第三章 矿井充水条件分析汇总

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

含水层分

类

定义

直接充水含水层可以通过井巷或者露天矿坑的揭露、煤层回采后的冒落带以及底鼓充水途径，向矿井直接充水的含水层

间接充水含水层与直接充水含水层有水力联系，但只能通过直接充水含水层向矿井充

水的含水层

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

含

水

层

类

型

赋存条件对矿井充水的影响

孔隙含水层

1、煤层赋存与疏松孔隙岩层

中

2、煤层赋存与坚硬岩层上

部，被厚松散层覆盖

受采掘破坏的含水层为孔隙含水

层，对矿井充水的影响取决于含水层

的富水性及其与其他水源的水力联

系，井筒揭露孔隙含水层直接充水，

少数情况下因水位下降还会引起井壁

破裂，第四纪底部为富水性强的含水

层时，对浅部煤层安全开采有威胁

裂隙含水层

1、煤系地层中的砂页岩裂隙

含水层组是井巷最经常揭露的裂

隙含水层，因含水空间发育不好，

富水性弱至中等，很少达到富水性

强的程度

2、厚层的砂岩、砂砾岩含水

层有时富水性较强，但一般距开采

煤层较远，很少构成直接充水含水

层

井巷揭露时有水，在无其他水源

补给时，水量一般不大，且衰减快，

可疏干，回采时顶板冒落而导致矿井

充水，水量一般不大，含水较丰富的

裂隙含水层多数是通过采动后的导水

裂隙带和集中导水通道进入矿井

岩溶

含

水

层

薄

层灰

岩含

水层

主要是华北石炭二叠系煤田

中、上石炭薄层灰岩含水层，既可

能赋存于开采煤层的顶板，也可能

赋存于开采煤层的底板

除井巷直接揭露外，采动裂隙、

断层等集中导水通道都可能将其导入

矿井

这类含水层当其岩溶裂隙发育、

厚度较大时，常富水性较强

当其和其他水源无联系时，防治

难度相对较小，当其与其他水源有联

系时，常形成重大水害，防治难度较

大

厚

层灰

岩含

水层

以华南晚二叠系煤层为主，龙

潭煤系顶板为长兴灰岩，底板为矛

口灰岩，这些厚层灰岩不仅岩溶发

育，而且与煤层之间无隔水层或隔

掘进和回采时均受到岩溶水的威

胁，充水时往往来时凶猛，并伴有突

泥突砂现象，有时涌水通道与地表岩

溶塌陷相同，使河水倒灌，有些通过

水层较薄地下暗河的落水洞进入矿井，水量受

季节降水量大小影响

华北型煤矿的基底是寒武系或者奥陶系灰岩，由于出露面积大、分布广、厚度大、补给好、富水强、距下组煤相对较近、水压高，除通过集中导水通道直接突水入矿井外，还是下组煤底板下直接充水含水层最重要的补给水源，一般被视为华北地区重特大水害的元凶

奥陶系灰岩距下组煤尚有一段距离，多数情况下不是矿井充水的直接充水含水层，它既可以通过补给直接充水含水层向矿井充水，也可以通过断层、陷落柱、导水钻孔等集中导水通道向矿井充水

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

类

型

充水途径对生产矿井的影响

江、河、湖、海、池塘、水库

等

1、洪水冲毁井口围堤直接

灌入；

2、通过地表水体下松散岩

层、基岩含水层露头再渗人井巷；

3、通过采后顶板冒落带贯

通、地表塌陷裂缝渗人；

4、通过构造破碎带、老窑直

接溃入

1、充水程度决定于井巷距离地表水体

的远近以及地表水体下岩层岩性、厚度和构

造情况；

2、地表水作为充水水源经常构成定水

头的供水边界，因此动水量稳定，不易疏干；

3、贯通岩溶断裂带时，往往造成严重的

淹井事故

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

充水

方式

充水途径对矿井充水影响

大气降水的渗

1、通过井巷上部表层渗

人

1、涌水量有明显的季节变化

2、涌水量“峰值”滞后于降水量“峰值”，