礦井水文地質(zhì)與水害防治

第七章礦井水文地質(zhì)第一節(jié)水文地質(zhì)基本知識第二節(jié)礦井充水條件第三節(jié)礦井涌水量的預(yù)測方法第四節(jié)礦井水的防治整理ppt第一節(jié)地下水的基本知識礦井水的危害：影響煤炭資源的開發(fā)；惡化礦井生產(chǎn)條件；增加采礦的成本；造成淹井事故。一、自然界中水的循環(huán)自然界中大氣水、代表水和地下水是統(tǒng)一水體，它們之間存在著內(nèi)在聯(lián)系和不斷相互轉(zhuǎn)化的循環(huán)過程。水循環(huán)

水通過水圈、大氣圈、巖石圈和生物圈處于連續(xù)不斷地循環(huán)運(yùn)動(dòng)的過程，稱為水循環(huán)。

水循環(huán)包括內(nèi)陸循環(huán)、海陸循環(huán)、海洋循環(huán)。整理ppt水的循環(huán)示意圖整理ppt水循環(huán)意義

a.使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈之間不斷地進(jìn)行著能量交換和物質(zhì)遷移。

b.使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉(zhuǎn)化，使水資源形成不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。整理ppt地下水——是埋藏在地表以下松散堆積物和巖石空隙中的水體。地下水主要是由大氣降水、地面流水、冰雪融水、湖泊水滲透到地下而形成的，稱為滲透水。此外還有凝結(jié)水、埋藏水、原生水等。二、地下水的概念（1）地下水的概念整理ppt二、（2）水在巖石中的存在形式水災(zāi)巖石空隙（空隙、裂隙、溶隙）中：1、氣態(tài)水2、結(jié)合水：分子力作用3、毛細(xì)水：表面張力4、重力水：重力作用5、固態(tài)水6、礦物中的水整理ppt

地下水能在巖石中賦存與運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)閹r石中具有一定的空隙。巖石空隙度越大，含水量越大；巖石空隙大而多，連通性好，則巖石透水性越好。三、地下水的賦存（1）巖石中的空隙巖石中的空隙，根據(jù)其成因和后期所受營力作用程度，分為孔隙、裂隙和喀斯特。孔隙：是指分布于松散的沉積巖層中及半膠結(jié)的碎屑沉積巖中巖石顆粒或集合體之間的空隙。裂隙：是指各種應(yīng)力作用下巖石破裂產(chǎn)生的裂縫?？λ固兀菏撬畬扇苄詭r石進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為特征的綜合地質(zhì)作用。整理ppt

透水層——能夠透過地下水的巖層。K>1m/d。主要有：砂巖層、砂礫巖層以及裂隙、洞穴發(fā)育的其它巖石?？障洞蠖啵B通性好。其中儲滿地下水的部分稱為含水層。兩者之間過渡類型稱為半（弱）透水層。K=0.01--1m/d如泥巖、亞粘土、黃土、粉砂等?？障睹芏?，連通性差。不透水層——不能透過地下水的巖層。K<0.001m/d主要有：粘土、頁巖、巖漿巖、變質(zhì)巖等。不透水層對地下水的運(yùn)動(dòng)起著阻隔作用，又稱為隔水層。（2）巖石的水理性質(zhì)巖石的透水性：巖石或土層允許水透過的性能稱為透水性。取決于空隙大?。ㄖ鳎?、多少、形狀、連通性。與空隙度關(guān)系不大滲透系數(shù)K：單位時(shí)間內(nèi)，水力坡度為1時(shí)，水在巖石中的滲透距離。m/d,m/s1）透水層與不透水層整理ppt含水層（帶）地下巖層空隙中，儲存有在重力作用下可以自由流動(dòng)水，稱含水層（帶）構(gòu)成含水層的條件：土層或巖層有儲存重力水的空隙；下伏有隔水層。隔水層（帶）有些巖層的空隙不發(fā)育，不透水。含水層與隔水層在空間上是互為依賴，相伴共存，從而構(gòu)造含水地質(zhì)結(jié)構(gòu)，因?yàn)橛胁煌杆母羲缑?，含水層才具有賦存地下水；3）含水層的類型及含水巖組含水層劃分，詳見p283，表7-12）含水層與隔水層4）含水層的富水性分級詳見p284，表7-2整理ppt四、地下水的分類（1）地下水的綜合分類自然界有各種各樣的地下水。有的埋藏很深、有的則很淺。有的水量大，有的水量小。總之，各種地下水在形咸、分布、運(yùn)動(dòng)、水質(zhì)、水量等方面都有很大的不同。我國在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中一般都采用按地下水埋藏條件和含水層性質(zhì)綜合分類。整理ppt整理ppt地下水按照埋藏條件分為包氣帶水、潛水、承壓水。1.包氣帶水（土壤水）——從地面到地下水面（潛水面）之間的地帶（包氣帶、不飽和帶）所含的非重力地下水，暫時(shí)性水。以氣態(tài)水、吸著水、薄膜水和毛細(xì)水等狀態(tài)存在。2.潛水——埋藏在地面以下，在第一個(gè)隔水層之上，具有自由表面的重力水，稱為潛水。潛水的表面稱為潛水面，隨地形起伏而變化，具有潛水流。同時(shí)因季節(jié)變化而升降，雨季、旱季潛水面的不同而形成一個(gè)暫時(shí)飽和帶。整理ppt3.承壓水（層間水）——埋藏在地下兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水。當(dāng)兩個(gè)隔水層之間的含水層被水充滿時(shí)，就是有了一定的靜壓力，稱為承壓水。

