围岩中通常充满一定数量的地下水,称之矿床充水。
当开采矿产时,这些地下水和某些地表水,可持续地流入采矿井巷,称之为矿坑(井)涌水或充水,其水量大小称为充水强度或涌水强度。
矿井突水(矿坑透水):超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。
矿床(坑)充水条件:是指矿床(坑)充水水源、充水途径及其影响因素。
其中充水水源是必要条件,充水途径是充分条件,二者为矿井充水的必备条件。
(一)矿床(坑)充水水源大气降水、地表水、地下水、老窑水,均可构成矿坑(坑)充水水源。
1、以大气降水为主要充水水源的矿床矿坑涌水特征主要表现:(1)矿坑涌水动态与当地降水的变化过程一致或具有相似性。
(2)同一矿床,随开采深度增加矿坑涌水量逐渐减少,且其涌水高峰值滞后时间加长。
(3)矿坑(井)涌水量的大小与降水性质、强度、延续时间、入渗条件密切相关。
2、以地表水为主要充水水源矿床地表水能否成为矿坑充水水源,关键在于二者之间无水力联系,即是否存在充水途径。
其充水途径有天然和人工二类。
地表水作为矿坑充水水源时,它对矿坑的充水程度取决于以下几方面:(1)地表水体的性质和规模(2)地表水体与矿坑的相对位置,包括二者位置高程的相对关系、水平距离。
(3)矿坑与地表水体之间的岩石透水性。
(4)采矿方法的影响。
3、以地下水为主要充水水源的矿床能造成矿井涌水的含水层,称为矿床(坑)充水层。
依据矿床与充水层的关系,分为直接充水源和间接充水水源。
直接充水源:充水层直接被矿坑揭露,地下水直接进入矿坑。
间接充水源:含水层的地下水只能通过导水通道进入矿坑。
当地下水成为主要涌水水源时,其充水特点、强度和规律性如下:(1)矿井涌水强度与充水层的空隙性质及富水程度有关。
(2)矿井涌水强度与充水层的厚度和分布面积有关。
(3)矿井涌水量及其变化与充水层中地下水量的组成及大小有关。
4、以老窑水为主要充水水源的矿床老窑:历史上开采过,现在已经闭坑不采的矿井。
化乐勘探区煤矿水文地质特征及充水因素分析
划条件 。
1 断 层 破 碎 带 水 文地 质 特征 . 2 勘 探 区位 于 比得 向斜 西南 翼 中段 ,总 体 呈 一 宽 缓 的 单 斜 构 造 , 南西 向展 布 , 其 2 — 3 断 尤 4 6线 之 间 最 密集 。 地
表和钻孔共发现断层 1 9条 。 多 数 为 正 断 层 , 距 1一4 o米 。其 中 大 断 O 0 送 ” 需 要 , 合 地 区经 济 发展 的要 求 。本 区 矿 井 地 理 位 置 优 越 , 距 在 钻 孔 3 — 1中见 一 断 距 3 m 的 正 断 层 , 段 6煤 层 以下 部 分 地 层 。 的 符 运 6 0 错 短 , 费 低 , 而 可 降 低 相 关行 业 生 产 成 本 , 促 进 区域 经 济 发 展 有 重 运 从 对 尽 管 这 些 断 层 破 碎 带 在 目前 的钻 孔 简 易 水 文 中 无 异 常 反 映 , 这种 现 象 要 作 用 。本 区勘 探 范 围 内+ 0 7 0米 以上 共 获 得 资 源 量 9 5 2万 吨 . 源 31 资 仅 仅 只 能 代 表 局 部 一个 点 , 不 带 表 所 有 断 点 都无 异 常 。 因 为构 造 裂 并 量 比较 丰 富 . 本 矿 区 研究 具有 重 要 的意 义 。 对 隙 的导 水 与 隔 水 性 能 . 定 于 应 力 性 质 、 性 、 裂 带 破 碎程 度及 胶 结 决 岩 断
W ANG ng W U i a J ANG e Co Ca-fng 】 W i
(c o l Reo rea dE rhS i c, iaU iest Miig& T cn lg , zo in s .2 0 8 C ia S h o f o su c n a t ce e Chn nvri o n yf nn e h oo y Xuh uJa g u 2 1 0 , hn )
第三章矿井充水条件分析
第三章矿井充水条件分析矿井充水条件是指矿井充水源、矿井充水通道和矿井充水强度.矿井充水水源和矿井充水通道时矿井充(突)水的本源,矿井充水强度是矿井充(突)水的结果。
不同矿井充水水源和充水通道的结合构成了矿井充水强度,或者说矿井水文地质复杂程度。
第一节矿井充水水源矿井充水水源主要包括大气降水水源、地表水水源、地下水水源和老空水水源。
其中地下水水源又分为孔隙含水层水源、裂隙含水层水源和岩溶含水层水源(薄层灰岩含水层水源和厚层灰岩含水层水源)。
据统计地下水水害占到水害事故的60%,老空水水害占到30%,所以地下水和老空水是矿井防治水的重点对象.一地下水对矿井充水影响1、直接充水含水层和间接充水含水层为了区分个含水层对矿井充水性质和强度的影响差异,明确勘探工作和防治水工作的重点,将含水层分为直接充水含水层和间接充水含水层,见表3—1。
表3—1 直接充水含水层和间接充水含水层2、各类含水层对矿井充水的影响不同类型的含水层作为矿井充水水源引发的矿井水害与其含水空间的发育特征和补给条件有关,又与不同类型含水层和开采煤层的空间相对位置有关,即煤层与含水层的赋存条件。
各类含水层对矿井水害的影响见表3—2表3-2 各类含水层对矿井充水的影响二地表水对矿井充水的影响地表水是指江、河、湖、海、池塘、水库中的水。
地表水对矿井充水的影响见表3-3。
表3—3地表水对矿井充水的影响三大气降水对矿井充水的影响除了露天煤矿大气降水与矿坑充水有直接联系外,井下开采的煤矿,大气降水多事矿井充水的间接水源,通过入渗补给充水含水层进入矿井。
