矿井水文地质基础知识PPT课件

好；
充沛
威胁；
4. 属于深部井田；
2. 灰岩露头分布范
5. 在 当 地 侵 蚀 基 准 面以上开采； 6. 属 高 原 山 地 背 斜 正地形，煤层底部灰
围广，河溪发育，山 塘水库多。 3. 在高原山地向斜 正地形矿区灰岩岩
岩无出露； 7. 煤 层 距 顶 底 板 上 下富含水层距离很大
溶特别发育，常形成 暗河系统或汇水封 闭洼地
单位涌水 量q （L/sm）
< 0.1
0.1～< 2
2～< 10
≥10
单 井 涌 年平均 <180（西北地区 0～ 180～﹤600（西 600～2100（西
1200～3000
水量 （m3/h）
<100）
北地区 100～ 150）
北地区 150～ 1200）
最大
<300
<1200（西北地 1200～3000（西
能成为矿井的充水水源，甚至会导致淹井。地表水能否进入矿井，主要取决
于采掘工程与水体之间的距离、地层及构造，其次是采用的采煤方法。 2
㈡ 地下水
老窑积水的充水特点：
⑴ 老窑积水多分布于煤层浅埋处，开采深度大多数为100m左右，个
别可达200m。
⑵ 老窑积水以静储量为主，犹如一个地下水库。当煤（岩）柱强度小 于它的静水压力时，即可发生突水，在短时间内大量积水涌入矿井， 来势凶猛，破坏性强。
分类依据
受采掘 破坏或 影响的 含水层
含水层性 质及补给 条件
受采掘破坏或影响 的孔隙裂隙、溶隙含 水层，补给条件差， 补给水源少或极少，
受采掘破坏 或影响的孔隙 裂隙、溶隙含水 层，补给条件一
受采掘破坏 或影响的主要 是灰岩裂隙-溶 洞含水层，厚层
受采掘破坏或影 响的为岩溶含水层， 其补给条件很好，补 给水源极其充沛，
备危害甚大。
⑸ 因为年代久远，加之无规则的乱采，所以许多老窑的位置现已无法 查考。
㈢ 大气降水
大气降水的渗入是很多矿井充水的经常性补给水源之一，特别是
开采地形低洼且埋藏较浅的煤层时，大气降水往往是矿井充水的主要
来源；与当地的气候、地形、岩石性质、地质构造等因素有关。
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三、矿井涌水通道
矿井涌水通道有构造断裂带、接触带、导水陷落柱、采矿活动造成的裂
主要内容
矿井水文地质基础知识 矿井水害类型及形成条件 有关防治水规定 典型水害案例分析
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一、矿井水文地质基础知识
一、地下水的基本知识
1、地下水概念
地下水是指埋藏在地表以下岩石空隙中的水，它主要以气态水、吸着水、
薄膜水、毛细水和重力水等形式存在于岩石的空隙中。
2、地下水分类
按含水层性质分为孔隙水 、裂隙水 、 岩溶水（喀斯特水）。
防 治 水 工 作 简 防 治 水 工 程 量 防治水工程量大，难
单或易于进行 较 大 ， 难 度 较 度高，往往难以治
高，防治水的经 本，或防治水的经济
济 技 术 效 果 较 技术效果极差
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差
二、矿井水害类型及形成条件
水害类型
按突水水源分：
地表水水害 松散层（冲积层）水害 砂岩裂隙水水害 薄层灰岩水水害 厚层灰岩水水害 老空水（老窑水）水害
根据涌水量大小可分为四个等级：⑴ 充水弱的矿井：Q < 100m3/h；⑵
充水中等的矿井：Q = 100～500m3/h；⑶ 充水强的矿井：Q = 500～
1000m3/h；⑷ 充水极强的矿井：Q > 1000m3/h；
五、矿井水文地质类型
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煤矿矿井水文地质类型表
类别
水文地质简单
水文地质中等 水文地质复杂 水文地质极复杂
根据含水系数的大小，将矿井充水程度划分四个等级：
⑴ 充水性弱的矿井：KB < 2m3/t；
2～5m3/t；
⑵ 充水性中等的矿井：KB =
⑶ 充水性强的矿井：KB = 5～10m3/t； ⑷ 充水性极强的矿井：KB >
10m3/t；
⒉ 矿井涌水量：是指单位时间内流入矿井的水量，用符号Q表示，单位
为m3/d、m3/h、m3/min。
如：
般，有一定的补 砂 砾 石 含 水 层 如：
1. 露 头 区 被 粘 土 类 给水源
（ 煤 层 直 接 顶 1. 矿井经常的直接
土层覆盖； 2. 被断层切割封闭； 3. 地 表 泄 水 条 件 良
底 板 为 含 水 砂 或间接受煤层顶、底 层），其补给条 部灰岩溶洞-溶隙高 件好，补给水源 压富含水层突水的
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按水进入矿井的方式分：
井巷突水（不可预见） 正常矿井涌水（可预见） 顶板淋水 井筒漏水 地表水倒灌（溃入）
其它分类类型：
矿井突水按采掘工作所处的阶段，可分为掘进突水与回采突 水；
按突水点与开采煤层所处的相对位置，可分为顶板突水、底 板突水；
>3000
区 120～300） 北地区 300～
3000）
开 采 受 水 害 影 响 程 采掘工程一般不受水 采 掘 工 程 受 水 采掘工程、矿井 矿井突水频繁，来势
度
害影响
害影响，但不威 安 全 受 水 害 威 凶猛，含泥砂率高，
胁矿井安全
胁
采掘工程、矿井安全
受水害严重威胁
防治水工作难度
防治水工作简单
隙、封闭不良的导水钻孔、岩溶塌陷及“天窗”等。
四、矿井充水强度
在煤矿生产中，把地下水涌入矿井内水量的多少称为矿井充水程度，用
来反映矿井水文地质条件的复杂程度。
生产矿井常用含水系数（KB）或矿井涌水量（Q）两个指标来表示矿井
充水程度。
⒈ 含水系数：含水系数又称富水系数，它是指生产矿井在某时期排出水 量Q（m3）与同一时期内煤炭产量P（t）的比值。即矿井每采一吨煤的同时， 需从矿井内排出的水量。含水系数用KB表示。即：KB = Q / P
根据充水形式及赋存状态分为含水层水、断层水、老窑积水、钻孔水等。
二、矿井充水水源
矿井充水的水源主要有地表水、地下水〔含老窑（采空区）积水〕和大 气降水。
矿井充水的形式有渗入、滴入、淋入、涌入和溃入等，当涌入或溃入井 巷的水量大、来势猛时，称为突水。
㈠ 地表水
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矿区附近的地表水体(海、河、湖泊、池沼、水库等)，在一定条件下，可
⑶ 老窑和旧巷积水与其他充水水源无水力联系时，一旦突水，虽然涌 水量很大，但持续时间不长，容易疏干；若与其他水源有水力联系， 可形成量大而稳定的涌水量，对煤矿生产危害较大。
⑷ 老窑积水是长期积存起来的，多为酸性水。水中硫酸根离子含量可
达4000～6000mg/L。pH值仅仅为1～2，有强的腐蚀性，对矿山设