自流井——當(dāng)打井鑿穿上部隔水層時(shí)，如果承壓水的靜水壓力所達(dá)到的水頭高度超過井口地面時(shí)，則自行噴溢出地表，形成自流井。整理ppt（2）按地下水的埋藏條件分類

上層滯水：是指埋藏在離地表不深的包氣帶中局部隔水層上的重力水。

潛水特征：A）分布范圍小，儲水量不豐富；B）埋藏淺，受氣候條件影響大；

整理ppt（2）按地下水的埋藏條件分類

潛水：是位于第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的含在透水層中、能夠自由流動(dòng)的地下水。其水面是起伏不平的面，稱為潛水面。

潛水主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。多數(shù)情況下，補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)一致。所以潛水的埋藏深度及含水層厚度經(jīng)常是變化的，而且變化范圍較大，其中以氣候、地形的影響最為顯著。

對采礦工作來說，潛水對建井及露天開采的影響較大，對地下開采影響較小。

潛水特征：A）潛水直接接受大氣降水和比它水位高的地表水的滲入補(bǔ)給區(qū)一致；B）潛水面不承受靜水壓力；C）在重力作用下，由高向底流動(dòng)，稱潛水流；D）潛水的埋深因地而異，與水位、水量變化有關(guān)。整理ppt

承壓水（自流水）：是埋藏在兩個(gè)隔水層之間的透水層中的地下水，其運(yùn)動(dòng)受上下隔水層的約束和水壓的作用，通常是從補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)。其補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致，受大氣降水變化的影響較小，不易受污染。

特征：A）承壓水具有靜水壓力；B）以側(cè)向補(bǔ)給位主，因此補(bǔ)給區(qū)與分布區(qū)不一致；C）承壓水逕流嚴(yán)格受隔水層控制，其埋藏分布主要取決于地質(zhì)構(gòu)造；D）承壓水的動(dòng)態(tài)受降水、蒸發(fā)、水文等因素影響，但不如潛水顯著，水位變化幅度小，一般有滯后性；F）由于有連續(xù)的隔水層的覆蓋，承壓水不易污染；整理ppt補(bǔ)給條件含水層的補(bǔ)給條件主要決定于含水層出露地表的地形、溶洞裂隙發(fā)育情況和有無常年存在的地表水體。在地形平緩、特別是容易內(nèi)澇的地區(qū)，降水不易從地表流走，造成常年積水，為含水層提供了大量補(bǔ)給來源，含水層的露頭溶洞裂隙又發(fā)育，這樣含水層的水量就大；相反，在地形較陡的情況下，降水大部分形成地表水流流走，補(bǔ)給地下水量就少。排泄條件任何一個(gè)含水層都有補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū)。在排泄區(qū)有大量泉水出露，泉的多少和水量大小直接表示了含水層的富水強(qiáng)度。凡是在含水層出露地區(qū)，泉很多，但每個(gè)泉的水量很小，這是弱含水層的特點(diǎn)；泉水流量大而且集中，這是強(qiáng)含水層的排泄特點(diǎn)。西南地區(qū)不少的煤礦，主要強(qiáng)含水層是茅口灰?guī)r和長興灰?guī)r，在其排泄區(qū)，都表現(xiàn)了泉水集中流量很大的規(guī)律。整理ppt在承壓水區(qū)，當(dāng)斷裂或人工打井穿過其上面的隔水層時(shí)，承壓水即可上涌，如出水口低于水源區(qū)，就會(huì)出現(xiàn)自流井(泉)。整理ppt（3）按含水層空隙性質(zhì)分類