大气降水对矿井充水的影响见下表3-4.表3—4 大气降水对矿井充水的影响大气降水很少造成矿井灾难性水害,但暴雨径流常沿位置较低的井口(包括废弃井口)、采空塌陷区和岩溶塌陷坑等灌入井下,形成灾难性水害。
这种水害很难与地表水害严格区分。
四、老窑积水对矿井充水的影响老窑积水包括古代老窑积水、近代地方小窑积水、地方煤矿和国有大矿的采空区积水。
吴堡矿区首采地段水文地质特征及矿床充水条件分析
V 1 2N . 0 . o5 2 Ma . 2 0 v 01
吴堡矿 区首采地 段水 文地质特征 及矿床 充水条件分 析
高春华 , 张鹏 晖 , 张俊 峰 . 成 伟 李
( 安 地 质矿 产 勘 查 开 发 院 , 西 西 安 7 0 0 ) 西 陕 1 1 0
摘 要 : 鄂 尔 多 斯 盆地 东部 地 下 水 类 型 、 从 含水 岩 组 等 区域 水 文地 质条 件 人 手 , 陕北 石 炭 二 叠 纪 煤 田吴 堡 矿 区首 期 对
we t e n s ur p e tc a h r g f s e hr ai wae ,Taiu n F r ain i i i tr ya o m to 1meso s lto fs u e n s n tne is u e o fn d tne ou in i s r a d a dso f s r c n e wae , a we l s i tr s l a
G oC u h a Z a gP n h i Z a gJ ne ga d L h n we a h n u , h n e g u, h n u fn n i e g i C
( i elg n nrl eore xlrtn E po a o st e Xa , h ax 70 0 ) Xa G o yadMi a R sucs po i , x ltt nI tu , i S ani 1 10 n o e E ao i i n it n
T ea a s e o s a dta at u hteQ a ra oebdau ̄rsrte w dl dsiue eae, u tew tr i d h n l i dm nt t t l o g ut r l s e q i a r ie ir t i t ra b th ae e ys re h h h e yo n i h y tb d n h yl
魏家地煤矿水文地质条件分析报告
甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿水文地质条件分析报告生产技术部二〇一三年一月甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿水文地质条件分析报告1、矿井及井田概况1.1、井田位置魏家地井田位于白银市平川区宝积乡境内,公路四通八达,交通极为方便,矿区铁路由长征站经过本井田到红会矿区。
矿井距兰州市150Km,距白银市80Km。
地理坐标:东经104°52′~104°58′,北纬36°40′~36°43′。
井田范围:西以Ⅸ勘探线及F46断层线与大水头和宝积山井田为界。
东以ⅩⅨ勘探线为界,南至煤层与F1-2断层相切线,北以F46断层线与煤层相切线为界,走向长7.5km,平均宽2.8km,井田面积21Km3。
1.2 地形地貌魏家地煤矿所在的宝积山矿区,地处宝积山盆地的东南部。
宝积山盆地为一两端高中间低的狭长山间盆地。
盆地以西为喀拉玛山,以东为老爷山,均系海拔2000~2200m的中高山。
盆地北面由西向东为宝积山-尖山-老爷山,南面为刀楞山和红山,均系海拔1700~1800m以上的中低山。
老爷山最高为2023m,刀楞山最高为1751.0m,红山最高为1760.0m。
盆地内部其西部、东北部和东南部多为低矮的丘陵,由罗家川至尖山、党家水一带较为开阔,东南端和西北端较高,向中间倾斜,西段宝积山煤矿—大水头煤矿一线最低。
高程1712.0~1570.0m,比高142m。
两侧山系以构造剥蚀地貌为主,大部分基岩裸露,盆地内部多为剥蚀堆积地貌。
丘陵区除盐锅台至党家水一带有少部分基岩出露外,大部分被黄土所覆盖。
开阔平缓地带多为第四系洪冲积松散沉积层。
魏家地煤矿矿权范围处于宝积山盆地东南部,其东北面为由尖山和老爷山所组成的中山区,地势由西北往东南逐渐升高,坡度亦由西北往东南逐渐变陡,高程1748.4~1609.0m,比高139.4m。
主副井口标高:1640m。
1.3气象、水文本区属大陆性半干旱气候,其特点是干旱少雨、多风,变化剧烈。
孔庄煤矿矿井水文地质特征及充水因素分析
井 田及 邻 近矿 井底 含抽 ( 注) 水试 验成 果 如表
1所 示 。
表 1 底含抽( 注) 水试验成果
底 含 单位 涌 水量 仅 有 两 孔 大 于 O . 1 L / s ・ m, 矿
2 . 2 下石 盒子 组底 部砂 岩裂 隙含 水层
化度井 田西部明显高于东部 ,水质类型西部主要 为S O 一 C a ・ Na 型, 弱至 中等 富水性 。
水, 而接受 补 给较少 。 底 含水 位 不 同时期 不 同位 置 均有 较大 幅度 下 降, 年平均降幅 2 . 4 1 ~5 . 9 2 m, 降 幅 大小 可 能与 观 测 孔 与距离 回采工作 面 的远 近有 关 。 上述情 况 证实 ,第 四系底 部 含水 层 已成 为矿
上覆 有侏 罗 一白垩 系 、 下 石盒 子组 以泥 岩 、 粉 砂 岩
