矿井水文地质与防治水--教学.ppt

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第一章矿井水害基础知识第二章矿井水害发生规律及类型第三章矿井水害防治基本措施内内容容提提要要矿井水文地质与防治水矿井水文地质与防治水矿井水文地质规程（试行）矿井水文地质规程（试行）第一章第一章总总则则第第11条条矿井水文地质工作是保证煤矿煤矿安全生产建设的矿井水文地质工作是保证煤矿煤矿安全生产建设的一项重要技术基础工作。

为做好矿井水文地质工作，掌握矿一项重要技术基础工作。

为做好矿井水文地质工作，掌握矿井水文地质规律，研究和解决矿井生产建设中的水文地质问井水文地质规律，研究和解决矿井生产建设中的水文地质问题，防治水害，保护和利用地下水资源，特制定本规程。

题，防治水害，保护和利用地下水资源，特制定本规程。

第第22条条矿井水文地质工作的基本任务：

矿井水文地质工作的基本任务：

一、开展矿区（井田）水文地质补充调查、补充勘探和水文地一、开展矿区（井田）水文地质补充调查、补充勘探和水文地质观测工作。

质观测工作。

二、为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供所需的水文地二、为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供所需的水文地质资料或专门报告。

质资料或专门报告。

三、在采掘过程中进行水害分析、预测和防探水。

四、开展矿区（井田）专门防治水水中的水文地质工作。

五、为补充和改善矿区（井）生产、生活供水，进行调查、勘五、为补充和改善矿区（井）生产、生活供水，进行调查、勘探，提供水源资料。

探，提供水源资料。

六、根据需要开展老矿区环境水文地质调查和研究。

汲取王家岭矿难教训，总结经验。

思考题思考题什么叫矿井水害？

什么叫矿井水害？

矿井水害对煤矿安全生产有什么影响矿井水害对煤矿安全生产有什么影响?

矿井水害是怎样导致的？

矿井水害事故发生有什么规律可循？

矿井水害应该怎样进行防治？

矿井水害事故发生后如何应对？

第一章第一章矿井水害基础知识矿井水害基础知识第一节、矿井水害的概念第一节、矿井水害的概念一、矿井水：

一、矿井水：

在矿井开拓、采掘过程中，渗在矿井开拓、采掘过程中，渗入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水，通称矿井水。

的任何水源水，通称矿井水。

二、矿井水害：

影响矿井正常生产活动，对影响矿井正常生产活动，对矿井安全生产构成威胁以及使矿井矿井安全生产构成威胁以及使矿井局部局部或或全全部部被淹没的矿井涌水事故，都称之为矿井水被淹没的矿井涌水事故，都称之为矿井水害（灾）。

害（灾）。

第二节、矿井水害的危害第二节、矿井水害的危害一、恶化工作环境一、恶化工作环境二、缩短生产设备的使用寿命二、缩短生产设备的使用寿命三、引起巷道变形（增加开采成本）三、引起巷道变形（增加开采成本）四、降低资源开采率（保安防水煤柱）四、降低资源开采率（保安防水煤柱）五、易引起瓦斯积聚、爆炸或中毒五、易引起瓦斯积聚、爆炸或中毒六、失控易造成淹井及人员伤亡六、失控易造成淹井及人员伤亡第三节、矿井水害发生的条件第三节、矿井水害发生的条件一、充水水源一、充水水源二、充水途径二、充水途径三、充水强度三、充水强度四、失控四、失控一、充水水源一、充水水源1、大气降水：

、大气降水：

雨、雪、冰雹等雨、雪、冰雹等分水岭形大气降水充水矿床示意图分水岭形大气降水充水矿床示意图喀斯特塌落洞型大气降水充水矿床示意图喀斯特塌落洞型大气降水充水矿床示意图洼地汇水型大气降水充水矿床示意图洼地汇水型大气降水充水矿床示意图2、地表水、地表水是指矿井附近表面的湖泊、河流、沼是指矿井附近表面的湖泊、河流、沼泽、池塘、水库、水池、采后塌陷区等处泽、池塘、水库、水池、采后塌陷区等处积蓄的水积蓄的水。

3、地下水、地下水按充水形式按充水形式，可分成两类：

，可分成两类：

间接充水水源：

直接充水水源：

底板灰岩通过断层间接充水底板灰岩通过断层间接充水直接顶板含水层间接充水直接顶板含水层间接充水按含水层空隙性质按含水层空隙性质可分成三类：

可分成三类：

11、孔隙水：

储存于疏松岩层孔隙中的水、孔隙水：

储存于疏松岩层孔隙中的水22、裂隙水：

埋藏于基岩裂隙中，可分为风化、裂隙水：

埋藏于基岩裂隙中，可分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水33、岩溶水、岩溶水44、老空积水、老空积水55、断层、断层二、充水途径二、充水途径1、构造通道：

