矿井涌水的影响程度

浅析矿井涌水的影响程度

摘要矿井冲水水源、冲水通道、冲水含水层（直接的、间接的）特征、开采煤层顶底板特征，以及地形、气候、地表水体、采煤方法等影响矿井充水的性质和强度的诸多因素，称为矿井充水条件。关键词矿井涌水量；构造体系

中图分类号 td742 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）012-0230-01

1 同一构造体系不同部位对矿井涌水的影响程度不同

1）任一断层面形成时，其不同部位受力是不均衡的，因此造成同一断层不同部位矿碎程度的不均匀性。另外就其端点而言，都不是以位移消失应力，而是以破裂、变形消失应力。故在断层的端点部信及其两侧的岩层裂隙发育，为地下水运动、埋藏创造了良好的条件。

2）一个构造体系的主干断裂与分支断裂的交叉点，应力比较集中，各种裂面均很发育，岩石破裂，充填和胶结程度较差，尤其在石灰岩中，岩溶也特别发育。故在断层的交叉点处，突水性强，导水性也好，采掘工作面接近上述地段，经常发生突水事故。

3）断层密度大的地段，不仅应力集中，且受多次应力作用，造成岩层破碎，裂隙发育，这是地下水运动和赋存的良好场所，一旦采掘工作面接近或通过这些块段时，则易发生突水。

4）断层的形成是两盘相对运动的结果，在相对运动过程中，必然有主动与被动之分，这种“主动”与“被动”是由于受的边界条

件和重力作用造成的。如高角度断层的发生，因上部临空，故在水平外力作用下，上盘易向上滑动，在重力作用下，它又易向下滑动。所以从作用力与反作用力来看，上盘为“主动”盘，其中低序次的断裂相应比下“被动盘”发育，故在上盘部位突水性强。这与断裂面两盘的岩性、富水性及补给条件也有一定关系。

综上所述，地质构造对矿井涌水的景响是复杂的，是多种因素决定的。在分板矿井涌水条件时，既要看到地质构造决定地下水的埋藏条件，也要看到地质构造控制了地下水的运动和影响矿井涌水量的大小，所以在分析判断断层导水性及共富水性时，绝不能凭主观臆断，必须用辩证唯物主义观点对每一条断层的具体情况作具体分析，从而确定每一条断层的导水与涌水的相对性、可变性和不均一性。

矿井涌水条件的分析无非是从具体资料中去伪存真来分析和研

究矿井涌水的水源和通路。分析得准确与否，不仅关系到涌水量大小及计算参数的选择择，还关系到如何采取经济合理有效的措施，保证安全生产的问题。为此，在日常工作中，必须详细搜集资料，对本矿区、本井田的地质、水文地质条件进行调查和研究，对断层可能存在的位置、规模，断裂面力学性质，两侧岩层的错动关系及其岩性，含量水层的分布及其富水性，采空区边界，旧钻孔的空间位置等，皆应调查清楚，并且要有系统完整的图纸和方案等原始资料，只有这样才能正确地判断矿井涌水因素之间相互制约和相互依存的内在联系及规律，找出涌水的主导因素，采取胜效措施，确保

安全生产。

2 防治隔水层与阻水断裂滞后突水（泥）

在煤矿最常见的隔水层有泥岩、砂质胶结构的粉砂岩等。在一定的自然条件下，这些隔水层有要能转化为含水层或透水性能较好的岩层。隔水层的微粒之间多被结合水所占据，几乎不含重力水，故为隔水层。有时因黏土干裂而收缩，裂隙很发育，具有一定透水性，能贮存地下水，而失去原有的隔水性。由隔水层转变为透水层或含水层。在较大水压及矿压作用下，可使隔水层中一部分结合水产生运动而具有透水性，从而转化为含水层。可见隔水层在特定条件下具有两面性。在煤矿生产中，如果忽视这种转化因素，就容易被某些现象所迷惑，而造成突水事故。

例如，20世纪80年代，湖南煤炭坝五亩冲煤矿运输大巷布置在已疏干的茅口灰岩强含水层中。一天大巷遇到一条宽1.5cm的裂缝，内充填有干红泥，认为是阻水带而继续掘进。因水压与矿压使干泥产生裂缝，地下水随之渗入裂缝。3个月后大巷所见干红泥变而具弹性，再过一星期之后，具弹性红泥的抗压强度低于水压而变成稀泥涌入具有自由面的大巷，所幸未造成人员伤亡，仅使工期延长5个月，造成部分经济损失。这是滞后突泥的典型事例。

又如，因射流作用的滞后突水。霍州矿区曹村煤矿据精查资料奥灰水静止水位为517～519m。该矿把500m水平大巷布置在奥灰岩中，大巷带水压大于1mpa。20世纪80年代初，暗斜井落底后送巷50

余米时，揭露了一条宽1.5cm左右的开口裂隙，无水。曹村煤矿位

于距奥灰水补给区仅3km的径流区，有限的水流沿该煤矿主径流带约0.8km，因射流作用无水而充气。大巷掘进两个月后，因矿井为负压通风，局部通风机回风流不断将该裂隙中气体缓慢带出，其气压小于射流带向郭庄泉排泄。该裂隙距主流带约0.8m，因射流作用无水而充气。大巷掘进两个月后，因矿井为负压通风，局部通我机回风流不断将该裂隙中的气体缓慢带出，其气压小于射流带的水压，在水压、矿压和爆破震动的诱发下，奥灰水终于从该裂隙中涌出。由于所掘临时水窝容积小，临时水泵排量小，大巷及部分暗斜井被淹，调泵强排水月余。

临汾市不少煤矿缺水，为寻找供水水源而打深井揭露奥灰岩百余米，有的在200 m以上，但无水或涌水甚微，这是因为这些矿井距地下分水岭不远，不在径流带上的话，将会取得较好的效果。再如，山东肥城杨各庄煤矿的断层滞后重大突水事故。1985年5月27日9时左右，该煤矿在已经停止掘进达4个月之久的9101回风巷发生突水，标高-32m。初期涌水量为600 m3/h左百，17时增至4000m3/h，最大时达到5237 m3/h，最后稳定在4409m3/h。该煤矿把排水能力从1680 m3/h努力提到2360m3/h，因抵不住涌水量，到当月28日4时35分淹没了矿井，停产半年，无人员伤亡，设备全部被淹，其损失达2001.5万元。

该突水点位于地堑内，东南部有两条正断层，走向ns，倾向nw，倾角68°，落差分别为18 m和8m；西北有两条正断层，走向ne，倾城倾国向se，倾角70°，落差分别为7m和15m。其落差均为地

堑内侧不于外侧。突水点在东南侧落差8m断层的中部巷道揭露处。该工作面开采9号煤层，煤厚1.2m左右，下距本溪组徐家庄灰岩（）21m。徐家庄灰岩厚13.5m，徐家庄灰岩下距奥陶系灰岩12 m 左右，奥陶系灰岩厚800 m左右。这两层灰岩含水极为丰富，两者水力联系密切，其水位动态及水质特征基本一致。

此次突水的主要原因中对抽揭露的断层点未采取加（砌碹、筑防水墙、注浆等）防水措施，使其长期裸露，断层带被水浸泡（岩块）变软，强度降低，而发生的滞后突水。

3 结语

上述例子告诉我们，井下遇到有滞后突水危险的断层、张节理时，一定要立即采取防范措施，以杜绝后患。

参考文献

[1]庞渭舟，刘维国.煤矿水文地质学[m].北京：煤炭工业出版社，1980.

[2]武强，金玉洁.华北型煤田矿井防治水决策系统[m].北京：煤炭工业出版社，1995.