等 隔水层 为 主组成 的隔水边 界 ; 南边 为太 原组 、 本 溪组 薄 中厚 层灰 岩 ,奥 陶系厚 层灰 岩 隐伏 露 头 裂 隙及 岩 溶 含水 层 分 布 区 , 为 进水 边界 , 东、 西 两
边 均为人 为 边界 ,基 岩含水 系统 的边界 具有 半 封 闭半开放 的特点 。
井 浅 部开采 的主要 充水 水源 。
2 矿井水文地质特征
除主 、 副、 风井 井 筒 凿 井过 程 外 , 在 生 产 过 程
中仅揭 露 了石盒 子组 底部砂 岩 、山西组 7煤 顶 底 板砂岩和太原组二、 四灰等含水层。 2 . 1 第 四系底含 砂 ( 砾) 孔 隙含 水层
孔 庄煤矿矿井水 文地质特征及充水 因素 分析
孙楠楠 , 吴述春 , 解保磊
( 江苏煤炭地质勘探 二队 , 江 苏 徐州 2 2 1 0 0 6 )
矿井水充水条件分析
目录前言 (2)1 水源 (3)一、天然充水水源 (3)1、大气降水 (3)2、地表水 (3)3、地下水(围岩地下水水源) (4)二、人为充水水源 (4)1、袭夺水 (4)2、老窖及采空区积水 (5)2 矿井充水通道 (6)一、天然充水通道 (6)1、点状岩溶陷落柱通道 (6)2、断裂带通道 (6)3、窄条状隐伏露头通道 (7)4、面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄区)通道 (7)5、地震通道 (7)二、人为充水通道 (7)1、顶板冒落裂隙带及底板矿压破坏带 (8)2、封孔质量不良钻孔 (8)3 影响矿井充水程度的主要因素 (9)1、井田水文地质边界条件 (9)2、矿井地下水疏降深度的影响 (9)3、开采因素对矿井涌水量的影响 (9)4 矿井突水特征 (9)前言在矿井开拓、采掘过程中,因井巷、工作面接近或直接沟通充水水源(含水层、地表水体、老空)或充水通道(导水裂隙带、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等),各种水渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面,简称矿井冲水。
影像矿井冲水的主要因素:矿井水的来源、通道及冲水强度。
掌握这些资料,对计算涌水量、预测矿井突水的可能性及制定防治水措施具有重要意义.1 水源一、天然充水水源矿井的充水天然水源主要有大气降水、地表水、地下水三种水源。
1、大气降水大气降水是地下水的主要补给来源,所有矿井充水都直接或间接地与大气降水有关.但这里所讲的大气降水水源,是指对矿井直接充水的大气降水水源.以大气降水补给为主的煤层矿床埋藏特点:a。
开采煤层时其主要充水岩层(组)是裸露的或者其覆盖层很薄;b。
煤层埋藏较浅;c。
开采的煤层处于分水岭和地下水位以上的地段.大气降水充水特点:大气降水是矿井地下水的主要补给来源。
所有的矿井充水,都间接受到大气降水的影响。
对于大多数生产矿井而言,大气降水首选渗入地下,补给含水层,然后再涌入矿井。
以大气降水为主要充水水源的矿井,其涌水量变化有如下规律:a.矿井充水程度与地区降水量大小、降水性质、强度和入渗条件有关.如长时间的降雨对入渗有利,矿井涌水量大,反之,则矿井涌水量就小;b。
山西省霍州矿区水文地质条件及矿井充水条件分析
内 ,阶梯状 断 陷及 地 堑地 垒相 间 和 复杂 构 造 格局 。
一
系列 正 断层 主要 有 : 团 柏 断层 、 团 柏 断层 , 下 上 赤
峪 断层 、 林 断层 、 什 张端 断 层 和万 安 断层 。此 外 , 中 小 断层极 为发 育 。
低 北 高 。 拔 5 0 l 0 m。 海 0 ~ 0 区内 汾河 由 北 而南 流经 3 矿 区。 区面积 l 6 k 。 矿 5 m2 霍州 矿 区现有七 对 矿井分 5
罗 云 山 断层 和 霍 山 断 层 分 别 构 成 了霍 西 煤 田 霍 州 矿 区的西部 和东 部 边界 。边界 之 内发育 了一 系
布 在 汾 河 两 岸 。 河 以东 有 曹 村 、 置 、 雅 庄 矿 汾 辛 李
井。 汾河 以西有 白龙 、 团柏 、 坡底 和干 河矿 井 。 迥
3 区域水文地质 条件
3 1泉 域 系统 .
霍 州矿 区岩 溶地下 水 属郭庄 泉 岩溶水 系统 。该 系统 总面积518 m . 中裸 露 区面积 l lk 。东 2 k 其 O m2 5 部 边 界灵 石 以南 由近南 北 向展 布 的霍 山 断 裂构 成 。
胁 程 度 也 越 来 越 大 。 据 其水 文地 质 条 件 , 其 充水 类 型 划 分 为 四种 类 型 , 依 将 以及 四种 导 水 方 式 , 确 定 了该 区 含 水 岩 并
层 的富 水 性 。
关键 词 : 文地 质 条 件 ; 井充 水 条 件 ; 水性 ; 水 通 道 ; 州 矿 区 水 矿 富 导 霍 中 图分 类 号 : P 4 . 61 4 文 献 标 识码 :A .
三道沟煤矿首采区水文地质条件及水害分析
水水源 ; ②充水通道。充水通道 主要是人为因素引 起的, 即煤层开采后形成的冒落带和导水裂隙带 , 它
是 矿坑充 水 的人 工通 道 。 冒落 带 、 水 裂 隙带 最 大 导 高度 及保 护层 厚度按 中硬类 岩石 的公 式计算 。根 据 公式 计算 出各煤 层 冒落带 最 大 高 度 、 水裂 隙带 最 导
测 , 出首采 区主要 水 害 来源 。 指 关 键词 : 富水 性 ; 充水条 件 ; 涌水量 ; 害分析 水
中图分 类号 16 1 1 P 4 . 文献 标识 码 : B
.
