【采礦課件】煤礦1-7(編輯修改稿)
2025-03-21 23:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 井充水的主要因素 ：水的來(lái)源 、 涌水通道和影響水量大小的因 素 ， 它們是計(jì)算涌水量 、 預(yù)測(cè)突水的重要依據(jù) 。 一 、 礦井水的來(lái)源 （ 一 ） 礦體及圍巖空隙中的地下水 : 有些礦體本身充滿來(lái)哦地下水 ， 這些水在開(kāi)采時(shí)可以直接流入 巷道 ， 成為涌水水源 。 有些礦體本身不含水 ， 但其圍巖有較多的空隙并含有地下水 ， 當(dāng)巷道與空隙相通時(shí) ， 成為涌水的水源 。 （ 二 ） 地表水 : 地表水體包括：河流 、 湖泊 、 池沼 、 水庫(kù)等 。 在評(píng)價(jià)地表水體時(shí) 礦井充水影響時(shí) ， 需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： 其本身特點(diǎn) ： 與煤層的相對(duì)關(guān)系： 1）地表水體位于煤層之下，無(wú)影響。 2） 位于煤層之上 ， 有影響 ， 其影 響大小取決于： （ 1） 二者的垂距； （ 2） 地下水體的巖性組合 。 （ 三 ） 大氣降水是滲入 礦井涌水程度與降水大小 、 降水強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有關(guān) 。 礦井涌水量有明顯的季節(jié)性變化 。 大氣降水滲入量隨開(kāi)采深度增加而減少 。 （ 四 ） 老窯水 采空區(qū)或廢棄巷道 ， 由于長(zhǎng)期停止排水而積水的地下水稱老窯水 。 老窯水的特點(diǎn) ： 象地下水庫(kù)，且淺部分布較多。 分布無(wú)規(guī)則，準(zhǔn)確位置不易確定。 酸性大，多為強(qiáng)酸性水。 二、礦井涌水通道分析 （一）巖石的孔隙 這種通道往往存在于未成巖的松散沉積物中，其透水性能取決 于孔隙的大小和形態(tài)，孔隙大涌水量就大。 （二）巖石的裂隙 風(fēng)化裂隙、成巖裂隙和構(gòu)造裂隙均能構(gòu)成礦井涌水通道，其中 風(fēng)化裂隙、成巖裂隙所含水量不大，只有與其它水源連通時(shí)，才能 使礦井充水，構(gòu)造裂隙是礦井涌水和礦井突水的主要通道。構(gòu)造裂 隙包括：節(jié)理、斷層和巨大的斷裂破碎帶。 節(jié)理 ： 脆性巖石中節(jié)理較發(fā)育，且為張性節(jié)理，透水性好，柔 性巖石中節(jié)理細(xì)小，透水性差。 斷層 ： 1）隔水?dāng)鄬樱?2）透水?dāng)鄬印? 斷裂破碎帶 ：具有較高的空隙，有利于突水。 （ 三 ） 巖石的溶隙 巖石的溶隙是可溶性巖層被溶蝕而形成 。 巖溶區(qū)巖溶水的運(yùn)動(dòng)和巖溶溶洞的發(fā)育 、 分布 ,具有垂直分帶性： 包氣帶 （ I） ： 位于最高地下水位以上 。 水位季節(jié)變動(dòng)帶 （ Ⅱ ） ： 位于高水位和低水位之間 飽水帶 （ Ⅲ ） ： 處于地下水面以下 。 深部循環(huán)帶 （ Ⅳ ） ： 位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下 。 （ 四 ） 人工通道 崩落法采煤造成的裂隙 。 鉆孔造成的涌水通道 。 三、 影響涌水量大小的因素 影響礦井涌水量大小的因素有 ：充水來(lái)源、充水通道、覆蓋層巖 性、 圍巖巖性、地形條件等。 覆蓋層及圍巖巖性： 地形條件： 地質(zhì)構(gòu)造： 地質(zhì)構(gòu)造是影響礦井涌水量大小的重要因素。 1）斷裂面： 斷裂面性質(zhì)不同對(duì)涌水量打下的影響程度不同。 （ 1）壓性斷裂面；（ 2）張性斷裂面；（ 3）扭性斷裂面。 2）構(gòu)造部位： 不同的構(gòu)造部位對(duì)礦井涌水量影響程度不同。 （ 1）斷層產(chǎn)生的裂隙發(fā)育地段，對(duì)礦井涌水量影響大。 （ 2）斷層交叉點(diǎn)容易突水。 （ 3）斷層密度大的地段，巖石破碎、裂隙發(fā)育、易突水。 （ 4）有些礦井?dāng)鄬由媳P(pán)次一級(jí)的斷裂較發(fā)育，突水性強(qiáng)。 四、地下水運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 （一）地下水的運(yùn)動(dòng)條件： 巖層必須透水。 地下水面必須具有水力坡度 。 水力坡度： 沿水流方向上單位距離內(nèi)的水位差。 水力坡度 式中： h1過(guò)水?dāng)嗝?1處水位標(biāo)高； h22處標(biāo)高， L— 兩斷面距離 （二）地下水運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 層流 ：水質(zhì)點(diǎn)作連續(xù)運(yùn)動(dòng)， 流束平行而不混雜。 紊流 ： 水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不連續(xù)， 流束不平行而混雜。 （ 三 ） 地下水運(yùn)動(dòng)的基本定律 ： 反映層流運(yùn)動(dòng)的基本定律叫達(dá)爾西定律 。 Q=K?ΔH/L=K?I 式中： Q— 單位時(shí)間的滲透流量 ， m3/s； K— 滲透系數(shù) ， m/s； ?— 砂樣過(guò)水?dāng)嗝婷娣e ， m2； L— 砂樣長(zhǎng)度 ， m。 等式兩邊同除 ? ， 上式變?yōu)椋? Q/ ? =KI V=KI V— 滲透速度 ， m/s 地下水的滲透速度，并不等于 地下水在巖層中運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度， 因?yàn)闈B透速度 V=Q/ ? ，其中過(guò)水?dāng)? 面 W包括巖石顆粒和空隙，實(shí)際上 水流只通過(guò)巖石的空隙部分，因此 ?不是實(shí)際的過(guò)水?dāng)嗝?，?shí)際的過(guò) 水?dāng)嗝?
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