孔隙水：是指存在于疏松巖層的孔隙中的水；

導(dǎo)水性好補(bǔ)給充沛裂隙水：是賦存和運(yùn)動(dòng)于基巖裂隙中的地下水；風(fēng)化裂隙成巖裂隙構(gòu)造裂隙巖溶水：是儲存和運(yùn)動(dòng)于可溶蝕裂隙和溶洞中的地下水；整理ppt五、地下水的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)1、溫度2、顏色3、透明度4、氣味5、味道6、密度7、導(dǎo)電性8、放射性整理ppt（2）化學(xué)性質(zhì)1.地下水的化學(xué)成分2.化學(xué)成分表示方法1、庫爾洛夫式2、總礦化度：水中所含各種離子、分子和化合物的總量，g/L。礦化度高，地下水循環(huán)條件差，反之則反。3、硬度：總硬度=暫時(shí)硬度+永久硬度3.地下水的化學(xué)性質(zhì)1、酸堿度2、侵蝕性：酸性侵蝕，CO2侵蝕。整理ppt4.地下水化學(xué)成分的形成作用地下水的化學(xué)成分是很復(fù)雜的。不同成因的地下水有不同的原始成分，它們在形成過程中與周圍介質(zhì)不斷作用，使水的成分也隨之發(fā)生變化，與原始成分往往產(chǎn)生很大的差別。因此，現(xiàn)在所遇到的地下水成分，都是在一定的自然歷史過程中，在各種因素影響下，各種作用綜合的結(jié)果。由于各種作用所處的條件不同，其主次也不相同。其中，對于地下水化學(xué)成分的形成最有意義的作用，主要有溶濾及溶解作用、陽離子交替吸附作用、蒸發(fā)濃縮作用、混合作用、脫碳作用和生物化學(xué)作用等6種。整理ppt第二節(jié)礦井充水條件一、礦井充水來源大氣降水：是露天礦的直接充水水源；是地下采煤的間接充水水源。大氣降水對礦井充水強(qiáng)度與涌水量年降水量；降水性質(zhì)；地形；煤層埋深；覆蓋巖層的透水性。地表水：分布在井田范圍或附近的地表水，可能成為礦井充水水源；地表水的性質(zhì)和規(guī)模；地表水體與礦井間的充水通道，其隨礦井開采方式和采煤方式的不同而變化；整理ppt

一般認(rèn)為，煤層距地表水體越近的，受其影響越大；

在煤層上覆巖層透水性差，而且沒有斷裂破壞時(shí)；

一般認(rèn)為，煤層和地表水體之間垂距如大于煤厚的50倍左右，地表水的影響逐漸消失。整理ppt含水層水：是礦井的最經(jīng)常和最主要的充水水源；多數(shù)情況：大氣降水、地表水→含水層→礦井影響因素礦井充水含水層的類型充水含水層厚度與分布含水層的補(bǔ)給條件與蓄水構(gòu)造類型空隙性富水性導(dǎo)水性靜水壓力含水層厚度越大、分布越廣、儲量越豐富、疏干越不易；向斜軸部——大靜水壓力——小含水層與煤層的關(guān)系煤層下部含水層煤層上方含水層——塌陷情況距離遇斷層巷道揭露整理ppt巖層崩陸帶裂隙帶無裂隙沉降帶煤層上方含水層——塌陷情況整理ppt老窯水：是古代和近期的采空區(qū)及廢棄巷道，長期停止排水而積存的地下水；其特點(diǎn)如下：老窯積水以靜儲量為主；一旦巷道揭露或巷道與老窯之間的煤巖柱強(qiáng)度小于它的靜水壓力時(shí)，積水傾出，瞬時(shí)涌水量大，來勢兇猛，具有很大的破壞性，可造成嚴(yán)重事故；老窯積水與其它水源無聯(lián)系時(shí)，短期突出易于疏干；老窯一般位于淺部，若與地表水有水力聯(lián)系，則造成穩(wěn)定的充水水源危害較大；老窯一般深度部大，但查清位置較困難，準(zhǔn)確位置無法查清，又無人敢下去查；老窯積水長期處于停滯，一般酸性大，腐蝕性強(qiáng)，別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的水泵葉輪，由于水的沖擊和摩擦，腐蝕損壞得更快。整理ppt斷層水對礦井的影響，主要是由于巷道揭露或由采掘活動(dòng)破壞了圍巖的隔水性能造成斷層帶的水涌入井下；

