第七章 矿井水文地质.ppt

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1、第八章矿井水文地质第一节地下水的基本知识第二节矿井水的来源第三节矿井涌水量的预测方法第四节矿井水的防治第一节地下水的基本知识矿井水的危害：影响煤炭资源的开发；恶化矿井生产条件；增加采矿的成本；造成淹井事故。一、自然界中水的循环自然界中大气水、地表水和地下水是统一水体，它们之间存在着内在联系和不断相互转化的循环过程。水循环水通过水圈、大气圈、岩石圈和生物圈处于连续不断地循环运动的过程，称为水循环。水循环包括：大循环（外循环）、小循环（内循环、在本地蒸发降落）。水的循环示意图水循环意义a.使大气圈、水圈、岩石圈

2、和生物圈之间不断地进行着能量交换和物质迁移。b.使大气降水、地表水、地下水、土壤水之间相互转化，使水资源形成不断更新的统一系统。二、含水层和隔水层自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成，并经历了后期多次构造运动与各种地质构造改造，因而发育了许多不同成因，不同方向，不同规模的空隙。含水层（带）隔水层（带）有些岩层的空隙不发育，不透水。**含水层形成具备条件：1、岩层有连通空隙。2、隔水地质条件。3、足够的补给水源。三、地下水的分类自然界有各种各样的地下水。有的埋藏很深、有的则很浅。有的水量大，有的水量小。总之

3、，各种地下水在形咸、分布、运动、水质、水量等方面都有很大的不同。按地下水的埋藏条件分类潜水：位于地表以下，第一个稳定隔水层以上的含在透水层中、具有自由水面且能够自由流动的重力水。其水面是起伏不平的面，称为潜水面。潜水主要由大气降水和地表水补给。多数情况下，补给区与分布区一致。所以潜水的埋藏深度及含水层厚度经常是变化的，而且变化范围较大，其中以气候、地形的影响最为显著。对采矿工作来说，潜水对建井及露天开采的影响较大，对地下开采影响较小潜水特征：A）潜水直接接受大气降水和比它水位高的地表水的渗入补给区一致；B）

4、潜水面不承受静水压力；C）在重力作用下，由高向底流动，称潜水流；D）潜水的埋深因地而异，与水位、水量变化有关。上层滞水：埋藏在离地表不深的饱气带中，局部隔水层上的重力水。临时性供水水源，对煤矿几乎无影响。承压水（自流水）：是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水，其运动受上下隔水层的约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区。其补给区与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，不易受污染。特征：A）承压水具有静水压力；B）以侧向补给为主，因此补给区与分布区不一致；C）承压水迳流严格受隔水层控制，其埋藏分布主要

5、取决于地质构造；D）承压水的动态受降水、蒸发、水文等因素影响，但不如潜水显著，水位变化幅度小，一般有滞后性；F）由于有连续的隔水层的覆盖，承压水不易污染；在承压水区，当断裂或人工打井穿过其上面的隔水层时，承压水即可上涌，如出水口低于水源区，就会出现自流井(泉)。按含水层空隙性质分类孔隙水：是指存在于疏松岩层的孔隙中的水；导水性好补给充沛裂隙水：是赋存和运动于基岩裂隙中的地下水；风化裂隙成岩裂隙构造裂隙岩溶水（喀斯特水）：是储存和运动于可溶蚀裂隙和溶洞中的地下水；四、泉泉是地下水的天然露头，地下水的一种重要排

6、泄方式，是蓄水构造水文地质特征的重要表现。研究意义：确定水文地质单元的边界；阐明岩层的富水性；有帮于判断地下水的类型和动态变化；分析泉水了解补给水源水质；是理想的天然地下水资源；可减少水文勘探工作量。五、地下水的物理性质和化学成分（一）地下水的物理性质1、温度2、颜色：取决于化学成分及悬浮物。3、透明度：取决于固体物质与胶体颗粒悬浮物的含量。4、气味：取决于所含气体及有机物质。5、味觉：取决于所含盐分或气体。6、密度：溶解盐分多少或气体成分。（二）地下水的化学成分（元素70多种）1、离子状态：阳离子、阴离子

7、2、化合物3、气体物质：···地下水的化学指标1、氢离子浓度（PH值）2、硬度：总硬度（水中钙、镁离子的总量）、暂时硬度（沸腾时沉淀的钙镁离子的量）、永久硬度（沸腾时残留的钙镁离子的量.硬度表示:德国度和毫克当量每升1毫克当量每升=2.8德国度3、总矿化度：单位体积水中所含离子、分子和化合物的总量。单位是g/l（反映地下水的循环条件，高—差）４、侵蚀性ＣＯ２第二节：矿井充水条件矿井水：在矿井建设和生产过程中，流入井筒、巷道和工作面的地表水、地下水、------------老窑积水和大气降水。突水：当涌入和溃

8、入井巷的水量大，来势凶猛时，叫突水。一、矿井水的来源（一）矿体及围岩空隙中的地下水1、空隙水2、裂隙水3、喀斯特水（二）地表水：江河湖水库水池（三）大气降水：1、与降水量大小、性质、时间长短有关2、季节性影响3、随深度影响（四）老窑积水和采空区积水：腐蚀性二、矿井充水通道分析1、岩层孔隙：疏松未胶结成岩的岩石中，取决与孔隙大小和连通情况2、岩层裂隙：风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙3、岩层溶隙：碳酸岩溶蚀形成的空隙4