《第六章防治水.ppt

矿山地质——凌标灿主讲 第六章　矿井水文地质及防治水 一、地下水的基本知识 1、自然界中水的循环 2、地下水的概念 地下水指埋藏在地表以下，储存在岩石空隙中的水。它主要以气态水、吸着水、薄膜水、毛细水和重力水等几种形式存在于岩石空隙中。 3、含水层与隔水层 含水层是指能透水且含有地下水的岩层，它必须同时具备三个条件：即岩层具有连通性、隔水地质条件和足够的补给水源。 隔水层是指对地下水的运动、渗透起着阻滞或阻隔作用的岩层。 4、地下水的分类 （1）按地下水的埋藏条件分类 　上层滞水 　潜水 　承压水 （2）按含水层空隙性质分类 孔隙水：储存于疏松岩层孔隙中的水。 裂隙水：埋藏于基岩裂隙中的地下水。按成因可分为风化裂隙水、成岩裂隙水、构造裂隙水。 岩溶水：埋藏于溶洞溶隙中的重力水。 二、矿井充水条件 （一）矿井水的来源 1、矿体及围岩空隙中的地下水 根据含水岩石空隙的性质，可以分为 　　孔隙水水源 　　裂隙水水源 　　岩溶水水源 2、地表水源 3、大气降水的渗入 4、老窑及采空区水 （二）、矿井充水通道分析 根据矿井充水的通道类型，可把通道分为孔隙、裂隙、溶隙及人工通道四种。 1、岩层的孔隙 单纯的孔隙水，只有在煤层围岩是透水性强并有固定的水源补给，或围岩本身是饱水的流砂层时，才能造成突水或发生流砂冲溃事故。 2、岩层的裂隙 岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙等都能构成矿井的充水通道，其中构造裂隙是主要通道。 3、岩层的溶隙 指可溶性的碳酸盐岩类岩石被溶蚀而形成的空隙。是造成矿井淹井的主要通道。 4、人工通道 （1）勘探钻孔造成的充水通道 （2）采矿活动造成的断裂 三、影响矿井涌水量大小的因素 1、覆盖层的透水性及煤层围岩的出露条件 地表水和大气降水能否渗入地下，以及渗入地下数量的多少，与煤层上覆岩层的透水性能及围岩的出露条件有着直接关系。 2、地形条件的影响 地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度，控制着地表水和大气降水的汇集。 3、地质构造的影响 （1）断裂面的力学性质对矿井涌水量的影响 （2）不同构造部位对矿井充水的影响 对一条断层而言，其尖灭点及其附近是突水较多的部位； 在断层交叉点处附近，其透水性能强，导水性能好； 断层密度大的地段，是地下水赋存和运移条件良好的区段； 断层上盘较下盘容易突水。 三、矿井水文地质观测 （一）地面水文资料观测 1、气象资料 主要是降水量、蒸发量、气温、相对温度等。 2、地表水观测 通过矿区的江河、溪流、大水沟要观测其流量、水位；对于井田范围内的湖泊、水库、大塌陷坑积水区要观测积水范围、水深、水量及水位标高等。 3、地下水观测 选择一些具有代表性的泉、井、钻孔等作为观测点，组成不同含水层位的观测系统。 4、导水断裂发育高度的观测 （1）地面钻孔注水观测 （2）井下钻孔注水观测，如双管双端封堵测漏技术 （3）井下钻孔孔中电视 （4）井下钻孔声波探测 （二）、井下水文地质观测 1、巷道充水性观测 （1）含水层观测　　包括含水层厚度、岩性、裂隙或岩溶发育情况、揭露点的标高、涌水量、水压及水温等。必要时，取水样进行水质分析。 （2）岩层裂隙发育调查及观测　裂隙产状要素、长度、宽度、成因类型、张开和充填程度及充填物的成分、地下水活动痕迹及裂隙的消失情况等，并选择有代表性的地段、测量其裂隙率。 （3）断裂构造观测　　断层性质、产状、落差、破碎带宽度、充填物质及其透水情况等。 （4）出水点观测　　 出水时间、地点、出水层位、岩性、厚度、出水形式、水量、水压、标高、出水点围岩及巷道的破坏变形情况等。 （5）出水征兆的观测　 工作面是否潮湿、滴水、淋水以及底鼓、顶板陷落、片帮、支柱折断、岩石膨胀、巷道面积缩小等。 2、矿井涌水量观测 （1）矿井涌水量观测要求 观测站一般布置在各巷道排水沟的出口处、主要巷道排水沟流入水仓处、采区石门排水沟的出口处、井下出水点附近。 一般每旬观测一次，水文地质条件复杂矿井每旬观测2至3次。 （2）观测方法 A　容积法 B　浮标法 C　堰测法 三角堰适合于小于0.5m3/s的情况，流量单位L/s，堰口水头高度单位cm 梯形堰 矩形堰 （4）流速仪法 在较规整的水沟中用流速仪测定过水断面中预定测点的平均流速，从而确定该断面的流量。 （5）水仓水位观测法 （6）水泵有效功率法 四、矿井水的综合治理 （一）地表防治水 地表防治水是指在地表修筑防排水工程，防止或减少大气降水和地表水渗入矿井。地表防治水主要有五种措施。 1、合理选择井筒位置 井口及其它建筑物基础的标高均应高于历年最高洪水位，当地形限制时，应采取修筑防水堤坝或改变水流方向等补救措施。 　2、河流改道 若河流流入矿区附近或矿区内，并严重影响生产时，可在河流流进矿区的上游修筑水坝，用人工河道引出矿区范围以