、构造通道：

断层、裂隙等。

1980年峰峰二矿年峰峰二矿2671工作面断裂导通突水结构示意图工作面断裂导通突水结构示意图Q=1310m3/h大型底板突水大型底板突水2、采矿扰动导水通道：

、采矿扰动导水通道：

顶板垮落带、底板破裂、煤柱击穿等。

Q=1620m3/h3、人类工程类导水通道：

、人类工程类导水通道：

封闭不良钻孔、小煤窑等封闭不良钻孔、小煤窑等4、其他：

、其他：

陷落柱、卡斯特溶洞等陷落柱、卡斯特溶洞等冒顶塌落突水冒顶塌落突水三、充水强度三、充水强度一、含水层与隔水层一、含水层与隔水层透水性的强弱取决于土或岩石中孔隙和透水性的强弱取决于土或岩石中孔隙和裂隙的大小，透水性的强弱以渗透系数裂隙的大小，透水性的强弱以渗透系数K（m/d）或（）或（cm/s）来表示。

）来表示。

透水层：

能被水透过的岩层透水层：

能被水透过的岩层含水层：

透水性能好且含地下水的岩层含水层：

透水性能好且含地下水的岩层隔水层：

透水性能差的岩层隔水层：

透水性能差的岩层实验室测得某些岩石的渗透性系数实验室测得某些岩石的渗透性系数二、含水系数二、含水系数含水系数含水系数KKBB又称富水系数，指生产矿井在某又称富水系数，指生产矿井在某时期排出水量时期排出水量QQ与同一时期内煤炭产量与同一时期内煤炭产量P（tP（t）的的比值。

矿井充水程度划分：

比值。

矿井充水程度划分：

充水性弱：

KKBB2m2m33/t/t充水性中等：

充水性中等：

2m2m33/tK/tKBB5m5m33/t/t充水性强：

充水性强：

5m5m33/tK/tKBB10m10m33/t/t充水性极强：

充水性极强：

KKBB10m10m33/t/t三、突水点突水量的等级标准三、突水点突水量的等级标准1、小突水点：

、小突水点：

60m3/h2、中等突水点：

、中等突水点：

60600m3/h3、大突水点：

、大突水点：

6001800m3/h4、特大突水点：

、特大突水点：

1800m3/h四、失控四、失控失控：

失控：

是指对矿井充水水源和充水通是指对矿井充水水源和充水通道的管理达不到预定的要求，导致淹井停道的管理达不到预定的要求，导致淹井停产甚至人员伤亡等情况的发生。

产甚至人员伤亡等情况的发生。

第四节、矿井水害发生的原因第四节、矿井水害发生的原因一、地面防洪措施不当一、地面防洪措施不当二、井下水文资料不清，盲目施工二、井下水文资料不清，盲目施工三、井巷（筒）位置设计不合理三、井巷（筒）位置设计不合理四、探放水设备未有效发挥作用四、探放水设备未有效发挥作用五、施工措施不力，工程质量差五、施工措施不力，工程质量差六、乱采乱挖破坏了防水煤柱六、乱采乱挖破坏了防水煤柱七、井下排水系统管理不到位七、井下排水系统管理不到位八、麻痹大意、违章作业八、麻痹大意、违章作业九、管理不重视九、管理不重视第二章第二章矿井水害发生规律及类型第一节第一节矿井水害发生的预兆矿井水害发生的预兆一、一般预兆（一、一般预兆（规程规程266条）条）11、煤层变潮湿、松软；、煤层变潮湿、松软；22、煤帮出现滴水、淋水现象；、煤帮出现滴水、淋水现象；33、有时煤帮上出现铁锈色水迹；、有时煤帮上出现铁锈色水迹；44、工作面温度降低、有雾气或有臭鸡蛋气味；、工作面温度降低、有雾气或有臭鸡蛋气味；55、有时可以听到水声。

