矿井水文地质与防治水课件.pptVIP

第一節地下水的基本知識水的迴圈可分為大循環和小迴圈兩種。一、自然界中水的迴圈地下水是指埋藏在地表以下，儲存在岩石空隙中的水。有氣態水、吸著水、薄膜水、毛細水、重力水。二、地下水的概念能透水的岩層叫透水層。對地下水的運動、滲透起著阻滯或阻隔作用的岩層稱為隔水層。含水層的形成必須具備三個條件：即岩層具有連通的空隙、隔水層條件和足夠的補給水源。三、含水層與隔水層（一）按地下水的埋藏條件分類1.上層滯水上層滯水是指埋藏在離地表不深的飽氣帶中局部隔水層上的重力水。四、地下水的分類2.潛水潛水是指埋藏在地表以下第一個穩定隔水層以上，具有自由水面的重力水面。潛水是不承受靜水壓力的無壓水，潛水是煤礦充水的重要水源之一。3.承壓水充滿於上、下兩穩定隔水層之間的含水層中的重力水，稱為承壓水。最適宜承壓水形成的構造型式有向斜和單斜。（二）按含水層空隙性質分類：1.空隙水空隙水由於埋藏條件不同，可形成上層滯水、潛水和承壓水。2.裂隙水（1）風化裂隙水：風化裂隙水大部分為潛水。（2）成岩裂隙水：常見於火成岩中，有固定層位，彼此相互連通。（3）構造裂隙水：層狀裂隙水，脈狀裂隙水。3.喀斯特水：可以是潛水，也可以是承壓水。水量大、運動快、對煤礦生產安全構成嚴重威脅。（一）地下水的物理性五、地下水的物理性質和化學成分溫度顏色透明度氣味覺味密度（二）地下水的化學成分離子狀態：陽離子有H、Na、K、NH4、Mg、Ca、Fe。陰離子有OH、Cl、SO4、NO2、HCO3SiO3、PO4。化合物狀態Fe2O3、Al2O3、H2SiO4。氣體狀態其中N2、O2、CO2、CH4、H2S。++++2+2+2+2-2-3-反映地下水化學性質的常用指標有以下幾個：1、氫離子濃度（PH值）2、硬度：地下水的硬度大小取決於水中Ca、Mg的含量。分為總硬度、暫時硬度和永久硬度。2+2+根據水的總硬度可將地下水分為五類（表7-2）3.總礦化度：水的總礦化度是指侵蝕性取決於CO2的含量。可將地下水分為五類（表7—3）名稱乾涸殘餘物（g/L）名稱乾涸殘餘物（g/L）淡水微鹹水（弱礦化水）鹹水（中等礦化水）11~33~10鹽水（高礦化水）鹵水10~50504.侵蝕性地下水的侵蝕性取決於水中侵蝕性CO2的含量。當含有侵蝕性CO2的地下水與混凝土接觸時，就可能溶解其中的CaCO3，是混凝土的結構受到破壞，即CaCO3+H2O+CO2Ca+2HCO32+（一）下降泉侵蝕下降泉、接觸下降泉、溢流下降泉。（二）上升泉侵蝕上升泉、斷裂上升泉。六、泉第二節礦井充水條件有滲入、滴入、淋入、流入、湧入和潰入等，當湧入或潰入井巷的水量大，來勢猛時稱為突水。（一）礦體及圍岩空隙中的地下水1.空隙水水源2.裂隙水水源3.喀斯特水水源（二）地表水源地表水體包括江河、湖泊、池沼、水庫等。一、礦井水的來源1.礦井充水與降水量的大小、降水性質、和降水強度及延續時間有關系。2.礦井水量具有明顯的季節性，湧水量出現高峰的時間往往滯後。3.大氣降水滲入量隨開採深度的增加而減少。（三）大氣降水的滲入湧水的特點是：水中含有大量的硫酸根離子，PH值在3左右，具有強烈腐蝕性，對井下設備破壞性很大，這種水成為突水水源時，來勢猛、易造成嚴重事故。（四）老窯及采空區積水1.岩層的孔隙2.岩層的裂隙尤其是張節理是礦井充水的有利通道，斷層是構造裂隙中最易造成災害性事故的進水通道。隔水斷層主要是壓應力及部分扭應力形成的扭性斷層。3.岩層的溶隙：在質純的可溶性岩石地段，在構造裂隙發育的部位、喀斯特通道複雜化。二、礦井充水通道的分析（四）人工通道1.勘探鑽孔造成的充水通道2.採礦活動造成的斷裂（一）覆蓋層的透水性及煤層圍岩的出露條件（二）地形條件的影響（三）地質構造的影響三、影響礦井湧水量大小的因素1.斷裂面的力學性質對礦井湧水量的影響（1）壓性斷裂面：斷裂面緊密，透水性較差，相對起隔水作用。（2）張性斷裂面：張性程度大，對礦井