矿井充水条件分析

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1、矿井充水条件分析矿井充水水源一、天然充水水源矿井的充水天然水源主要有大气降水、地表水、地下水三种水源。1、大气降水大气降水是地下水的主要补给来源，所有矿井充水都直接或间接地与大气降水有关。但这里所讲的大气降水水源，是指对矿井直接充水的大气降水水源。以大气降水补给为主的煤层矿床埋藏特点：a.开采煤层时其主要充水岩层（组）是裸露的或者其覆盖层很薄；b・煤层埋藏较浅；C•开采的煤层处于分水岭和地下水位以上的地段。大气降水充水特点：大气降水是矿井地下水的主要补给来源。所有的矿井充水，都间接受到大气降水的影响。对于大多数生产矿井而言,大气降水首选渗入地下，补给含水层，然后再涌入矿井

2、。以大气降水为主要充水水源的矿井，其涌水量变化有如下规律：a.矿井充水程度与地区降水量大小、降水性质、强度和入渗条件有关。如长时间的降雨对入渗有利，矿井涌水量大，反Z,则矿井涌水量就小；b・矿井涌水变化与当地降水量变化过程相一致，具有明显的季节性和多年周期性变化规律；C同一矿井，随着开采深度的增加，涌水量贬值出现时时间滞。这是市于随着开采深度的增加岩层透水性减弱和补给距离增加所致。2、地表水在有大型地表水体分布（河流、水库、水池）的矿区，查清天然条件下和矿井开采后的地表水对矿井开采的影响，是矿区水文地质勘探和矿井水文地质工作的头等大事，是评价矿井开采价值的重要内容。地表水

3、不仅可能千万矿井突然涌水，严重情况下会导致水沙同吋溃入矿井。地表水能否进入井下，由一系列的自然因素和人为因素决定，主要取决于巷道距地表水体的远近、水体与巷道之间的地层及构造条件和所采用的开采方法。一般来说，矿体距地表水体愈近影响愈大，充水愈严重，矿井涌水量愈大。若矿井充水水源为常年存在的地表水体时,则地表水体越大，矿井涌水量越大，且稳定，淹井时不易恢复；而季节性地表水体为充水水源时，对矿井涌水量的影响则随季节性变化；另外，地表水体所处地层的透水性强弱，直接控制矿井涌水量的大小,地层透水性好，则矿井涌水量大，反之则小。当有断层带沟通时，则易发生灾难性的突水，同样，不适当的开

4、采方法，也会千万人为的裂隙，从而增加沟通地表水渗入井下的通道，使矿井涌水量增加。3、地下水围岩地下水充水类型划分：a根据充水岩层性质不同可分为：砂砾石孔隙充水矿井，坚硬岩层裂隙充水矿井，岩溶充水矿井。b.根据矿层与充水岩层接触关系不同可分为：直接充水矿井，间接充水矿井。c.根据矿层与充水岩层相对位置不同可分为顶板水充水矿井，底板水充水矿井，周边水充水矿井。矿井由表土层至含煤地层间存在有众多的含水层，但并非所有含水层中的地下水都参与矿井涌水，即使参与矿井充水的含水层，它们的充水程度也有很大的判别，故必须对矿体周围含水层按对矿井充水程度加以区分。在煤矿生产中，井巷直接揭露或穿

5、过的含水层和煤被开采后经冒裂带及底板突水等途径直接向矿井进水的含水层称直接充水含水层。那些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称间接含水层，它是直接充水含水层的补给水源。在天然条件和开采时都不能进入井巷的地下水，则不属于充水水源，仅属于矿区内在存在的地下水。流入矿井的地下水由两部分组成，即储存量和动储量。储存量是指充水岩层空隙中储存水的体积，叩巷道未揭露含水层时其实际储存的地下水。动储量是指充水岩层获得的补给水量。它是以一定的补给与排泄为前提，以地下径流的形式，在充水岩层中不断进行水交替。矿井在开采初期，进入矿井的地下水以储存量为丄，随着

6、较长期的降压疏放，动储量逐渐取代了储存量而进入矿井。因此，以消耗存量为主的矿井，在排水初期就会出现最大涌水量，随着储存量的消耗，涌水量就逐渐减少，以致很快疏干。相反，如果以消耗动储量为主，则排水初期涌水量较小，以后随着开采巷道的不断扩大，并随着降落漏斗的形成而趋于稳定。由此可见，二者相比，储存量较易疏干，而动储量则往往是矿井充水的主要威胁。岩溶水在我国华北和华南的许多矿区较为常见。如华北石炭、［叠纪含煤地层厚度达数百米，假整合于岩溶比较发育的奥陶系灰岩强含水层之上。就郑州矿区而言，多次发生的重大突水事故，其直接或间接水源绝人多数为灰岩含水层中的岩溶水。岩溶水源突水的一般特

7、点是：水压高、水量大、来势猛、涌水量稳定，不易疏干，危害性大。其突水规律受岩溶发育程度及规律的控制。二、人为充水水源1、袭夺水由于矿井开釆，降落漏斗不断扩展，人工流场强烈改造矿区天然地下水流场，人工地下水流场获得新的补给水源称为袭夺水源。袭夺水源存在下列几种情况：a•位于矿井地下水排泄区的泉水；b.位于矿井地下水排泄区的地表水体（湖、河、水库）；c.位于矿井地下水迳流带内的排泄区一侧相信含水层；d.相信水文地质单元地下水。2、老窖及采空区积水古代及近期的采空区及废弃巷道，Ftl于长期停止排水而使地下水领取。当采掘工作面接近它们