文章 编号 :6 1— 4 X( 0 0 0 0 2 0 17 7 9 2 1 ) 3— 0 7— 3
0 引言
层赋存稳定 , 埋藏浅 , 属近水平煤层 (。 3 ) 构造 1 ~ 。, 简单 , 井 涌 水 量 较 小 , 低 瓦 斯 矿 井 , 采 4~、 矿 属 开
4~ 、 上 5
、
含 ( 水层 水文地质特征 : 第 四系全新统 隔) ① 冲一 洪 积孔 隙潜 水 含水 层 。 主要 分 布 于 大板 兔 川 、
—
的 中东 部 , 在第 2勘 探线 与 第 1 3勘探 线 之 间 , 西 东 长 82 m, .5k 南北宽 6k 面积约 5 m 。为 了保证 m, 0k
首采区各工作面的安全生产 , 经济合理的设计矿井 排水设施 , 结合现场调查 , 通过对 以往水文地质资料 的分 析 , 主采煤层 上覆 岩层 含水层 分 布情况 , 采 区 首 直接充 水层 以及 地下水 的 富水性 , 、 、 条件 , 补 径 排 充
害。在 局部地 段 , 层 开 采 后 冒落 带 及 导 水裂 隙 带 煤 与风化 裂隙潜 水沟通 使风 化裂 隙潜水 也成 为直接 充
水文地质学矿床水文地质学讲义充水条件
1、矿井涌水强度与充水层的空隙性及其富水程度有关。 一般,裂隙水的充水强度小、孔隙水中等,岩溶水最大;井 巷位于富水地段者涌水量大,处于弱含水地段者小;矿体和围 岩含饱水流砂时,可造成流砂冲溃。
沉积矿床所产矿种大多产量丰富,尤其是生物化学和胶 体化学沉积矿床,多与碳酸盐岩共生,多具有利蓄水的构造, 受岩溶水的威胁.致使矿床水文地质条件极为复杂.国内、 外大水矿床多属此类。
13.12.2020
第9页
(6)变质矿床:系伴随岩石变质过程,由有用元素富集而 成的矿床,除产金、铀、铜、铅、锌等金属矿产外,还产滑石、 石墨、石棉等非金属矿产,多数为水文地质条件简单的裂隙充 水矿床。
13.12.2020
第23页
一、基本概念
矿床充水:自然状态下矿床和围岩中赋存的水; 矿坑涌水:采矿时流人井巷的水; 矿井突水:超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。 充水强度、涌水强度和突水强度:充水、涌水和突水的 水量大小。 矿山井巷之所以有水涌入,是各种水源通过各种通道进入 井巷造成的,其涌入水量的大小主要受矿床赋存与开采的具体 条件控制。
因此,充水水源与通道是形成矿坑涌水的必备条件,加 上影响涌水强度诸因素,三者综合作用称矿床充水条件。
13.12.2020
第24页
13.12.2020
矿床充水分析示意图
第25页
二、充水水源
(一)、大气降水为主要充水水源的矿床
其充(涌)水特征与降水、地形、岩性和构造密切相关。 1、矿井涌水动态与当地降水动态相一致,具明显的 季节性和多年周期性的变化规律。
浅析大众煤矿水文地质特征及充水因素
砂 质泥 岩 , 层 累厚 1.0~ 9 3 平均厚 1. 含水 17 2 .6m, 9
4 以香 炭砂岩 和 大 占砂 岩 为 主 , 9m, 含裂 隙承 压水 。
该 含水层 为 二 煤 层 顶 板 直接 充 水 含 水 层 , 因其 裂
隙发 育程 度差 , 给条 件 不 良 , 补 富水 性 弱 , 正 常情 在
步增 高 , 矿 井 仍 为 二 煤层 底 板 太 原组 上 段 灰 岩 该 岩溶裂 隙水 进水 为 主 的 矿 床 , t 段 灰 岩 富水 性 C 上
一
般, 抽水试验成果 : 位涌水 量为 0O4~ .0 单 .O 0 08
1sm, 据 《 、 炭 地 质 勘 查 规 范》 关 规 定 , /. 依 煤 泥 有 结 合本矿 实际情 况 , 床水 文 地质 勘 查 类 型定 为第 三 矿 类 第二亚 类第 一型 , 即矿 床 以底 板 岩 溶 水充 水 为 主 水 文地质 条件 简单 矿床 。矿 区内 自下 而上 可归并 为
本 溪组 铝 土质 泥 岩 隔水 层 : 由奥 陶 系石 灰岩 顶
到一: 煤底 , 由铝土岩、 铝土质泥岩、 泥岩、 砂质泥岩
等组 成 , 钻孔揭 露 资料 , 段厚 80 据 该 .0m左右 , 沉积 较稳 定 , 正常情 况下 对阻 隔 0 在 灰岩水 从底板 进入
一
太原 组 下段 灰 岩 岩 溶 裂 隙含 水层 (V) 自 L I :
五个含水层和四个隔水层 , 它们是 向矿井直接或间
接 充水 的水源 , 是确定 煤层 顶 、 板水 文地质 类 型的 底
况下 , 不会 对二 开采造 成大 的影 响 。 煤
太原 组上段 灰岩 岩溶 裂 隙含 水 层 ( : 含水 Ⅲ) 该
龙凤煤矿水文地质特征及充水条件分析
