《水文地质基础知识》ppt课件

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1、矿井水文地质基础知识1矿井水文地质基础知识一、地下水的形成与分类三、矿井充水条件分析二、含水层与隔水层四、矿井涌水量预测2一、地下水的形成与分类（一）地下水的概念地下水是指埋藏在地表以下，储存在岩石空隙中的水。它主要以气态水、吸着水、薄膜水、毛细水和重力水等几种形式存在于岩石空隙中。3（二）地下水的起源（假说）（1）渗入说：公元前1世纪，认为地下水是由雨水和雪水渗入地下形成的。（2）凝结说：公元前4世纪，认为地下水是由空气中水蒸气凝结而成的。4（3）沉积说：20世纪初，在人们发现地下深处存在高温卤水以后，认为地下水与含水岩石同时形成于沉

2、积盆地中，两者的年龄一致，并把这种水命名为沉积水（同生水）。（4）初生说：1902年由奥地利地质学家E.修斯提出。认为初生水来自岩浆源的分异作用，初生水的基本标志是高温、溶解有特殊的与岩浆有关的化学成分。5（5）内生说：由前苏联水文地质学家Г.Н.卡明斯基提出。认为凡是早于渗入循环与沉积循环生成的地下水均可命名为内生水，它主要由岩浆及变质(由地球内力作用引起岩石的改造与变化)起源的水、汽组成。20世纪60年代以来，已逐渐公认地下水的起源与地球水圈起源紧密相关，原始地壳出现以后，地球水圈才逐渐形成。包含在地球水圈中的水（包括地面水和地下水

3、）主要是整个地质时期从地球内部持续地逸出起源的。6（三）自然界的水循环分大循环（海陆之间）和小循环（海陆内部）。在全球范围内，水分从海洋表面、陆地的河湖、岩土表面蒸发，植物叶面蒸滕的水分，上升的水汽随气流转移到陆地上空，以降水的形式降落到陆地表面，又以地表径流及地下径流的形式汇入大海之中，称为大循环。循环周期长达数千年或几天。7自然界中水循环动态观点：通过循环—水的质量得以净化、水的数量得以再生，可持续发展得到保证。降水蒸发径流水汽输送入渗蒸发降水水汽输送8（四）地下水的分类（1）按地下水的埋藏条件分为：①上层滞水②潜水③承压水9①上层

4、滞水一般认为上层滞水是指埋藏在离地表不深的饱气带中局部隔水层上的重力水。一般对煤矿生产几乎没有影响。10②潜水是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上，且具有自由水面的重力水。潜水的自由水面，称为潜水面；潜水面上任一点的标高，称为潜水位。对于煤矿来说，潜水是矿坑充水的重要水源之一。11注：民用水井与矿井排水。12注：井下施工上山巷道与泵坑积水。13③承压水充满于上下两稳定隔水层之间的含水层中的重力水，称为承压水。储存承压水的向斜构造，在水文地质学中通常称为承压水盆地或自流盆地。自流盆地按其水文地质特征可分为补给区、承压区及排泄区三部分。对

5、矿井开采来说，承压水对矿井影响较大，甚至造成淹井事故，必须引起高度重视。1415泉：是地下水的天然露头，是地下水的一种重要排泄方式。按泉的形成方式可分为下降泉和上升泉。下降泉：由潜水含水层形成的泉。根据泉水出露的原因又可分为侵蚀下降泉、接触下降泉、溢流下降泉。上升泉：由承压水含水层形成的泉。根据上升泉出露的原因又分为侵蚀上升泉和断裂上升泉。16（2）按含水层空隙性质分为：①孔隙水②裂隙水③岩溶水17①孔隙水储存于疏松岩层孔隙中的水。一般情况下，岩石颗粒大而均匀，则含水层孔隙大、透水性好、水量大、运动快、水质好；反之，则正好相反。孔隙水对

6、采矿的影响主要取决于孔隙含水层厚度、岩层颗粒大小及其与煤层的相互关系。（第四系含水层等）孔隙的大小：取决于沉积物颗粒形状、大小、均匀程度、排列情况及胶结程度等。颗粒越粗大，其间孔隙越大。颗粒大小相等，呈立方体排列（疏松排列），其孔隙要大于呈四面体排列（紧密排列）。沉积物颗粒不均匀，粗颗粒间的孔隙常被小颗粒充填，使孔隙变小。18②裂隙水埋藏于基岩裂隙中的地下水。按成因，岩石的裂隙可分为风化裂隙、成岩裂隙和构造裂隙三种类型，相应的裂隙水也分为三种。（顶板砂岩含水层）裂隙是坚硬岩石中的空隙。包括裂隙的宽度、长度、数量、分布及连通情况。19③岩

7、溶水埋藏于溶洞溶隙中的重力水，或称喀斯特水，有时也称溶洞水。喀斯特水的水量大、水质好，可作大型供水水源，但岩溶水对煤矿生产安全构成严重威胁，尤其是岩溶化岩层厚度巨大时，多是造成矿井重大水患的水源。溶隙是可溶岩（石灰岩、白云岩、大理岩、石膏、岩盐等）中的空隙。巨大洞穴或溶隙，是水溶蚀结果。20二、含水层与隔水层（一）含水层通常指储有地下水的透水层，是地下水赋存与运动的主要场所（如岩溶发育的石灰岩和白云岩）。含水层的构成通常需要以下三个条件：（1）储水空间（2）储存地下水的地质构造（3）良好的补给来源21（1）储水空间构成含水层，首先要具有

8、良好的储水空间。岩层的空隙愈大、数量愈多、连通性愈好，则透水性能就愈好，重力水就愈易渗入及流动，有利于形成含水层。22（2）储存地下水的地质构造具备利于储存地下水的地质构造也是构成含水层的重要条件之一。在有