斷層水主要特點(diǎn)：其靜儲量不大，但往往與地表水、高壓強(qiáng)含水層溝通，對礦井生產(chǎn)造成巨大威脅；

斷層有時(shí)使煤層與富水性很強(qiáng)的巖溶水對口相接；或者由于間層的存在碰壞了巖層的完整性，因而降低了巖層的強(qiáng)度，這些常是礦井水文地質(zhì)條件復(fù)雜化；

也有的斷層破碎帶內(nèi)充填了許多破碎的柔性巖石（如粘土巖）、煤粉、斷層泥等，也可能起隔水作用。因此對斷層的透水性質(zhì)應(yīng)作具體分析。如果在礦井中有許多條斷層，斷層的交叉處是最容易發(fā)生透水事故的位置，應(yīng)特別注意。

斷層水：斷層破碎帶，常是地下水良好聚集場所和通道除此而外，還有其它人為因素的導(dǎo)水通道；如：未封好的鉆孔整理ppt二、礦井充水通道1、巖石的孔隙與巖層裂隙2、斷層：礦井充水的主要通道之一。斷層導(dǎo)通地表水或地下水，造成礦井突水。正斷層或斷層交叉切割處易發(fā)生突水3、巖溶洞隙：巷道靠近或揭露時(shí)易突水。4、未封閉或封閉不良鉆孔5、礦井長期排水：造成地表水倒灌下滲和地下水流入巷道。6、采礦活動(dòng)造成的塌陷和裂隙整理ppt三、影響礦井充水程度的其他因素礦井充水水源和充水通道直接控制礦井涌水量大小。還有其他因素影響礦井充水程度。1、地形：巷道是否位于侵蝕基準(zhǔn)面以上決定礦井水源是大氣降水、地表水，決定涌水量。2、煤層的埋藏條件：華北CP煤田開采深部煤層會(huì)導(dǎo)通奧灰水，引起突水煤層傾角于厚度越大，開采后冒落高度及塌陷范圍越大，可能溝通地下水、地表水，引起突水事故3、煤層出露程度上部隔水層巖性4、開采方法整理ppt第三節(jié)礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì)一、礦井水文地質(zhì)觀測礦井水文地質(zhì)觀測是礦井水文地質(zhì)工作的主要項(xiàng)目，一般包括兩部分內(nèi)容：地面水文地質(zhì)觀測和井下水文地質(zhì)觀測。（一）、地面水文地質(zhì)觀測主要包括：氣象觀測、地表水觀測和地下水觀測。

1.氣象觀測：主要是觀測降水量。

2.地表水觀測：對分布于礦區(qū)范圍內(nèi)的地表水都應(yīng)對其進(jìn)行定期觀測。主要包括江河、溪流、大水溝、湖泊、水庫和大塌陷坑積水。觀測所獲資料應(yīng)整理成曲線圖，以便研究其流量、水位的變化規(guī)律，找出其變化原因，并預(yù)測地表水對礦井涌水的影響。此外，還應(yīng)將河水漏失地段、洪水淹沒范圍等，標(biāo)注在相應(yīng)圖紙上。整理ppt3.地下水的動(dòng)態(tài)觀測地下水埋藏在地下，始終處于運(yùn)動(dòng)和變化之中，這種運(yùn)動(dòng)和變化主要表現(xiàn)在水位、水量、水溫、水質(zhì)等方面。從事礦井水文地質(zhì)工作的人員，要經(jīng)常的、全面的對礦區(qū)各水文地質(zhì)觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測，掌握地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律和分析礦井水的變化，觀察內(nèi)容包括：水位觀測，水量觀測，水溫和水質(zhì)觀測。水位觀測

