09--煤矿水害防治理论与技术(景俊超)参考课件

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2.地面岩溶疏干塌陷带 随着我国岩溶充水矿床大规模抽放水试验和 疏干实践，矿区及其周围地区的地表岩溶塌陷随 处可见，地表水和大气降水通过塌陷坑充入矿井。 有时随着塌陷面积的增大，大量砂砾石和泥砂与 水一起溃入矿坑。
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三 矿床充水强度分析
在自然界分布矿床中，单一充水水源和充水通 道是少见的。从水文地质剖面可以看出，矿层（体） 上部和下部往往分布多个充水含水层组。究竟哪个 是充水岩层？哪个不是充水岩层？哪个是强充水岩 层？哪个是弱充水岩层？回答这些问题的方法称为 矿床充水强度分析。
2.老窑水
老窑水一般分布在老矿山的浅部，它具有下列充水特点：
①老窖水以静储量为主，静储量与采空区分布范围有关；②老窖
水为多年积水，水循环条件差，水中含有大量H2S气体，并多为 酸性水，有较强的腐蚀性。③老窑突水一般水势迅猛，硫化氢气Baidu Nhomakorabea
体危害性大。
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（二） 充水人为通道
矿坑充水人为通道包括顶板冒落裂隙带、地 面岩溶疏干塌陷带和封孔质量不佳钻孔等。
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4.面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄区)
根据含煤岩系和矿床水文地质沉积环境分 析, 在华北型煤田的北部一带, 煤系含水层组 主要以厚层状砂岩含水层组为主, 薄层灰岩沉 积较少。 在厚层砂岩含水层组之间沉积了以 细砂岩、粉细砂岩和泥岩为主的隔水层组. 在 地质历史的多期构造应力作用下, 脆性的隔水 岩层受力后以破裂形式释放应力, 致使隔水岩 层产生了不同方向的较为密集的裂隙和节理, 形成了较为发育的呈整体面状展布的裂隙网络。
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2、加强水文地质条件勘探、做好防治水预测预报工 作
各煤田和井田在勘探时必须把水文地质情况搞清，给设计、建井、开采 提供详实可靠的图纸、资料。
在开采过程中对矿井的突水源要进行认真的调查研究，掌握可能出水 的断层及裂隙分布；要了解井下岩层的性质、含水层的补给来源和通道，查 清井田内的老窑数量和分布地点，查清地面河流、湖泊、池塘积水区域和水 量变化；编制好完整的水文地质资料，做到心中有数，开展逐头逐面水情水
根据矿山调查资料表明，矿床开采后矿井充水 强度除取决于充水含水层的富水性、导水性、厚度 和分布面积外，还取决于三个防线。第一防线是充 水含水层出露和接受补给源的条件；第二防线是充 水含水层侧向边界的导水与隔水条件；第三防线是 矿层顶、底隔水岩层的隔水条件。
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第三节 水灾防治预案与水灾现场处理指挥
水灾防治预案
一、加强矿井防治水的基础工作
1、 完善矿井防治水机构设置和人员、队伍配置 大水矿区都要成立防治水领导小组。集团公司总经理和矿
长分别是防治水的第一责任者，相应的总工程师负技术责任。 每个矿要设地测科和钻探队。
地测科要有3-4名矿井地质和水文地质人员，负责资料的 搜集和分析工作；
钻探队要有专业技术员负责钻探资料的搜集和分析工作； 有条件的单位要提取吨煤防治水资金，并且落实到实处， 如山东肥城矿业集团公司，在集团公司、矿分别设地测副总工 程师，具体负责矿井防治水工作；
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二 矿床充水的人为条件
（一）人为充水水源
1.袭夺水
由于矿床开采，降落漏斗不断扩展，人工流场强烈改造矿区 天然地下水流场，人工地下水流场获得新的补给水源称为袭夺水 源。袭夺水源存在下列几种情况；①位于矿床地下水排泄区的泉 水；②位于矿床地下水排泄区的地表水（海、湖、河）体；③位 于矿床地下水迳流带内的排泄区一侧相邻含水层；④相邻水文地 质单元地下水。
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(二) 充水天然通道矿床充水天然通道主要包括点 状岩溶陷落柱、线状断裂（裂隙）带、窄条状隐伏露 头、面状裂隙网络（局部面状隔水层变薄或尖灭）和 地震裂隙等。
1.点状岩溶陷落柱通道
岩溶陷落柱在我国北方较为发育，在地下水的长期物理和化 学作用下, 中奥陶统灰岩形成了大量的古喀斯特空洞, 在上覆岩 层和矿层的重力作用下, 空洞溃塌并被上覆岩层下陷填实，被下 塌的破碎岩块所充填的柱状岩溶陷落柱像一导水管道沟通了煤系 充水含水层中地下水与中奥陶统灰岩水的联系, 特别位于富水带 上的岩溶陷落柱, 可造成不同充水含水层组中地下水的密切水力 联系。岩溶陷落柱的地表特征比较明显, 特别在基岩裸露区更为 明显。
1.顶板冒落裂隙带
采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带 是矿坑充水的人为通道，其特点如下：①当冒落 裂隙带发育高度达到顶板充水岩层时，矿坑涌水 量将有显著增加，当未能达到顶板充水岩层时， 矿坑涌水无明显变化；②当顶板冒落裂隙带发育 高度达到地表水体时，矿井涌水量将迅猛增加， 同时常伴有井下涌砂现象。
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2.线状断裂(裂隙)带通道 断裂带是否能够成为充水通道主要取 决于断裂带性质和矿床开采时人为采矿活 动方式与强度。这里重点分析断裂带的性 质，后面问题在充水人为因素部份讲述。
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3 窄条状隐伏露头通道
在我国大部分煤矿山, 煤系薄层 灰岩含水层和中厚层砂岩裂隙含水层 以及巨厚层的碳酸盐岩含水层多呈窄 条状的隐伏露头形式与上覆第四系松 散沉积物不整合接触. 影响隐伏露头 部位多层充水含水层组地下水垂向间 水力交替的因素主要有两个.
煤矿水害 防治理论与技术
河南金丰煤业集团有限公司 小河煤矿三矿培训科 景俊超
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第一节 我国煤矿水害类型及分布
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昆
仑
秦 岭
贺 兰
山 构 造 带构
阴山构造带
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造
带
川
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滇
构
2
造
带
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第二节 矿床充水条件分析
矿床充水的基本条件可分为自然条件和人为条 件两大类。
（一）自然充水水源 1.大气降水 大气降水是地下水的主要补给来源，所有矿床
充水都直接或间接地与大气降水有关。但这里所讲 大气降水水源，是指矿床直接充水的唯一水源。
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2. 地表水水源 在有大型地表水体分布（海、湖、大河流、水 库、水池）的矿床地区，查清天然条件下和矿床开 采后的地表水对矿床开采的影响，是矿区水文地质 勘探和矿井水文地质工作的头等重要大事，是评价 矿床开采价值的重要内容。 3.围岩地下水水源 围岩地下水充水类型划分: ① 根据充水岩层性 质不同可分为：砂砾石孔隙充水矿床，坚硬岩层裂 隙充水矿床，岩溶充水矿床。②根据矿层与充水岩 层接触关系不同可分为：直接充水矿床，间接充水 矿床。③ 根据矿层与充水岩层相对位置不同可分为： 顶板水充水矿床，底板水充水矿床，周边水充水矿 床。