【正文】 水性 ~ 強(qiáng)富水性 ~ 極強(qiáng)富水性 ＞ 含水層富水性的劃分 注：鉆孔單位涌水量以口徑 91mm，抽水水位降深 10m為準(zhǔn)。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 地下水的分類 地下水的綜合分類 ? 我國在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)過程中一般都采用按地下水埋藏條件和含水層性質(zhì)的綜合分類。廣義上也包括包氣帶中其它形式的水，如土壤水 巖石風(fēng)化層中季節(jié)性存在的水。當(dāng)十分接近或成片出露地表時(shí)成為沼澤水。 裸露喀斯特化巖層中的水 承壓水 由松散沉積物構(gòu)成的自流盆地和單斜山前平原中的水，以及平原的深部水 構(gòu)造盆地、向斜或單斜構(gòu)造中層狀裂隙巖層中的水。 指埋藏在離地表不深的包氣帶中局部隔水層上的重力水。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 潛水的自由水面稱為 潛水面 。潛水面至其底板隔水層頂面之間的距離，稱為潛水含水層厚度 。 潛水面的形狀可用等水位線圖來表示。 ? 對于許多煤礦來說，潛水是礦坑充水的重要水源之一，必須引起重視。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 、下兩個(gè)相對穩(wěn)定隔水層之間的含水層中，對頂板產(chǎn)生靜水壓力的地下水，稱為 承壓水 。 ? 儲存承壓水的向斜構(gòu)造，在水文地質(zhì)學(xué)上通常稱為承壓水盆地或自流盆地。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 補(bǔ)給區(qū) ：指大氣降水和地表水直接補(bǔ)給自流水的部位 。 排泄區(qū) ：指水位低于補(bǔ)給區(qū)水位 ， 自流水流出的地區(qū) 。 ? 承壓水含水層的水面特征，可用等水壓線圖來描述。 ? 地下水過大，就會使大量地下水流入井下，甚至造成淹井事故，必須引起高度重視。 。分為風(fēng)化裂隙水、成巖裂隙水和構(gòu)造裂隙水 3類。 ? 在喀斯特化巖石中的地下水，可以是潛水，也可以是承壓水。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 喀斯特水一般水量大、水質(zhì)好，可作大型供水水源，但喀斯特水對煤礦生產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，尤其喀斯特化巖層厚度巨大時(shí)，如華北的奧陶紀(jì)灰?guī)r、華南的長興組及茅口組灰?guī)r，其喀斯特水多是造成礦井重大水患的水源。 ，有 0℃ 以下至 100℃ 以上的地下水。 。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 。 。 、鐳、氡氣等時(shí)，可表現(xiàn)出放射性。L1） 強(qiáng)放射性水 300 109 中等放射性水 100~300 1010~109 弱放射性水 35~100 1011~1010 表 79 地下水的放射性分級 文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 地下水的化學(xué)成分及其化學(xué)性質(zhì) 1）地下水中的主要離子成分 地下水中分布最廣、含量較多的離子共有 7種，即氯離子（ C1）、硫酸根離子（ SO42）、重碳酸根離子（ HCO3）、鈉離子（ Na+）、鉀離子（ K+）、鈣離子（ Ca2+）及鎂離子（ Mg2+）。 3）地下水的其他成分 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 1）庫爾洛夫式 ? 庫爾洛夫式 是用類似數(shù)學(xué)分式的形式來表示水的化學(xué)成分的方法。凡是含量小于 10%的離子不列入式中。 052420 3 32 tCaNaSOClMCOS i OH水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 2）總礦化度 總礦化度表明水中含鹽量的多少，即水的礦化程度，故又簡稱為礦化度。L1） 淡水 微咸水 咸水 鹽水 鹵水 ＜ 1 1～ 3 3～ 10 10～ 50 ＞ 50 表 710 地下水的礦化度分類表 3）水的硬度 水的硬度通常分為總硬度，暫時(shí)硬度和永久硬度。它是暫時(shí)硬度和永久硬度的總和。 （ 3） 永久硬度 水煮沸后，不沉淀的仍以離子形式存在于水中的 Ca2+、 Mg2+的濃度（標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語稱為非碳酸鹽鈣鎂離子濃度）。