在觀測孔中，按設(shè)計(jì)要求定期觀測地下水水位；利用水位觀測預(yù)報(bào)透水事故發(fā)生；利用水位觀測，了解斷層導(dǎo)水性；（斷層兩側(cè)的水位差、地表泉水）利用水位觀測了解突水水源；利用水位觀測，了解地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系；可解決問題流量觀測

礦井涌水量與降雨量的關(guān)系；河流流量觀測；礦井涌水量觀測。（浮標(biāo)法、堰測法、容積法、觀測水倉法、等）整理ppt

1961年7月7日，觀測人員發(fā)現(xiàn)觀測孔內(nèi)水位突然下降1米，這是井下突水的明顯預(yù)兆。觀測人員立即向礦領(lǐng)導(dǎo)做了匯報(bào)，隨后采取了緊急措施，將回采工作面的人員立即全部撤出，第二天果然大量的地下水夾雜著泥砂涌入井下；

一個(gè)鉆孔的水位變化，準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)了透水事故的發(fā)生，為保證煤礦安全生產(chǎn)起了重大作用。

華北某礦，煤層被百余米厚沖積層所覆蓋，沖積層下部分布著很厚的卵石層，含水極其豐富；為了開采沖積層下面的急傾斜煤層，避免沖積層水突然流入礦井而造成事故，在采煤工作面上方打了觀測孔，派專職人員進(jìn)行水位觀團(tuán)工作；利用水位觀測預(yù)報(bào)透水事故發(fā)生；整理ppt河南某礦，為了查明斷層導(dǎo)水性，在斷層的兩盤分別布置了觀測孔，觀測斷層兩盤同一含水層的水位變化；

經(jīng)過對兩個(gè)鉆孔水位的長期觀測，發(fā)現(xiàn)水位差別很大，說明斷層兩盤沒有直接的水力聯(lián)系，此斷層實(shí)際不導(dǎo)水；

由于斷層的導(dǎo)水性問題得到解決，施工就果斷大膽了。巷道穿過斷層時(shí)果然無水。

利用水位觀測，了解斷層導(dǎo)水性；（斷層兩側(cè)的水位差、地表泉水）整理ppt山東某礦1958年10月28日回采十行頭炭過程中，工作面底板突然透水，涌水量達(dá)5m3／m，部分巷道被淹沒。突水后發(fā)現(xiàn)打在本溪群徐家莊灰?guī)r中的CK1，鉆孔水位明顯下降，而奧陶紀(jì)石灰?guī)r的CK2觀測孔，水位沒有變化；

說明這次突水主要是徐家莊灰?guī)r水，而與奧陶紀(jì)灰?guī)r含水層無直接聯(lián)系。利用水位觀測了解突水水源；整理ppt西南某礦在掘進(jìn)底板茅口運(yùn)輸大巷時(shí)，發(fā)生了突水事故，涌水量最高可達(dá)8000噸／小時(shí)。開始有人懷疑水源主要來自附近河流。為了證實(shí)這一推斷，在河流的岸邊打了兩個(gè)鉆孔CK1；CK2。

經(jīng)過對鉆孔中水位的觀測，發(fā)現(xiàn)CK1中水位高于河流水面，CK2中水位又高于CK1；根據(jù)地下水又高流向低的規(guī)律，指示地下水補(bǔ)給河流，井下突水與河流無關(guān)；

后經(jīng)研究確實(shí)與地表河流無關(guān)，而是與地下河有關(guān)。

利用水位觀測，了解地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系；整理ppt測水位工具降水與礦井涌水的三種關(guān)系1基本不變；2同步；3滯后；整理ppt（二）、井下水文地質(zhì)觀測

井下水文地質(zhì)觀測工作，應(yīng)與礦井巷道掘進(jìn)及回采工作同時(shí)進(jìn)行。其主要觀測內(nèi)容有巷道充水性觀測和礦井涌水量觀測。1.巷道充水性觀測：包括含水層觀測、巖層斷裂發(fā)育情況觀測、斷裂構(gòu)造觀測、出水點(diǎn)觀測和出水征兆的觀測。2.礦井涌水量的觀測：容積法、浮標(biāo)法、堰測法、流速儀法和水倉水位觀測法。整理ppt二、礦井涌水量預(yù)計(jì)正確的計(jì)算未來井巷及采區(qū)的涌水量大小，是一項(xiàng)重要而復(fù)雜的工作。它對煤田的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)有很大的影響，并且也是開采設(shè)計(jì)部門選擇采掘方案，制定疏于措施，確定排水設(shè)備的主要依據(jù)。

