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矿井水灾防治理论与方法 ——黑龙江科技学院安培中心 邢书仁 绪 言 绪 言 一、矿山水害类型及其分布 一、矿山水害类型及其分布 1、喀斯特充水煤矿床 以年降水量250mm，干燥度为4作为标准，可将我国喀斯特充水煤矿床分为两大区：干旱区和非干旱区。如图1-1。 非干旱区依据降水量又可细分为北方区，南方区和西南区。如图1-1中1区、2区3区和5区。 一、矿山水害类型及其分布 2、砂岩裂隙充水煤矿床 其充水含水层主要为煤系的直接或间接顶板。其主要特点是：断层、构造裂隙、采矿扰动裂隙或工作面顶板垮落带直接沟通含水层和矿井，从而导致砂岩水突入矿井。不同于喀斯特型突水的突发性和溃入性，而往往呈现出小→大→小的突水过程，如图1-4所示。 一、矿山水害类型及其分布 3、第四系水及地表水充水煤矿床 主要分布在我国东北、内蒙古东北部、鄂尔多斯盆地及南方区与西南区部分矿区。其中东北、内蒙古东北及鄂尔多斯地区、主要是因煤层埋藏较浅，矿床以露天或平硐开采形式为主，这样必然导致直接揭露或剥离冲积层含水层或工作面顶板垮落后直接沟通第四系含水层水，从而导致第四纪或地表进入矿坑，给矿井带来水害威胁。 一、矿山水害类型及其分布 黑龙江省地区水文地质环境 三江-穆棱河近海环境下形成的型煤盆地，该煤盆地位于黑龙江省北部三江范围内，包括鸡西、勃利、双桦、双鸭山、集贤等已开发的煤田，是新华夏系与弧形构造。下部为滴道组中性、中酸性火山岩和火山碎屑岩，含水性弱，含煤盆地两端岩石组合以中粗粒砂岩为主，含水性中-弱，盆地中部坳陷中心岩性变为粉砂岩、细砂岩、泥岩，含水性弱，煤系基底为震旦系变质岩系，含水性极弱，煤矿水文地质环境属于较简单。 二、矿山水害产生的条件 三个方面的问题： 1、充水水源是否存在，如果存在，有何特征？ 2、充水途径是否存在，如果存在，属何种类型？ 3、充水强度如何，矿井一旦充水会带来怎么的后果？ 二、矿山水害产生的条件 二、矿山水害产生的条件 1、大气降水 1）充水水源条件 二、矿山水害产生的条件 1、大气降水 1）充水水源条件 二、矿山水害产生的条件 1、大气降水 1）充水水源条件 二、矿山水害产生的条件 1、大气降水 2）涌水量及涌水特点 A、涌水动态与当地降水动态一致，呈季节性和多年周期性变化； B、涌水量一般呈现出骤起骤落的特点； C、涌水强度完全取决于大气降水的强度。 如下图所示。 二、矿山水害产生的条件 2、地下水 1）间接充水水源 2）直接充水水源 3）自身充水水源 二、矿山水害产生的条件 3、地表水 江河水、湖泊水、海洋水、水库水等。 地表水能否构成矿井充水水源，关键在于水体与矿井之间是否存在导水通道。 二、矿山水害产生的条件 4、老窑积水 是指矿床体开采结束后，封存于采矿空间的地下水，属静储量。具备一定的静水压力，充水特点是突发性强，来势猛，持续时间短，有害气体含量高，危害大。 二、矿山水害产生的条件 （二）矿井充水途径 1、导水通道类型 二、矿山水害产生的条件 二、矿山水害产生的条件 2、导水通道及其充水特征 1）构造断裂 一般张性断裂透水性能好；压性断裂透水性能弱，扭性断裂的透水性介于二者之间。 二、矿山水害产生的条件 2）顶板垮落 采空区上方划分为三个不同性质的破坏和变形影响带：垮落带、断裂带和弯曲带。 二、矿山水害产生的条件 3）底板破坏 在矿压和水压的作用下，隔水底板岩层必然会受到不同程度的破坏，形成新的破裂面或使原有的闭合裂隙活化，一旦这种破裂面或裂隙沟通底板承压含水层时，必然导致底板之下承压含水层水涌入矿井。 二、矿山水害产生的条件 4）封闭不良的钻孔 封闭不良的钻孔是典型的由于人类活动所留下的垂向导水通道，该类导水通道的隐蔽性强，垂向导水畅通，不仅会使垂向上不 同层位的含水层之间发生水力联系，而且当井下采矿活动揭露或接近，会产生突发性的突水事故。 二、矿山水害产生的条件 5）陷落柱与喀斯特塌洞 二、矿山水害产生的条件 5）陷落柱与喀斯特塌洞 二、矿山水害产生的条件 5）陷落柱与喀斯特塌洞 3.1 突水预兆 3.1 突水预兆 3.1 突水预兆 3.2 矿井突水量估算 3.2 矿井突水量估算 一、防隔水煤（岩）柱的留设 二、探放水 三、防水闸门 三、防水闸门 敬请斧正  谢谢大家！ 6