煤矿地质学第9章 矿井水文地质.ppt

第九章 矿井水文地质 2、存在形式: 气态水（水蒸气）：凝结成液态水后，可成为地下水的来源。 吸着水：水分子在岩石表层在强大的静电引力作用下被牢固地吸附在 岩石颗粒表面，又称强结合水。不受重力作用影响，不被植物吸收。 薄膜水：包围在吸着水外层的水膜，又叫弱结合水，静电引力作用小。 毛细水：储存在岩石孔隙、裂隙等毛细空隙中的水，可垂直运动。 重力水：岩石空隙中受重力作用而运动的水，如井水，泉水等。 重力水可形成稳定的地下水面。 3、饱气带：地下水面以上的范围。 饱水带：地下水面以下的范围。 2、潜水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，且具有自由水面的重力水。 （1）潜水面—潜水的自由水面。 （2）潜水埋深—地表到潜水面的垂深。 （3）潜水含水层厚度—潜水面至其底板隔水层顶板之距。 （4）潜水是矿井充水重要来源之一，必须重视。  3、透明度：取决于水中固体物质与胶体颗粒悬浮物含量。 透明度测量方法：内径3㎝，长50-100㎝平底带放水嘴的量筒来测定： 透明：100㎝水柱可明显看见黑线十字图形和铅字； 半透明：＞30㎝水柱可见图形和铅字； 微透明：＜30㎝水柱可见图形和铅字； 不透明：缩小水柱仍不能见图形和铅字。  3、地下水的化学类型： 表征地下水化学类型的七种离子：Cl-、SO42-、HCO3- 、Na + 、K + 、Ca2 + 、Mg2+ 。 其类型分为： 1）重碳酸钙型水：水中主要成分为HCO3-、Ca2 + 2）硫酸钠型水：水中主要成分为SO42-、Na + （2）硬度表示法有二种： ①德国度（H °）：1H°相当于1升水中含有10mg的CaO或7.2mg的 MgO，即1升水中含有7.2mg Ca2+ 或4.3mg的Mg2+ 。 ②1毫克当量每升（meq/L）：1 meq/L等于20.4 mg/L的Ca2+或12.6mg/L的Mg2+ 。 换算：1meq/L=2.8 H °  （二）裂隙 构造裂隙是矿井充水的主要通道，断层又是构造裂隙中最危险的进水通道，有两类断层： 1、隔水断层：压应力、部分扭应力所形成的扭性断裂，并充填胶结而成，本身不含水，并起隔水作用。 2、透水断层：张扭性断层为多，少数是压扭性断层。本身含水，有水力联系，水量大而稳定，不易疏干。 （三）地质构造 1、断裂面的力学性质： （1）压性断裂面：影响小，透水性差，能隔水。 （2）张性断裂面：断裂充填物孔隙多而大，常有次级断裂面，对矿井涌水影响较大。 （3）扭性断裂面：延展远发育深度大，次级断裂发育，也是良好的通道，对矿井涌水量影响较大。 2、不同构造部位对矿井充水的影响： （1）断层端点及其两侧岩层裂隙特别发育，易出现突水； （2）断层交叉部位应力集中，裂隙发育，导水性能好； （3）断层密度大的地段，应力集中，岩层破碎，导水性能好； （4）断层上盘裂隙较发育，易出现突水现象 。 2、地表水观测： ①对河流、水沟观测： 流量、水位、雨季最大流量和水位、通过构造断裂带的流失量，洪水期淹没带等。 ②对湖泊、水库、大型塌陷段水区的观测： 积水范围、水深、水量、水位标高。 对以上观测应整理成各种曲线图并标在平面图上。 复习思考题 一、名词解释： 地下水、含水层、隔水层、上层滞水、潜水、承压水、孔隙水、裂隙水、地下水的硬度、地下水的总矿化度、上升泉 二、问答题： 1 地下水按埋藏条件可分为哪几类？简单解释各类特点？ 2 试分析矿井水的来源？ 3 试分析矿井充水的通道有哪些？ 4 影响矿井涌水量的因素有哪些？ 5 矿井水的综合治理包括哪些重要内容？ （二）上升泉 由承压含水层形成的泉叫上升泉，又分为二类： 1、侵蚀上升泉：河底、冲沟切割承压含水层隔水顶板时，泉水涌出地表。 2、断裂上升泉： 导水断层或张性裂隙通过承压含水层时, 沿断层或裂隙上