一、地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:滲流地下水的運(yùn)動(dòng)條件沿水流方向具有水位差

巖層必須透水運(yùn)動(dòng)速度及水量

必備條件

巖石透水性地下水水位差水力坡度I=（H1-H2）/L地下水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

紊流：水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不連續(xù)，流來混雜而不平行；層流：水流質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)連續(xù)不斷，流束手行而不混雜；

整理ppt地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律——達(dá)爾西定律

Q=K?ω?△H/LV=Q/ω=K?△H/L=KI其中：Q——滲透流量（m3/s）；K——滲透系數(shù)（m/s）；△H——水位差（m）；L——砂巖長度（m）；ω——過水?dāng)嗝娣e（m2）。整理ppt（一）礦井涌水量預(yù)計(jì)內(nèi)容與步驟1.礦井涌水量預(yù)計(jì)內(nèi)容：包括礦井正常涌水量、礦井最大涌水量、開拓井巷涌水量和疏干工程排水量。2.礦井涌水量預(yù)測步驟：（1）建立預(yù)測礦井涌水量的水文地質(zhì)模型（2）建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型（3）解算數(shù)學(xué)模型，分析結(jié)果（二）礦井涌水量預(yù)計(jì)方法礦井涌水量預(yù)計(jì)的方法很多，歸納起來可分為相關(guān)比擬法、解析法、水均衡法、數(shù)值模擬法、等。整理ppt三、表示礦井充水程度的方法礦井充水程度反映礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜情況。通常，生產(chǎn)礦井用含水系數(shù)來表示；基建礦井用涌水量大小來表示。

用含水系數(shù)表示礦井充水程度含水系數(shù)又稱富水系數(shù)，是指礦井中排出的水量Q（米3）與同一時(shí)期煤炭開采量m（噸）的比值，通常用Km表示——噸煤排水量；涌水小的礦井：Km<2；

涌水中等的礦井：Km＝2～5；

涌水大的礦井：Km=5～10；

涌水最大的礦井：Km

＞10；不同礦井，甚至同一個(gè)礦井不同時(shí)期的Km值的變化往往很大，因?yàn)樗c自然條件（地質(zhì)水文地質(zhì)）和人為因素（開采方法、開采強(qiáng)度等）的變化有關(guān)；整理ppt用礦井涌水量表示充水程度所謂礦井涌水量，是指單位時(shí)間內(nèi)流入礦井的水量，通常見Q表示。根據(jù)涌水量的大小可將礦井分為：

涌水小的礦井：

Q<100m3／小時(shí)；涌水中等的礦井：Q＝100～500m3／小時(shí)；

涌水大的礦井：

Q＝500～1000m3／小時(shí)；涌水最大的礦井：Q＞1000m3／小時(shí)。

整理ppt第四節(jié)礦井水的防治——以防為主，防治結(jié)合一、礦井水害防治總體要求

礦井水害防治工作是在礦井涌水條件分析和礦井涌水量觀測的基礎(chǔ)上，根據(jù)涌水水源、通道和水量大小的不同，分別采取不同的防治措施。1.堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，落實(shí)“防、堵疏、排、截”綜合治理措施。2.應(yīng)在查明礦井地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，因地制宜的采取措施加以防治。3.應(yīng)堅(jiān)持先易后難，先近后遠(yuǎn)，先地面后井下，先重點(diǎn)后一般，地面與井下相結(jié)合，重點(diǎn)與一般相結(jié)合。4.應(yīng)注意礦井水的綜合利用，實(shí)現(xiàn)供排結(jié)合，保護(hù)礦區(qū)地下水資源和環(huán)境。整理ppt二、地表防治水

