矿井水灾防治技术ppt课件.ppt

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1、1.3矿井水灾发生的条件图1-4煤矿常见的水源11.3矿井水灾发生的条件2.矿井涌水通道矿井周围的充水水源只是构成矿井涌水的一种潜在威胁，开采时能否进入井巷，取决于是否存在充水通道。只有充水水源通过充水通道，才能形成矿井涌水。掌握哪种水源是通过哪一种类型的通道和具体渗透路线进入矿井构成矿井涌水，可以为矿井水治理提供依据。一般来说，水源与煤矿井下工作场所的通道多种多样，常见的矿井涌水通道有构造断裂带、接触带、导水陷落柱、采矿活动造成的裂隙、封闭不良的导水钻孔和岩溶塌陷及“天窗”等。21.3矿井水灾发生的条件（1）构造断裂带与接触带矿区含煤地层中存有数量不等的断裂构造，

2、它不仅使断裂附近岩石破碎、位移，也使地层失去完整性，从而成为各种充水水源涌入矿井的通道。地层的假整合或不整合的接触带，由于空隙发育，当它与水源靠近时，也可能成为地下水进入矿井的通道。无论是构造断裂带，还是接触带，它们都是地层中破碎而变弱的地带，对于矿井充水具有非常重要的意义。31.3矿井水灾发生的条件（2）导水陷落柱岩溶陷落柱是指埋藏在煤系地层下部的巨厚可溶岩体，在地下水溶蚀作用下形成巨大的岩溶空洞。空洞顶部岩层，当其失去对上覆岩体支撑能力时，上覆岩体在重力作用下向下垮落，充填于溶蚀空间中。因其剖面形态似一柱体，故称岩溶陷落柱。我国岩溶陷落柱多发育于北方石炭二叠系煤

3、田，如山西太原、西山、霍汾、河北井陉、峰峰、开滦，江苏徐州，山东新汶，河南安阳、鹤壁、焦作等矿区，而南方矿区少见。41.3矿井水灾发生的条件（3）采矿造成的裂隙通道埋藏在地下深处的煤层承受着上覆岩层的自重力，同时它自身也产生对抗力，两者处于平衡稳定状态。煤层开采后，采空区上方的岩层因下部被采空而失去平衡，相应地产生矿山压力，从而对采场产生破坏作用，必然引起顶部岩体的开裂、垮落和移动。塌落的岩块直到充满采空区为止，而上部岩层的移动常达到地表，根据采空区上方的岩层变形和破坏情况的不同，可划分为三带，三带之中的冒落带、裂隙带就是矿井充水的良好通道。51.3矿井水灾发生的条

4、件（4）封闭不良的钻孔勘探或生产建设时期，井田内施工许多钻孔，均可揭穿煤层和各含水层，构成沟通含水层的人为通道。按规程要求，钻孔施工完毕后必须用水泥封孔，其目的一方面保护煤层免遭氧化，另一方面为了防止地表与地下各种水体的直接渗透。钻孔封闭不良或没有封闭情况下，当开采接近或揭露进，造成涌水乃至突水。此类突水以突水点接近旧钻孔，采场地层完整无构造破坏，水压力大而无大水量等为特征，易与其他突水相区别。若与其他水源沟通时，亦可造成来水猛、压力大的突水事故。（5）岩溶塌陷及天窗61.4影响涌水量大小的因素影响矿井涌水量大小的因素主要有以下三个方面：（1）充水岩层的出露条件和接

5、受补给条件（2）矿井的边界条件矿井边界条件由侧向边界和顶底板条件两部分组成。它对矿井地下水的补给水量起着控制作用。（3）地质构造条件71.充水岩层的出露条件和接受补给条件充水岩层的出露条件，直接影响矿区动力补给的大小。充水岩层的出露条件包括它的出露面积和出露的地形条件。前者指接受外界补给水量的范围。显然，出露面积愈大，则吸收降水和地表水的渗入量就愈多，反之则少；后者指出露的位置、地形的坡度及形态等，它关系到补给水源的类型和补给渗入条件。如分布在地形较陡的分水岭地段，它只能接受降水入渗补给，且地形陡，降水大部呈地表径流流失；分布于低洼处，它不仅能接受降水的补给，而且也

6、能得到地表迳流汇入洼地的补给。故在同等出露面积的情况下，后者获得补给水量比前者多。若直接位于河床下，则大量吸收地表水，对矿井充水程度影响更大。1.4影响涌水量大小的因素82.矿井的边界条件矿井边界条件由侧向边界和顶底板条件两部分组成。它对矿井地下水的补给水量起着控制作用。(1)矿井的侧向边界条件侧向边界指矿井内煤层或含水层与其周围的岩体、岩层、地表水体等接触的界面，称侧向边界。按边界的过水能力来分，有供水边界、隔水边界和弱透水边界等三种。1.4影响涌水量大小的因素9一个矿井的周边大多是由不同边界组合而成，故它们的形状、范围、水量的出入直接控制了矿井的涌水量。若矿井的

7、直接充水含水层的四周均为强透水边界（富水断层、地表水、强含水层），在开采条件下，区域地下水或地表水可通过边界大量流入矿井，供水边界分布范围越大，涌入的水量愈多、愈稳定。如周边由隔水边界组成，则区域地下水与矿井失去水力联系，开采时涌水量则较小，即使初期涌水量较大，也会很快变水，甚至干涸。1.4影响涌水量大小的因素10(2)煤层顶底板的隔水或透水条件煤层及其直接顶底板的隔水或透水条件，是影响矿床充水强度关键因素之一。最理想的条件是煤层直接顶底板均是可靠的隔水层组成的剖面边界，即无外部水源补给，矿井涌水量小，甚至干燥无水，这种情况不多见，常见的有如下三种组合方式：①底