本身的特征及其补给条件等。 () 1地形 : 地形 直 接影 响矿井 水 的汇集 和排泄 , 它是 控制矿井涌水量大小和防治工作难 易程度 的主要 因素 之一 , 主要 表 现 在 矿 井 相 对 于 当地 侵 蚀 基 准 面 的位 置 上 。对 于龙 凤煤 矿来 说 , 主要矿体 位 于当地侵 蚀基 准面 (08 0 以下 , 17. m) 地形有 利 于各类 充 水水 源 向矿 井 汇集 而不利 排泄 , 但龙 凤煤 矿 周 边无 大 型 河 流 , 远 离地 表 即 水 体 , 表水 对矿 井充水 的影响较 小 。 地 () 巷围岩 的性 质 : 2井 当井巷 围岩 为含水层 时 , 存 储 于其 中的地 下水就 会 成 为 矿井 充 水 的水 源 。当井 巷 围 岩 为 隔水 层 时 , 果厚 度大 而稳定 , 如 且有 足够 的强度 , 可 起 阻止周 围的水 向矿 井充 水 的作 用 ; 之 , 反 隔水 层 厚 度 小或 不稳 定 , 强 度较 低 , 存在 各 种 天 然或 人 为通 道 且 或 时, 即使 含水层 距 井巷 较 远 , 能 对矿 井 充 水 。 由此 可 仍 见, 井巷 围岩 的性 质对矿 井充 水起重 要作用 。 ①充 水岩层 对 矿井充 水 的影响 : 主要取 决于充 水岩 层 的含水 空间 特性 、 度 和分 布 范 围 、 厚 出露 和 补 给条 件 3 因素 。充 水 岩 层 分 为 直 接充 水 含 水 层 和 间接 充 水 个 含水层 两类 。
灰岩地层接触, 该层溶洞及暗河极发育 , 富水性极强, 地 表 出露 泉点 多属 于该地 层 。1 较稳 定 煤层 与茅 口组 5号 顶 部距 约 5 局部 地 区直 接 接触 , 开 采 过 程 中 , m, 在 该层 旦 通过构 造裂 隙及 断裂 带沟通 , 将会 对矿 井造 成水 害
矿坑充水的类型及充水条件
谈谈矿坑充水的类型及充水条件_______________________________________________________________________________________一、矿坑水的形成条件矿山井巷的涌水现象及其过程称为矿坑充水。
凡是涌入矿山井巷系统的水,称为矿坑水。
矿坑水的涌入特征(方式)、水量大小及其动态,决定于矿坑水的形成条件,即一般所指的矿坑充水条件。
只有查明矿坑充水条件,才能有效地防治和合理地利用矿坑水,因此,矿坑充水条件的分析,乃是矿床水文地质学的核心内容。
矿坑充水条件决定于一系列的自然因素和人为因素.综合分析这些因素,可将矿坑充水条件概括为两大方面,即充水水源和充水途径(通道),二者有机的结合,水才能进入矿坑形成矿坑水。
如图l——1所示.矿层深埋地下,上覆巨厚稳定的隔水层,河流从切断矿层的断层带上流过.若断层为导水性质,则河水可通过断层带进入矿坑,成为该矿的充水水源,而断层构成充水途径;若断层不具导水性质,即没有充水途径,河水也不能构成充水水源。
可见充水水源和充水途径必须结合起来分析,才有实际意义.(一)矿坑充水水源大气降水、地下水、地表水、老窑积水等均可成为矿坑充水的水源、下面将分述各水源的特征及其影响因素。
1、大气降水大气降水是地下水的主要补给来源,因此多数矿床的矿坑充水条件都直接或间接受大气降水的影响。
但这里所指的是直接影响,即大气降水本身成为矿坑主要的、甚至唯一的充水水源。
以大气降水为主要充水水源的矿床有:位于地势低洼地带的浅埋矿床;处于分水岭和地下水位季节变化带以上的矿床。
这些矿床在开采过程中矿坑涌水量的大小和动态受降水特征及入渗条件控制,往往表现为以下特点:1)矿坑涌水量的动态与当地降水变化过程相一致,具有多年的季节性变化和多年的周期性变化。
首先。
矿坑涌水量的年动态曲线反映降水的水量分布特征。
广西因具有季风气候的特点,降水量在一年中分布不均,形成明显的雨季和旱季。
锦界煤矿水文地质特征与矿井充水危险性预测
锦界煤矿水文地质特征与矿井充水危险性预测摘要:本文介绍了锦界煤矿的水文地质特征,并研究了这个煤矿的充水危险性预测。
首先,通过收集地质资料,分析探明了煤矿底部含水层的水文地质特征,包括垂向、橫向水流特征,地下水位及水文参数等。
然后,研究了煤矿充水危险性预测。
以底部含水层中水强度多样性和流出路径及冲击力分析为依据,采用统计学方法评估不同地质条件下的充水危险性,提出了基于分类规则树(CRT)的定量充水危险性预测模型。
研究表明,基于CRT模型预测的充水危险性较高,因此,建议采取相应的技术措施来降低充水危险性。
关键词:锦界煤矿水文地质矿井充水分类规则树正文:1. 研究背景煤矿井下水文地质特征控制着煤矿的整体安全,尤其是井底的水文地质状况对井口的充水危险性有着决定性的影响。
锦界煤矿位于xx省xx县,有着复杂的地质结构,底部含水层类型多样,水系复杂,充水危险性较大。
因此,有必要进行该煤矿水文地质特征及井口充水危险性的研究。
2. 水文地质特征探明根据煤矿的地质信息和水文信息,采用地质调查、岩心取样、水文地球物理勘探等方法,对锦界煤矿底部含水层的水文地质特征进行探明。
结果表明,煤矿底部含水层以砂岩和泥质砂岩构成,属于河流沉积相砂岩;含水层的垂向水流特征主要以下行渗流流动,其中,上部下行渗流速度范围0.02~0.08 m/d,下部下行渗流速度较上部慢,以0.05~0.07 m/d为主,砂岩层间有少量横向水流。
3. 矿井充水危险性评估综上所述,为了更好地预测锦界煤矿的充水危险性,采用统计学方法对其充水危险性进行评估。
以底部含水层中水强度多样性和流出路径及冲击力等传递水系参数为依据,构建了基于分类规则树(CRT)的定量充水危险性预测模型。
结果表明,该模型可以较好地模拟充水危险性,建议采取相应的技术措施来降低充水危险性。
4. 结论本文介绍了锦界煤矿的水文地质特征,并研究了这个煤矿的充水危险性预测。
