2019 矿井水文地质与水害防治ppt课件.ppt

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1、第七章矿井水文地质第一节水文地质基本知识第二节矿井充水条件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、代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。水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。水的循环示意图水循环意义a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着能量交换和物质迁移。

2、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。地下水——是埋藏在地表以下松散堆积物和岩石空隙中的水体。地下水主要是由大气降水、地面流水、冰雪融水、湖泊水渗透到地下而形成的，称为渗透水。此外还有凝结水、埋藏水、原生水等。二、地下水的概念（1）地下水的概念二、（2）水在岩石中的存在形式水灾岩石空隙（空隙、裂隙、溶隙）中：1、气态水2、结合水：分子力作用3、毛细水：表面张力4、重力水：重力作用5、固态水6、矿物中的水地下水能在岩石中赋存与运动，是因为岩石中具有一定的空隙。岩石空隙度越大，含水量越

3、大；岩石空隙大而多，连通性好，则岩石透水性越好。三、地下水的赋存（1）岩石中的空隙岩石中的空隙，根据其成因和后期所受营力作用程度，分为孔隙、裂隙和喀斯特。孔隙：是指分布于松散的沉积岩层中及半胶结的碎屑沉积岩中岩石颗粒或集合体之间的空隙。裂隙：是指各种应力作用下岩石破裂产生的裂缝。喀斯特：是水对可溶性岩石进行以化学溶蚀作用为特征的综合地质作用。透水层——能够透过地下水的岩层。K>1m/d。主要有：砂岩层、砂砾岩层以及裂隙、洞穴发育的其它岩石。空隙大而多，连通性好。其中储满地下水的部分称为含水层。两者之间过渡类型称为半（弱）透水层

4、。K=0.01--1m/d如泥岩、亚粘土、黄土、粉砂等。空隙密而小，连通性差。不透水层——不能透过地下水的岩层。K<0.001m/d主要有：粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。不透水层对地下水的运动起着阻隔作用，又称为隔水层。（2）岩石的水理性质岩石的透水性：岩石或土层允许水透过的性能称为透水性。取决于空隙大小（主）、多少、形状、连通性。与空隙度关系不大渗透系数K：单位时间内，水力坡度为1时，水在岩石中的渗透距离。m/d,m/s1）透水层与不透水层含水层（带）地下岩层空隙中，储存有在重力作用下可以自由流动水，称含水层（带）构成含水层

5、的条件：土层或岩层有储存重力水的空隙；下伏有隔水层。隔水层（带）有些岩层的空隙不发育，不透水。含水层与隔水层在空间上是互为依赖，相伴共存，从而构造含水地质结构，因为有不透水的隔水界面，含水层才具有赋存地下水；3）含水层的类型及含水岩组含水层划分，详见p283，表7-12）含水层与隔水层4）含水层的富水性分级详见p284，表7-2四、地下水的分类（1）地下水的综合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，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。我国在煤矿建设和生产

6、过程中一般都采用按地下水埋藏条件和含水层性质综合分类。地下水按照埋藏条件分为包气带水、潜水、承压水。1.包气带水（土壤水）——从地面到地下水面（潜水面）之间的地带（包气带、不饱和带）所含的非重力地下水，暂时性水。以气态水、吸着水、薄膜水和毛细水等状态存在。2.潜水——埋藏在地面以下，在第一个隔水层之上，具有自由表面的重力水，称为潜水。潜水的表面称为潜水面，随地形起伏而变化，具有潜水流。同时因季节变化而升降，雨季、旱季潜水面的不同而形成一个暂时饱和带。3.承压水（层间水）——埋藏在地下两个隔水层之间的含水层中的水。当两个隔水层之

7、间的含水层被水充满时，就是有了一定的静压力，称为承压水。自流井——当打井凿穿上部隔水层时，如果承压水的静水压力所达到的水头高度超过井口地面时，则自行喷溢出地表，形成自流井。（2）按地下水的埋藏条件分类上层滞水：是指埋藏在离地表不深的包气带中局部隔水层上的重力水。潜水特征：A）分布范围小，储水量不丰富；B）埋藏浅，受气候条件影响大；（2）按地下水的埋藏条件分类潜水：是位于第一个稳定隔水层以上的含在透水层中、能够自由流动的地下水。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

8、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）潜水面不承受静水压力；C）在重力作用下，由