1、合理選擇井筒位置:井口標(biāo)高均應(yīng)高于歷年最高洪水位,如受地形限制時(shí)，應(yīng)筑防水堤或改變水流方向。地表水的下滲是礦井涌水量劇增的一個(gè)重要因素力求避免穿過強(qiáng)含水層或富水帶；井筒所選定地點(diǎn)的巖層要完整、穩(wěn)定，避開破碎帶和巖溶發(fā)育地段；距離礦井可能突水的危險(xiǎn)地段要有足夠的安全距離；另外，在地表、井口標(biāo)高高于歷年最高洪水水位，保證在任何情況下均使井口或其他地面設(shè)施，不致于被水所淹。整理ppt2、河流改道:穿過或附近流經(jīng)礦區(qū)的河流嚴(yán)重影響井下生產(chǎn)時(shí)應(yīng)使其改道。3、鋪設(shè)人工河床:上述河流不能改道，可鋪設(shè)不透水的人工河床。4、修筑排（截）水溝:山區(qū)降水后在井田外圍或漏水區(qū)段的上游垂直水流方向修筑排水溝使其不流入礦區(qū)范圍。5、堵漏:地表裂隙、洞穴、陷坑，可用粘土堵塞。整理ppt三、井下防治水老容積水的探放：采空區(qū)，由于地表水和地下水的補(bǔ)給，充滿了大量積水。其特點(diǎn)：

一般積水范圍不明（特別是一些老礦井），串聯(lián)關(guān)系復(fù)雜、水量大、酸性強(qiáng)、水頭壓力高、危害大。要隔離積水需保留大量的安全煤柱，一方面影響資源的回收，另一方面，由于資料不清、范圍不確，可能引起積水的突然涌出，釀成災(zāi)害事故。

因此，探故老窯水是采礦工作中防患于未然的必要措施，是探明可采邊界和安全開來的主要手段。

井下防水措施包括探放水、留設(shè)防水煤柱、設(shè)置防水閘門和防水墻。（一）探放水整理ppt一般按下列程序進(jìn)行探放：

1.調(diào)查老窯水的分布2.探水起點(diǎn)3.探水鉆孔的布置絕大多數(shù)是探水與掘進(jìn)相結(jié)合，即探水——掘進(jìn)——探水循環(huán)進(jìn)行，方能找到老窯放出積水。因此在考慮探水鉆孔的布置時(shí)，必須保證掘進(jìn)巷道的前方仍有相當(dāng)厚度的保安煤柱。此外，老窯內(nèi)的巷道極不規(guī)則，在探水掘進(jìn)過程中，如果鉆孔密度不夠，古巷道就可能從兩個(gè)鉆眼之間漏過而發(fā)生透水事故。4.探水作業(yè)

嚴(yán)格遵循安全規(guī)程，大致注意：1）加強(qiáng)頂板支護(hù)：探水巷道一般為雙巷掘進(jìn)，以便于通風(fēng)和搶險(xiǎn)。為了保證探水地點(diǎn)、避災(zāi)路線、來水時(shí)必經(jīng)的巷道不發(fā)生冒頂片幫，探水前和整個(gè)施工期間要加強(qiáng)頂板支護(hù)。

2）加強(qiáng)深水迎頭的通風(fēng)和瓦斯檢查：探水地點(diǎn)，隨時(shí)可能透老窯而散出CO2、CH2、H2S等有害氣體，因此，必須加大探水地點(diǎn)的供風(fēng)量，加強(qiáng)瓦斯檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有害氣體含量增高，應(yīng)查明原因，它往往是接近老窯的征兆。3）安排避災(zāi)路線：探放水時(shí)，所有可能受水威脅的地點(diǎn)，特別是采掘中的下山區(qū)域，必須安排避災(zāi)路線；在開始探水前，工人必須熟悉避災(zāi)路線。

整理ppt由于老窯積水資料不可能絕對準(zhǔn)確，必須留出適當(dāng)?shù)陌踩褐?。安全煤柱過寬，會(huì)大大加重鉆探工作量，延誤掘進(jìn)速度，對生產(chǎn)不利；安全煤柱過小,則安全沒有保證；我國有些煤礦分別按照積水線、探水線、警戒線三條線處理。