通过地质调查、岩心取样、水文地球物理勘探等方法,分析了煤矿底部含水层的水文地质特征,包括垂向、橫向水流特征,地下水位及水文参数等。
梅花井煤矿首采区水文地质特征研究及富水性分区
梅花井煤矿首采区水文地质特征研究及富水性分区在我国,大部分煤矿都位于区域水文地质条件较复杂的地区。
在开采过程中,煤层顶板砂岩导水裂隙带及垮落带随煤层开采发育,煤层顶板以上的承压水、潜水通过断层带、导水裂隙带涌入或渗入采区,从而引发矿井突水。
同时,充水含水层富水性分布的不均一性,也增加了防治水工作的复杂性。
因此,对矿井水文地质特征及煤层顶板富水性分区进行研究,根据结果因地制宜地为煤矿制定防治水措施及方案,对煤矿安全生产及生产效益具有十分重要的意义。
本文以梅花井煤矿首采区为背景,通过对煤矿勘探资料及水文地质勘探资料进行分析及处理,研究梅花井矿区井田地质条件及水文地质条件,分析影响首采区的主要含水层。
确定涌水量计算参数,并对涌水量进行计算与预测。
利用瞬变电磁勘探方法对首采区工作面的充水条件及断层带进行探查。
研究煤层两带发育高度,对煤层顶板冒裂安全性、富水性进行分区。
通过以上研究成果对煤层顶板涌(突)水危险性进行评价,提出了首采区防治水建议。
本研究以梅花井煤矿首采区工作面水文地质条件分析与富水性分区为重点,在一定程度上为煤矿防治水措施提供理论依据,具有良好的经济和社会效益。
河北省康保煤矿张纪井勘查区充水水文地质条件分析
勘查 区在大 地构造位置上处 于中朝准地 台(I - ) , 冀 北隆 起带 ( I 1 ) 土城子 台拱 ( Ⅲ2 1 ) 土城子 台凸( Ⅳ2 2 ) 忠义 凹陷 ( V: t )
3 - 2 含水层 的划分及煤层 的关系 依据勘查区区域含水层划分条件 ,结合勘查 区钻孔揭露 的地层 、 岩性 、 钻孔简 易水 文地质观测资料 和含 水层与煤层 的 关系, 以及邻近 的张纪煤矿实际揭露含水层 情况 , 勘 查区 内共 划分 出 4个 含水 岩 组 6个 含水 层 f 见表 1 ) . Nhomakorabea,
,
关键词 : 矿床 充 水 因素 ; 裂 隙 充水 矿床 ; 富水性; 含 水层 中图分类号: T D 7 4 1 文献标识码: A 文章编号 : 1 0 0 3 — 5 1 6 8 ( 2 0 1 3 ) 2 1 — 0 1 7 8 — 0 2
1 地 质 概 况
状盐淖 , 成 为 区 内地表 水 和 地 下水 的积 聚 地
O J 2 h
第 四系砂 、 砂砾石古水 层 后城 组砂岩 、 砾岩含水层 侏罗系 中 砂岩
、
隙永
M ■ w鼬 一 一碍 舯 螂
■自啪
v 啪
一
眦
J 1 — 2 x 3
下统下花嗣 组 L段
砾岩 L 隙、 裂隙含水层
下统下花 园组中殷 裂 隙 L
、
承慝
接
1 1
A r h
煤系基底片 麻岩含水层
裂 隙水
承压
间接
勘查 区位 于河北省西北部 的坝上高原 , 地形平缓开 阔, 略 有 波状起伏 , 总的地势东 高西低 东部边界 接近丘 陵 海拔标 高+ 1 3 7 1 ~ + 1 3 8 5 m, 相对 高差小于 2 0 m, 总体地形坡度 为 3 。 。区
陈四楼煤矿矿井充水水源及工程地质条件分析
2 . 1 矿 井主 要 充水水 源
常涌 水量 大 于 6 0 0 m。 / h , 此 项应 属 于矿 井水 文地 质条 件 复杂 类型 。
3 矿井 开采 受水 害影 响程 度及 防治水 工 作难 易程 度
矿 井 的 主要 充 水 水 源 为 地 表 水 ( 其 对 矿 床 开 采 无 充 水影 响 ) 、 新生 界底 部 砂 岩层 水 、 煤层 顶 、 底 板 砂岩 裂 隙水 、 太原组 上段灰岩岩溶 裂隙承压水 、 奥 陶 系 灰 岩
水。
3 . 1 矿 井开 采 受水 害影 响程 度 近年 来 矿 井 生 产 比较 正 常 , 全 矿 发 生 突 水 次 数 较
2 . 2 矿 井充水 状 况分 析
少, 仅个别工作面突水对生产产生一定影响 , 一般水量 在1 0 0 m。 / h 左右 , 通 过底 板注 浆加 固工 程 的实施 和排 水
1 概 述
陈 四楼 井 田地 貌 单元 属 于华 北 冲积 平 原 东南 边缘 部分 , 位 于 次一 级 淮河 冲积平 原 的北 部 , 黄 河 故道 大堤 的 南 侧 。永 城 背 斜 东 北 部 砀 山 、 邵山、 喜山、 马山 、 土 山、 周 山及 南部 柏 山一 带 寒武 系 、 奥 陶 系地 层及 燕 山期 岩浆岩 , 以剥 蚀 低 山残 丘 地 貌 形 态 来 自二 煤 顶底 板砂 岩 水 和太 原 组 灰 岩水 , 即 山西 组 裂 隙 承压 弱 含水 层 ( Ⅱ。 ) 和石 炭 系 太
原组溶洞裂隙承压含水组 ( Ⅲ) 这两组含水层水 。目前 矿井涌水量 由南北两翼涌水量组成 , 南翼正常涌水量
一
般为3 0 0  ̄5 0 0 m / h , 主 要有 钻孑 L 水( 包 括 井下 供水 孔
上庄煤矿水文地质特征及主要充水因素分析
上庄煤矿水文地质特征及主要充水因素分析一、引言随着能源需求的不断增加,煤炭产业在我国经济建设中扮演着至关重要的角色。
然而,煤矿水害却是煤炭产业发展过程中面临的重大问题之一。
