矿井水文地质学基础知识..pptVIP

矿井水文地质学 第一节地下水的基本知识 第二节矿井水的来源 第三节矿井涌水量的预测方法 第四节矿井水的防治 矿芥水的危: 心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。 第一节地下水的基本知识 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。 360.000 km- tolal water evaporated 60000km3 380.00km3 Preci e 96000km Precipitation 84000hm3 Runs of 36000 Infills 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 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 海洋 形成不断更新 的统一系统。 二、含水层和隔水层 自然界中的岩层是在漫长的地质历史中形成,并经历了后期多次构造 运动与各种地质构造改造,因而发育了许多不同成因,不同方向,不同规 模的空隙。 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)。 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; 三、地下水的分类 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 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 致。所以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。 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,由高向底流动,称潜水流 D)潜水的埋深因地而异,与水位、水量变化有关。 Zona ol ster labe 潜水 Zong of saturaton 承压水(自流水):是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水,其 运动受上下隔水层的约束和水压的作用,通常是从补给区流向排泄区。其补 给区与分布区不一致,受大气降水变化的影响较小,不易受污染。 特征:A)承压水具有静水压力; B)以侧向补给位主,因此补给区与分布区不一致; C)承压水迳流严格受隔水层控制,其埋藏分布主要取决于地质构造; D)承压水的动态受降水、蒸发、水文等因素影响,但不如潜水显著,水 位变化幅度小,一般有滞后性 F)由于有连续的隔水层的覆盖,承压水不易污染; 僧水面 潜水 水 承压水 隔水层 在承压水区,当断裂或人工 降水 1降水 打井穿过其上面的隔水层时,承 压水即可上涌,如出水口低于水 源区,就会出现自流井(泉) fowing artesan woll er musl ba pumped essure surface to surlace) Norartesian well He charge areu. Ran的here#1 water musi be pumped from water lase F≌ vina aesan well Resislaroe lo tlow limits ris合olwaer 中2 Normal water tabe 按含水层空隙性质分类 导水性好 孔隙水:是指存在于疏松岩层的孔隙中的水; 补给充沛 风化裂隙 裂隙水:是赋存和运动于基岩裂隙中的地下水;成岩裂隙 构造裂隙 岩溶水:是储存和运动于可溶蚀裂隙和溶洞中的地下水; 四、泉 泉是地下水的天然露头,是地下水的一种重要排泄方式,是蓄水构造 水文地质特征的重要表现。 研究意义:确定水文地质单元的边界; 阐明岩层的富水性; 有帮于判断地下水的类型和动态变化; 分析泉水了解补给水源水质; 是理想的天然地下水资源; 可减少水文勘探工作量。 第二节矿井水的来源 、矿井水的分析 ◆大气降水:是露天矿的直接充水水源 是地下采煤的间接充水水源。 年降水量 大气降水对矿井 降水性质; 充水强度与涌水量 地形; 煤层埋深; 覆盖岩层的透水性。 ◆地表水:分布在井田范围或附近的地表水,可能成为矿井充水水源; 地表水的性质和规模; 地表水体与矿井间的充水通道,