、有时可以听到水声。

二、不同类型水源的透水特点二、不同类型水源的透水特点11、冲积层水：

开始涌水量较小，、冲积层水：

开始涌水量较小，夹带泥沙，夹带泥沙，水色发黄，水色发黄，之后水量急剧增大；之后水量急剧增大；22、断层水：

当采掘工作面接近断层时，、断层水：

当采掘工作面接近断层时，常出常出现工作面来压，淋水增加；有时可在岩缝中现工作面来压，淋水增加；有时可在岩缝中见到淤泥；多属见到淤泥；多属“活水活水”补给充分，补给充分，一旦突一旦突水，来势凶猛，涌水量大；持续时间长；在水，来势凶猛，涌水量大；持续时间长；在不封堵水源的情况下不易疏干；不封堵水源的情况下不易疏干；混蚀，多为混蚀，多为黄色，很少黄色，很少“挂红挂红”，水味不发涩，水味不发涩；33、老空水：

、老空水：

属于属于“死水死水”，所以有，所以有“挂红挂红”、酸度大，水味发涩的特点。

酸度大，水味发涩的特点。

一旦突水，来势一旦突水，来势凶猛，涌水量大，破坏性强；持续时间短，凶猛，涌水量大，破坏性强；持续时间短，易疏干；一般伴有害气体涌出；易疏干；一般伴有害气体涌出；44、岩溶水：

岩溶水：

多为灰色，带有臭味，有时也有多为灰色，带有臭味，有时也有“挂红挂红”现象；当采掘巷道接近时，可出现现象；当采掘巷道接近时，可出现顶板来压、柱窝和裂缝渗水现象；顶板来压、柱窝和裂缝渗水现象；当岩溶范当岩溶范围小，与其他水源无水力联系时，虽然来势围小，与其他水源无水力联系时，虽然来势凶猛、破坏性强，但持续时间短，易于疏干。

凶猛、破坏性强，但持续时间短，易于疏干。

但如岩溶范围大，与其他水源有水力联系时，但如岩溶范围大，与其他水源有水力联系时，则持续时间长，不易疏干。

则持续时间长，不易疏干。

第二节第二节矿井水害的类型矿井水害的类型根据涌水量情况分为四类：

根据涌水量情况分为四类：

指单位时间内正常涌入矿井的水量指单位时间内正常涌入矿井的水量Q（m3/min）涌水量小的矿井：

涌水量小的矿井：

Q2m3/min涌水量中等的矿井：

涌水量中等的矿井：

2m3/minQ5m3/min涌水量大的矿井：

涌水量大的矿井：

5m3/minQ15m3/min涌水量极大的矿井：

涌水量极大的矿井：

Q15m3/min怎样进行井下涌水量观测？

怎样进行井下涌水量观测？

溪（河）水倒灌型溪（河）水倒灌型大强度降水涌入型大强度降水涌入型上部老窑透水上部老窑透水水害事水害事老窑透水型老窑透水型侧向老窑透水侧向老窑透水故类型故类型岩溶突水型岩溶突水型断层突水型断层突水型冒顶塌落突水型冒顶塌落突水型根据突水事故发生的原因分为六类根据突水事故发生的原因分为六类：

一、暴雨引发地表水倒灌型一、暴雨引发地表水倒灌型防治技术与措施：

防治技术与措施：

规程规程253条规定条规定1、慎重选择井筒位置、慎重选择井筒位置规程规程255条条2、挖沟排（截）洪、挖沟排（截）洪在井口上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，在井口上方垂直来水方向布置排洪沟、渠，拦截洪水，使洪水绕过矿区。

拦截洪水，使洪水绕过矿区。

3、掌握不同降水强度下的地表和地下径流情况掌握不同降水强度下的地表和地下径流情况4、充分调查充分调查当地的地形、地貌条件，编当地的地形、地貌条件，编制地形地质图和基岩地形地质图，掌握基制地形地质图和基岩地形地质图，掌握基岩充水含水层出露及隐伏露头情况，正确岩充水含水层出露及隐伏露头情况，正确确定地表分水岭、充水含水层的补给区，确定地表分水岭、充水含水层的补给区，计算评价每一水系或排（防）洪沟渠的汇计算评价每一水系或排（防）洪沟渠的汇水面积，结合实际情况，进行矿坑充水条水面积，结合实际情况，进行矿坑充水条件分析。

件分析。

5、要充分利用当地气象资料，根据、要充分利用当地气象资料，根据大气降雨大气降雨规律及降雨强度规律及降雨强度，比较准确地预，比较准确地预测防（排）测防（排）洪渠、堤坝、桥涵的瞬时流量洪渠、堤坝、桥涵的瞬时流量，以确定防，以确定防（排）洪的标准和断面。

（排）洪的标

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