水害给煤炭生产带来许多不利影响,例如增加工作难度、增加成本、危及人员安全等。
因此,对于煤矿水文地质特征及主要充水因素进行深入分析,对于预防和控制煤矿水害具有重要意义。
本论文以上庄煤矿为例,探讨其水文地质特征和充水因素,为其后续生产提供参考和帮助。
二、上庄煤矿概况上庄煤矿位于山东省济宁市金乡县东南部,距县城25 公里,地理坐标为东经116°16′28″,北纬35°12′56″。
矿区总面积为12.12 平方公里,煤层埋深在280-450 米之间,总储量达1.2 亿吨。
上庄煤矿水文地质条件复杂,主要为泥岩、砂岩、炭质页岩等构成的地层。
矿区地表降雨量较大,年平均雨量为711 毫米。
地表水主要是由河流、小溪和地下渗水组成。
同时,矿井也存在着多种充水和涌水情况,主要为地下水和降水所致。
三、上庄煤矿水文地质特征分析1.水文地质条件复杂:上庄煤矿经过多年的开采和建设,地下水体受到了严重的干扰。
煤层构造复杂,断裂多、胀缩性强,这些因素导致煤矿地质构造变化多样,煤层水文地质条件十分复杂。
2.断层与构造活动:煤层中常见有断层、褶皱和横向构造等现象,通过断层破碎带,地下水流动得以加强使之增加了充水的可能性。
3.近期降雨和气象条件:本地降雨量较大,季节性降水分布不均,雨量较大时地下水位上升较快。
4.长期地下水动态:矿井围岩中地下水埋深深、地下水的渗透强弱程度等因素均对煤矿充水有着重要的影响。
四、上庄煤矿主要充水因素分析1.煤层顶板水:在采煤过程中,煤层顶板水不可避免地通过管路和孔隙向井下涌入。
顶板漏水是矸石塔的主要原因之一。
2.穿层水:煤层间存在着许多天然的通道,这些通道被称为穿层。
穿层中的地下水会通过采空区和煤柱流入到矿井中,造成煤井的涌水。
龙潭煤矿水文地质条件分析及矿井充水因素
龙潭煤矿水文地质条件分析及矿井充水因素通过对龙潭煤矿水文地质条件及充水因素分析的基础上,制定出具体有效的水害放置对策。
标签:水文地质条件矿井充水因素龙潭煤矿龙潭煤矿位于永定县城区60度方向,矿区地处永定县龙潭镇培丰镇交界处。
地理坐标为东经116°59 ′03 ″~117 °02 ′11″,北纬24 °51′ 16 ″~24 °53 ′27 ″。
1矿区水文地质条件区内主要出露二叠系下统栖霞组、文笔山组、童子岩组,二叠系上统翠屏山组及第四系地层。
1.1含水岩组1.1.1第四系孔隙含水岩组主要由粘土、亚粘土、粘质沙土夹岩块组成,厚度0~10m,为季节性孔隙潜水,富水性十分不均匀,在高处常透水而不含水,而在沟谷处较富水,除浅部煤层露头区外,一般对煤层无直接充水危害。
但是它是降水渗入补给基岩地下水的必经通道,直接影响和控制降水的降水渗入补给量。
1.1.2翠屏山组裂隙性含水岩组为一层灰白色中细粒石英砂岩、灰黑色粉砂岩及砂质泥岩组成,分布在F4断层以西,含裂隙承压水。
矿区共有5个钻孔发生涌、漏水,其中26-1号在孔深34m处发生涌水,堵漏容易,而后在孔深65m处发生涌水,孔口涌水量1.23L/s。
在地表测绘中有泉点分布,泉流量0.43L/s,多沿层间裂隙或构造带排泄,由于其补给来源主要是大气降水,且离可采煤层较远,对可采煤层无直接充水危害。
1.1.3童子岩组第三段弱裂隙含水岩组主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成,厚度为486m,分布在矿区南部,为弱裂隙承压水。
据钻孔简易水文地质统计:涌、漏水点均出现在埋深200以内,有地下水活动痕迹的裂隙发育带亦主要分布在埋深200以内。
单位涌水量0.0015L/s,透水系数0.0028m/d。
本段含水通常位于构造裂隙发育的脆性岩层中,富水性弱且不均匀。
1.1.4童子岩组第一段弱裂隙含水岩组主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成,厚度为279m,分布在矿区的北部,含弱裂隙承压水,据钻孔简易水文地质统计,28线以北的钻孔大多发生涌、漏水,特别是靠近田地盆地施工的钻孔都发生漏水,且难以堵漏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
煤矿水文地质特征及充水条件研究
本文分析了煤矿水文地质特征、矿井充水因素,以期望对煤矿水文地质特征及充水条件提供帮助。
标签:煤矿水文特征充水条件
0引言
煤矿在生产过程中,经常会有各种水源会通过各种充水通道在不同的程度下进入矿井。
煤矿的充水不仅决定于矿井所处的自然地理条件、地质条件和水文条件,还决定与矿井建设和生产过程中开采活动对天然水文地质条件的改变,是一系列的自然因素和人文因素的共同影响造成的。
所以矿井在开采前对其地质和水文条件进行勘探开发是非常必要的。
1煤矿水文地质特征分析
1.1含水层分析
第一,新生界冲洪积层孔隙含水组。
新生界冲、洪积层主要由粘土、砂质粘土、粘土夹砾石组成,局部也会有砂砾层。
该含水岩组为孔隙潜水含水层,水位的深度一般为1-20m之间,变化较大没有统一的地下水位。
该含水层具有较强的富水性,所以对煤层开采充水的意义不大。
第二,煤层顶板碎屑岩类砂岩裂隙含水层。
滇东地区C1煤层顶板三叠系下统卡以头组为70-130m的的范围内,由8-20层的粗粒及细粒的砂岩组成,一般由10层组成,含煤总厚5-20m左右,该层以细粒砂岩和中粒砂岩为主,含裂隙承压水。