積水線——指調(diào)查核定的來空區(qū)預(yù)定邊界；

探水線——一條沿積水線向外推移60～150米的一條線；

警戒線——在深水線的外沿平行外推50～100米斯圈定一條線；掘進(jìn)巷道進(jìn)入這一界線后，必須警戒積水的威脅。

探水起點(diǎn)近積水區(qū)，透水前有如下征兆：煤壁或頂板滲出水珠，或者煤層松軟發(fā)潮；頂板淋水或底板涌水；煤層內(nèi)出現(xiàn)暗紅色水銹或滲水后掛紅；迎頭空氣變冷，或水蒸汽大而發(fā)生霧氣；

有嘶嘶水叫聲（水頭壓力大時(shí)會(huì)出現(xiàn)）發(fā)現(xiàn)上述征兆之一者，應(yīng)停止掘進(jìn)工作，進(jìn)行探水

整理ppt中眼與外斜眼終端的距離即為幫距，通常采用12米左右。巷道前進(jìn)終止點(diǎn)與中眼終點(diǎn)之間的距離為超前距，一般采用20米左右為宜。

巷道中眼巷道前進(jìn)20m超前距20m邦距12m3m探水巷道整理ppt4）設(shè)立警鈴信號及其他通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)備：探放水地點(diǎn)要設(shè)軍電話、與井口調(diào)度室進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)，以便及時(shí)匯報(bào)鉆眼過程中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)變化或透水征兆。5）安裝安全套管：探故老空積水時(shí)，應(yīng)該在孔口設(shè)置安全套管閥門，控制放水量，防止鉆眼被水沖刷擴(kuò)大，在初透積水時(shí)，安全套管還可用來測定水頭壓力。6）鉆孔透空征兆時(shí)的措施；7）嚴(yán)格鑒定放水效果

完全不消水，向里進(jìn)風(fēng)或向外出風(fēng)；水流始終不斷，但沒有壓力；通搗時(shí)有小水流，不通搗時(shí)無水等。

——這時(shí)即可停止放水，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。整理ppt煤層直接與疏松含水層掩蓋；煤層直接與含水豐富的巖層接觸時(shí)。在這種條件下，保安煤柱不應(yīng)小于20米。

煤層被強(qiáng)含水層所掩蓋時(shí)。在這種情況下，煤柱的圍設(shè)主要應(yīng)考慮煤層開來后的塌陷裂隙，最好不要波及到上部強(qiáng)含水層。巷道接近導(dǎo)水?dāng)鄬訋r(shí)，應(yīng)留保安煤柱30～50米。防水煤柱尺寸的確定是個(gè)非常復(fù)雜的問題，應(yīng)考慮到含水層的水壓、水量、煤層的機(jī)械強(qiáng)度、厚度等因素。多數(shù)煤礦采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如沖積層下急傾斜煤層的安全煤柱、接近強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬拥谋０裁褐鹊??？傊?，?yīng)通過實(shí)踐求得既安全又經(jīng)濟(jì)合理的數(shù)據(jù)。（二）防水煤柱的留設(shè)整理ppt整理ppt

（1）防水閘門在可能出現(xiàn)突水的井底車場、井下泵房、變電所等出入口處應(yīng)設(shè)置防水閘門。（2）防水墻某區(qū)段開采結(jié)束后，為隔絕有繼續(xù)大量涌水可能的一種永久性封閉水建筑。多用圓柱形防水墻，因其能抗壓，施工簡易。（三）防水閘門與防水墻整理ppt三、礦井水的防治方法防止方法抽排法：排水系統(tǒng)，將水抽排到地表堵截法疏降法注漿堵水井筒注漿堵水井筒地面預(yù)注漿井筒工作面預(yù)注漿井壁注漿巷道注漿堵水注漿恢復(fù)被淹礦區(qū)或采區(qū)整理ppt一、疏干降壓（1）地面疏降（2）井下疏降（3）聯(lián)合疏降整理ppt含水層的疏排

1）巷道疏放煤層直接頂板為含水層時(shí)，提前準(zhǔn)備的采區(qū)巷道，可疏干水。含水層位于煤層底部時(shí)，可將開拓準(zhǔn)備巷道布置在含水層中。2）放水鉆孔煤層上部含水層離煤層較遠(yuǎn)時(shí)，可用鉆孔疏放。3）疏放降壓鉆孔煤層下部含水層水壓很高，可向底部隔一定距離打鉆降低水頭壓力，解放煤層。4）吸水鉆孔將煤層上部含水層之水放入煤