矿床水文地质报告课件.pptVIP

矿 山 水 文 地 质 矿山水害是指矿山在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿坑，并给矿山建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。并不是所有的矿山都存在水害，矿山水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件之上的。每当提及矿山水害问题时，必须涉及3个方面的问题: 充水水源是否存在，如果存在，有何特征? 充水途径是否存在，如果存在，属何种类型? 充水强度如何，矿井一旦充水会带来怎样的后果? 上述3个方面问题的存在与否，决定了矿山水害产生的条件存在与否;对这3个问题的回答，是矿床水文地质条件勘探的中心任务。 一、我国矿井水害概况及存在的问题和防治的重要性 （一）我国矿井水害的概况及其防治的重要性 我国矿井水文地质条件是世界上最复杂的国家之一。矿井水害的形式也是非常多样、水害的存在范围也是非常广泛。以矿井来说，从地面到井下都存在着水害发生和水害防治问题，如：在山前的矿井要防山洪倒灌；在平原隐伏煤田的矿井除了预防井口位置低洼防河湖洪水倒灌外，还要预防第四纪松散含水层第三纪未膠结好的“红层”含水层。有时它们与地表水体或基岩含水层连通，有补给关系，如果开采塌陷裂隙与其沟通则不仅水会涌入矿井，而且大量泥沙（流砂）也随水溃入矿井。特别在江河湖海等大型地表水体下采煤更要特别小心，一旦发生洪水，其结果将不堪想像。再往下是煤系地层顶板含水层，（有的是以裂隙水为主的含水层，有的是以岩溶一裂隙为主的岩溶一裂隙含水层，其中，有的与其上的松散含水层，甚至地表水体有水力联系）煤系回采揭露，轻者含水涌出，造成工作条件恶化，排水量增大，重者当裂隙（断层附近）或岩溶发育时，大量涌水，排水不及，冲垮工作面，甚至淹井，其严重后果也不容忽视。除此，在老矿区，多分布许多老窑（有的是古窑，有的是近期自己开挖的老采区）其中大都积水，若不查探其分布位置，一旦采掘工程揭露，不管其积水体积多大，则其涌出来势凶猛，并夹杂有害气体，最易伤人，因此要千万小心。再往下就是煤层底板以下的岩溶含水层，由于底板隔水层薄、阻水强度不够或采深较大、承压水水压过高或断层构造导通或有岩溶陷落柱等因素，使底板以下的岩溶含水层水（其一般岩溶发育、厚度大、水压高、含水丰富）突入矿井，由于水量太大，往往因其超过矿井排水能力而导致淹井，其损失非常惨重。矿井底板突水灾害一直是制约煤炭生产的重大灾害之一。在我国华北型石炭二叠纪煤田，煤系基底为奥陶系石灰岩，岩溶发育，富水性强。而华南晚二叠系煤田，其煤系顶底板都富含灰岩岩溶水。这些区域的矿井在开采过程中都不同程度地受到岩溶承压水的威胁。而且，随着开采水平的延伸和开采范围的扩大，这种威胁越来越严重。 (二)我国水灾的类型及特点 1、老窑积水透水水害 所谓老窑水，是指年代久远且采掘范围不明的老窑积水、矿井周围缺乏准确测绘资料的乱掘小窑积水或矿井本身自掘的废巷老塘水。这种水贮集在采空区或与采空区相联的煤岩或岩石巷道内，水体的几何形状极不规则，不断推进的生产矿井采掘工程与这种水体的空间关系错综复杂，难以分析判断。而这种水体又十分集中，压力传递迅速，其流动与地表水流相同，不同于含水层中地下水的渗透。采掘工程一旦意外接近便可突然溃出，发生通常所说的“透水”事故。事实表明，即使只有几立方米的这种积水，一旦溃出，也可能造成人员伤亡事故。水量较大的老窑积水则可毁矿伤人。这种水体不但存在于地下水资源丰富的矿区，也可能存在于干旱贫水的煤矿区，是煤矿生产普遍存在的一种水害。 3、第四系松散孔隙含水层和第三系含水砂砾层水害 我国大部分煤矿目前主要开采中生代侏罗纪和古生代石炭二叠纪地层中的煤炭。新生代第四系松散孔隙充水含水层甚至第三系充水含水砂砾层往往呈不整合覆盖在这些煤系地层之上。它直接接受大气降水和展布其上的河流、湖泊、水库等地表水体的渗透补给，形成在剖面和平面上结构极其复杂的松散孔隙充水含水体。这些含水体常年累月地不断地向其下伏的煤层和煤层顶底板充水含水层以及断层裂隙带渗透补给，其水力联系的程度因彼此间接触关系的不同和隔水层厚度及其分布范围的不同而变化。同时还会因各类钻孔封孔质量的好坏，引起水力联系的变化。这些变化往往导致有关充水含水层的渗透性和采空区冒落裂隙带的导水强度难于真实判断，因而采掘工作面往往会发生涌水量突然增大的异常现象，情况严重时就会造成突水淹井事故。在一些特定条件下，甚至可能造成水与流沙同时溃入矿坑的恶性事故。 4、煤层顶板充水含水层水害 煤系地层中一般包括多层可采煤层，其中有的可采煤层厚度又很大，在这些煤层顶板之上往往沉积有多层充水含水层，有的甚至是强岩溶充水含水层，如南方型龙潭组煤系的顶板就是长兴灰岩。由于厚煤层与多煤层的重复采动和断层裂隙塌陷滑移程度不同，采动导水裂隙带发育高度和部位也随之变化，这些常使煤