该含水层的煤层顶板直接充水含水层,因其裂隙发育程度较差补给条件不良,富水性较弱,在通常情况下不会对开采造成较大的影响。
不过在一些矿区受断层影响,裂隙发育,例如镇雄县局部煤矿区内此地层处于承压水位置,单位涌水量可达0.1-0.5L/s.m,渗透系数为0.01-0.05m/d。
第三,灰岩岩溶裂隙含水层。
还需要注意的是局部如果受到构造的影响会与下层的灰岩强富水层发生水利联系,这时富水性会增强,在形成灰岩水突入矿坑的通道时就会形成突水淹井事故,例如,位于恩洪矿区中的中能煤矿就因受断层F2导通影响,造成此矿区的埋深600m以下为突水区。
第四,二叠系下统灰岩岩溶裂隙含水层。
该含水层沉积厚度大,从出露和矿井资料及区域资料可以看出富水性强并且分布不均匀,在镇雄矿区以东玄武岩缺失地区,茅口组灰岩沉积厚度大于200m,岩溶裂隙发育,补给条件较好的地方会对煤矿坑造成突发水事故。
地下水水位较为一致,当开采底部煤层时就是底板向矿坑充水的直接充水层。
1.2隔水层分析
第一,二叠系中、上段隔水层。
本段煤层下起煤层60m煤层以上的煤层直到基岩剥蚀面,所以在钻探过程中部分钻孔会再该段发生冲洗液不同程度消耗的
现象,但是由于该层远离可采的煤层并且地下水补给条件较差,以消耗静储量为主,因而该段仍然可以作为隔水层来看待也可以看做是煤层与新生界孔隙潜水及地表水体的重要隔水层段。
第二,煤层底板隔水层。
该隔水层位于煤层底到灰岩顶之间,主要由泥岩砂质泥岩、砂岩和薄层灰岩组成。
隔水层内钻孔的厚度为7.76-46.63m之间,平均厚度为34m。
该隔水层具有沉积稳定、岩层连续、完整的特征,是阻隔灰岩水突入矿坑的重要隔水层。
该段局部会受到局部破坏,因而会将灰岩与二煤层之间的间距缩短,未来产生容易突水的危险,所以必须引起高度重视。
第三,中段砂泥岩隔水层。
该层位于灰岩顶到灰岩底之间,主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成,平均厚度为32.83m,该层的岩性具有变化大、厚度稳定、透水性强、隔水性好的特征,所以对上段含水层的水力联系具有重要作用。
第四,铝土质泥岩隔水层。
该层位于二叠系石灰岩顶到煤底之间,主要由由铝土岩、铝土质泥岩、泥岩、砂质泥岩等组成,根据钻孔资料显示该隔水层的厚度为8m左右,具有沉积稳定的特性,在正常情况下可以阻隔氧气灰岩水从底版进入到矿坑处。
2矿井充水因素分析
2.1矿井充水因素分析
矿井充水的水源主要有以下几种:第一,地表水。
为了保证矿井生产的安全建议在地表水四周留有设防的水警线,从而能够预留足够的防水煤柱,防患未来发生较大的水灾。
第二地下水,矿井的灰岩岩溶发育具有不均匀的特征,局部岩溶裂隙发育时,该层的贮水空间、地下水补给、径流条件及富水性就会明显优于煤层顶板砂岩水,所以灰岩是煤层底板处充水的主要水源。
三,大气降水以渗透形势直接流入矿产造成充水。
四,煤层地表露头小窑及煤层采空区积水,这些积水多达上万方,甚至数十万方,在突然揭穿情况下会造成淹井事故。
煤矿矿井充水的通道主要有以下几种:第一,顶板充水通道。
煤层顶板砂岩裂隙承压水一般都是沿砂岩裂隙和采动冒落裂隙进入巷道和工作面的,新生界冲洪积层水在建井的过程中可以直接进入井巷。
第二,底板充水通道。
该段内的石灰岩岩溶裂隙发育较好,地下水贮存丰富,流通较为通畅并且断层发育良好,因而将隔水层的连续性破坏的较为完整,而且使各个含水层之间发生水力联系,断层使煤层与底板之间的各个含水层的间距变小,甚至会产生对接,这样就为突水提供了便利的条件,再加上采用矿压和水压的作用,使得底板的隔水层进一步遭到破坏,底板水灾高水头的压力下沿着断层破碎带就在底板的薄弱处产生底鼓,容易引发矿井突水事故。
2.2影响充水程度的因素分析
影响矿井充水程度的因素主要有以下几种:第一,地形。
地形直接影响矿井
水的汇集和排泄,也是控制矿井涌水量大小和防治工作的主要影响因素,主要表现为在矿井相对于当地侵蚀基准面的位置。
对于不同的煤矿会有不同的地形,因而应该根据地形的有利因素来判断水源向矿井汇集的程度,从而判斷地表水对充水的影响大小。
第二,井巷周围岩石的性质。
井巷周围岩石如果为含税层则储存与其中的地下水就会成为矿井充水的重要水源,当井巷道周围为隔水层时如果隔水层的厚度不够或者强度不大,就无法阻止周围的水向矿井中充水。
但是如果隔水层厚度大且强大大时就会形成天然的防水层阻止周围的水向矿井中充水。
充水岩层对矿井充水的影响分析。
这主要取决于充水岩层的含水空间特性、厚度和分布范围,充水岩层还可以分为直接充水岩层和间接充水岩层,直接充水岩层对矿井的影响较大间接充水岩层对矿井的影响较小。
隔水岩层对矿井充水的影响。
隔水岩层对矿井充水的影响主要取决于隔水岩层的阻力、厚度和稳定性等因素。
3结语
充水会对煤矿造成极大的损失,因而在开采过程中应该注意分析矿井周围的水文和地质条件,将充水的危害降到最低。
参考文献
[1]郑世书,陈江中,刘汉湖,等.专门水文地质学[J].中国矿业大学出版社,2010.
[2]章至洁,韩宝平,张月华.水文地质学基础[J].中国矿业大学出版社,2011.
[3]王双明.鄂尔多斯盆地聚煤规律及煤炭资源评价[M].北京:煤炭工业出版社,2006.。