第二章 矿床充水条件

条件：顶板砂岩、裂隙 特点： ①一般不影响生产 ②局部水害严重（构造破碎程度比较高） ③有时淹井
矿井涌水量一般0.5~5.0m3/min



（4）西北侏罗系裂隙水害区（陕、甘、蒙）； 条件：侏罗系薄基岩，贫水，降水少 特点： ①水害集中于浅部 ②地表水影响大 ③缺失，以保水为主

分布位置：多位于山区分水岭或斜坡地带 地形条件：通常不利于充水水源的汇集而有利于排泄 充水特征：以大气降水为主要充水水源，矿井正常涌水 量较小，雨季短期增大，水文地质条件比较简单。 NOTE！ 井巷上方存在封闭汇水洼地，并有集中 入渗通道与矿井相通时，也会造成很大的涌水， 甚至发生灾害事故。
最大突水量 m3／min 2053 320 300 46．8
事 故 案 例
开滦范各庄矿2171工作面陷落柱奥 灰突水 河南焦作演马庄矿二一车场第二次 太原组二层灰岩突水 山东新汶张庄矿11煤层西南风井西 侧冲沟溃水事故 开滦范各庄矿-490m水平204工作 面12煤层底板砂岩水
3、水文地质条件的多变性
综合作用
充水水源 充水通道 影响因素
矿井涌水的必备条件
正确地掌握矿床充水条件， 是进行矿床水文地质工作的基础。
第一节 影响矿井充水的自然因素
大气降水 地形 地表水 井巷围岩的性质 地质构造 岩溶陷落柱
自然因素
一、大气降水
1、直接受大气降水补给的矿床-分布特征 包气带中 埋藏较浅 充水层裸露 分水岭处 2、入渗过程-矿井充水影响分类 露天矿 有集中入渗通道的矿井 沿孔隙裂隙入渗的矿井
第二章
矿井充水条件
工作阶段
采矿工作从发现矿床到开采结束要经历若干 阶段，每一个采矿阶段都有一个相应的地质-水 文地质工作阶段与之对应，矿床水文地质工作就 是为其提供所需的地质-水文地质依据。
章节安排
第一节 影响矿井充水的自然因素 第二节 影响矿井充水的人为因素 第三节 矿井充水条件分析


⑴ 露天矿：
① 降水直接落在矿坑内，其水量决定于降水量、矿 坑范围及汇水条件； ② 矿坑充水与降水关系极为密切，雨后水量增大。
⑵ 有集中入渗通道的矿井：
① 降水沿集中入渗通道灌入矿井造成涌水，水量取决于降 水量、汇水条件和通道的过水断面积、长度； ② 矿井充水与降水关系密切，矿井充水滞后于降水时间， 一般为数小时至数日，有时构成水害。

（2）华南晚二叠统岩溶水害区（南方）； 条件：①顶底板为灰岩 长兴灰岩 茅口灰岩 ②浅部近地表岩溶发育，以溶洞为主 特点： ①突水频繁，水量大（淹井事故相对较少） ②常影响矿井生产 ③承担巨额排水费 ④以顶板灰岩水害为主

（3） 东北侏罗系裂隙水害区；

⑶ 沿孔隙裂隙入渗的矿井：
① 入渗机制比较复杂，水量决定于降水量、降水 强度、降水历时和入渗条件； ② 矿井充水与降水的关系不密切，矿井涌水量增 大滞后于降水的时间较长。
降水入渗型
受降水影响的矿井涌水量：

周期性变化-季节性、多年周期 影响随深度减弱
四川芙蓉煤矿
+ 515.75m ŋ =19 + 441.0m ŋ=3.6
⑴ 随季节变化 ⑵ 随采矿活动 ⑶ 随矿区排水面变化
NOTE：矿区水文地质工作的要求 ① 水文地质条件-- 分阶段，由浅入深； ② 地下水规律 -- 空间和时间上变化规律； ③ 治理地下水 -- 除弊兴利，变害为利。
矿井充水条件
概念！ A、矿床充水：自然状态下矿床和围岩中赋存的水； B、矿井涌水：采矿时流入井巷的来自百度文库； C、矿井突水：超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。 D、矿井充水条件：

我国煤矿水害分区
3东北
4
西北
秦
造带 阴山构
贺 兰 山 构 造 带 构
川 滇 构 造 带
昆
仑
北方 1
造 带
（华北）
岭
5
西南 （藏边）
2
南方 华南
6
台湾




（1）华北石炭二叠岩溶裂隙水害区（北方；山西； 河北…） 充水基本条件 ： ①顶板松散层 ②顶板砂岩 ③底板灰岩岩溶 充水特点 ： ①突水特大事故多发区，水害事故频繁 ②水量大，淹井事故多 ③以底板巨厚岩溶水害为主 ④巨额的排水费
例：矿区水文地质勘查阶段划分
普查 普查勘探阶段 生产建设阶段 通常，水文地质工作是地质工作的一部分（从属）， 只有当水文地质条件极复杂或部分复杂的矿区，才进 行专门的水文地质勘查工作。 详查（初步勘探） 精查（详细勘探） 勘 探
矿床地下水
1、矿床地下水的特点 ⑴危害性—矿井突水、水害 ⑵生产生活—必不可少 2、水文地质条件复杂性 由于自然地理、地质和水文地质条件的差异， 我国不同地区，甚至同一矿区的不同矿井或同一矿 井的不同采区、不同煤层、同一煤层的不同开采水 平，水文地质条件的复杂程度多存在一定、甚至较 大的差异。


矿井水 ——采矿过程中涌入矿井巷道的水 。 矿床（井）充水条件——矿井充水水源、充水通道 和影响矿井充水程度等三类因素的综合作用结果。 矿井充水条件决定因素： 自然因素 人为因素 煤田普查勘探阶段： 初步预测煤田开采时的可能充水来源和充水途径

煤矿建设生产阶段：

确定矿井充水的水源和通道，预测矿井正常和最 大涌水量
二、地形
地形直接影响矿井水的汇集和排泄，是控制矿 井涌水量和防治工作难易程度的主要因素之一。
大山嘴，有泉水；沟相交，水滔滔； 弯对弯，水不干；龙戏珠，水不枯。
地形对矿井充水的影响集中反映在矿井相对于 当地侵蚀基准面的位置上，一般分为两类。
范围！可变！有规律可寻！
上
下
侵蚀基准面
上
1、位于当地侵蚀基 准面以上的矿井
2006年7月，受碧利斯台风影响，湖南省郴州、衡阳普 降暴雨，白沙煤电集团 -前进煤矿从15日13时20分至16时10 如南方岩溶地区的矿井，落水洞、天窗、溶斗常形成 分仅 3个小时，矿井涌水量由200m3/h上升至1300m3/h，矿井 集中入渗通道，或导通的小煤窑、老空水和采空区。 处于应急状态，广大干部职工全力抗洪保井，与洪水抗衡了 40多个小时，最终没有保住矿井，于17日凌晨5时12分被洪 水吞噬。


（5）藏边中生界裂隙水水害区； 条件： ①水文地质条件简单 ②水害影响不严重 ③主要是露天矿


（6）台湾第三系裂隙、孔隙水害区 特点：水害不多，影响不大
据《煤矿水害事故典型案例汇编》统计：
序 号 1 2 3 4
充水水源 厚层灰岩水 薄层灰岩水 地表水和松散 层孔隙水 砂岩水
所占比例 ％ 25 30 14 1