第八章矿井充水条件解释.pptVIP

第八章 矿井充水条件 第一节 影响矿井充水的自然因素 第二节 影响矿井充水的人为因素 第三节 矿井充水条件分析; 矿井充水条件; 第一节 影响矿井充水的自然因素 大气降水 地形 地表水 井巷围岩的性质 地质构造 岩溶陷落柱;; 特点： （一）周期性变化 ⒈ 季节性（年周期性)变化 2．多年周期性变化 （二）降水的影响随深度减弱;图1 淄博洪山矿涌水量与降水量关系曲线图 1-月降水量；2-月矿井涌水量; 二、地形 地形直接影响矿井水的汇集和排泄， 它是控制矿井涌水量大小和防治工作难易 程度的主要因素之一。 地形影响反映在矿井相对于当地侵 蚀基准面的位置。 （一) 位于当地侵蚀基准面以上的矿井 （二）位于当地侵蚀基准面以下的矿井; 三、 地表水 能否成为充水水源，取决于地表水体 与井巷之间有无直接或间接联系的通道。 （一）地表水涌入或灌入矿井的途径 1．通过第四系松散砂砾层及基岩露头。 如:山东新汶西港矿大汶河水通过松散砂砾层补给四灰含水层而导致矿井充水。;2．通过小窑采空区，如:山东淄博洪山矿 1962年雨季东大沟洪水位上升，淹没沟两 岸的南北炮台两对小窑，地表水沿小窑采 区空隙泄入井下，最大涌水量达614m3/h； 3．通过地表岩溶塌陷，如:湖南涟邵恩口二 井,木杉河洪水冲垮河堤，灌入塌陷区，溃入矿井，最大涌水量达3500m3/h。 4．地表水体下采煤，冒落裂隙带与地表水体沟通，如:吉林辽源梅河一井水库透水造成淹井。;;（二）影响涌入量大小的因素 1．井巷与地表水体间的岩石渗透性; 2．地表水体与井巷的相对位置,井巷低成为充水水源；如:湖南某矿，距河下50m深的巷道涌水量为132m3/h～360m3/h，其中76%～81%为河水补给；距河下125m～250m深的井巷，涌水量减为11m3/h～17m3/h, 河水几乎没有影响。 ; 3．地表水体的性质和规模 当常年性水体，则水体为定水头补给 边界，量大而稳，淹井后不易恢复；若为季节性水体，间断补给，量随季节变化。 四、 井巷围岩的性质 围岩为含水层时，储存于其中的地下水就会成为矿井充水的水源。 围岩为隔水层时，如果厚度大而稳定，且具有足够的强度，则可起阻止周围的水 向矿井充水的作用.;（一）充水岩层对矿井充水的影响 1．充水岩层的含水空间特征 1）孔隙充水岩层 2）裂隙充水岩层 3）岩溶充水岩层; 1）孔隙充水岩层 （1）当井筒穿过松散孔隙含水层时，常发现孔隙水和流砂溃入事故。 （2）井下开采第三系煤层时，煤层顶、底板含水砂层中的水及流砂会溃入矿井。 （3）隐伏煤田露天开采时，覆盖层中的孔隙水是露天矿坑的主要充水水源，必须在剥离前进行预先疏干。 （4）露天剥离岩层中孔隙水的存在还会改变岩石的物理力学性质，导致粘土膨胀、流砂冲溃、边坡滑动等 工程地质问题。 （5）在松散含水层下采煤时，随着顶板岩层的冒落.也会产生溃水、溃砂和溃泥的事故。;（一）充水岩层对矿井充水的影响 1．充水岩层的含水空间特征 根据充水岩层的含水空间特征，分为孔隙充水、裂隙充水和岩溶充水岩层。 1）孔隙充水岩层 （1）当井筒穿过松散孔隙含水层时，常发现孔隙水和流砂溃入事故。60年代以来采取冻结、沉井、降水等特殊凿井方法通过这类含水层基本避免了这类水害的发生。 ; （2）井下开采第三系煤层时，煤层顶、底板含水砂层中的水及流砂会溃入矿井。 （3）隐伏煤田露天开采时，覆盖层中的孔隙 水是露天矿坑的主要充水水源，必须在剥离前 进行预先疏干。 （4）露天剥离岩层中孔隙水的存在还会改变岩层的物理力学性质，导致粘土膨胀、流砂冲溃边坡滑动等工程地质问题。 （5）在松散含水层下采煤时，随着顶板岩层的冒落，也会产生溃水、溃砂和溃泥的事故。;图8-5 吕家坨矿3771工作面透水透砂示意图; 3）岩溶充水岩层 由于其含水空间分布极不均一，致使 岩溶水具有宏观上的统一水力联系而局部水力联系不好，且水量分布极不均一的特点. 因此，岩溶充水岩层对矿井充水影响的两个特点： 一是位于岩溶发育强径流带上的矿井 易发生突水且突水频率高，矿井涌水量大。; 如焦作韩王矿、演马庄矿位于九里山断层强径流带上.为该矿区突水最频繁、水量最大的矿井；二是矿井充水以突水为主，个别突水点的水量常远远超过矿井正常