當(dāng)前國家標(biāo)準(zhǔn)采用的硬度單位是換算成 CaCO3時(shí)的總量，用 mg/L表示。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 名稱 礦化度 /（ gL1） 德國度 （ meqL1） 極軟水 10－ 4 Ⅰ ≤150 軟水 ～ ～ 104～ 108 Ⅱ ≤300 微硬水 ～ ～ 10－ 3～ 3 10－ 3 Ⅲ ≤450 硬水 ～ ～ 3 10－ 3～ 10－ 3 Ⅳ ≤550 極硬水 10－ 3 Ⅴ ＞ 550 表 712 地下水的硬度分類表 注：①按法定計(jì)量單位，水的化學(xué)單位已經(jīng)不采用 meq/l而采用 mol/L。 水文地質(zhì)基本知識 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 1）地下水的酸堿性 ? 根據(jù)地下水中 pH值的大小，將水分成 5級（表 713） ? 2）地下水的侵蝕性 ? （ 1）碳酸侵蝕性 ? （ 2）硫酸鹽侵蝕性 ? （ 3）鎂化性侵蝕性 ? 主要有溶濾及溶解作用、陽離子交替吸附作用、蒸發(fā)濃縮作用、混和作用、脫碳作用和生物化學(xué)作用等 6種。 地下水層流運(yùn)動遵守 達(dá)西定律 ， 即： IKv ??式中： v —— 滲透速度； K—— 滲透系數(shù)； I —— 水力坡度。 地下水紊流運(yùn)動哲才 — 克拉斯諾勃利斯基公式來表示 ，即： 21KIIKv ??式中： v —— 滲透速度； K—— 滲透系數(shù)； I —— 水力坡度。 ?礦井水 :采礦過程中流入礦井巷道的水。 它既取決于礦區(qū)的自然地理、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，也取決于礦井生產(chǎn)過程中采礦活動和礦井排水對礦區(qū)天然水文地質(zhì)條件的影響。礦井充水水源主要為大氣降水、地表水、地下水及老窯水。 是露天礦的直接充水水源，是地下采煤的間接充水水源。 ? 地表水體包括江河、湖海、池沼、水庫等。 ? 在開采初期，流進(jìn)礦井的地下水以靜儲量為主（即疏干漏斗范圍內(nèi)的水量）；隨著排水時(shí)間的延長， 靜儲量 不斷被消耗，這時(shí)流進(jìn)礦井中的地下水，以 動儲量 為主。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 是早期或近期的采空區(qū)及廢棄巷道，長期停止排水而積存的地下水。 2）分布無規(guī)則，準(zhǔn)確位置不易確定。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 影響礦井充水的因素 ? 地表水和大氣降水能否滲入地下，以及滲入地下的數(shù)量多少，與煤層上覆巖層的透水性及圍巖的出露條件有著直接的關(guān)系。因此，礦區(qū)的地形特征直接關(guān)系到礦井涌水量的大小和疏干的難易程度。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 就斷層而言，除前面所講斷層面的力學(xué)性質(zhì)不同，對礦井涌水量的影響不相同外，同一構(gòu)造體系不同部位對礦井涌水量的影響程度也不同。 ? （ 2）主干斷裂與分支斷裂交叉處 一個(gè)構(gòu)造體系的主干斷裂與分支斷裂的交叉處，富水性較強(qiáng)，導(dǎo)水性也好。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 斷層交叉點(diǎn)與突水點(diǎn)關(guān)系 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 地點(diǎn) 演馬 王封 朱村 焦西 韓王 李村 斷層數(shù) /km2 突水次數(shù) /次 1 2 4 6 6 9 表 714 斷層密度與突水的關(guān)系 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 斷層上盤與突水點(diǎn)的關(guān)系 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 （ 4）斷層上盤上盤形成的低序次斷裂相應(yīng)比下盤發(fā)育，故上盤部位突水性強(qiáng)。 充填法 ：采礦后用廢石將采空區(qū)全部充填，使圍巖中的地下水與原來的天然水動力狀態(tài)保持一致。 礦井充水通道 水源的存在 、 只是可能構(gòu)成礦井充水的一個(gè)方面 ，而礦井充水與否 ， 還取決于另一個(gè)重要條件 ， 即 充水通道 (包括通道的類型及具體位置 )。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井充水通道 ? 孔隙多分布于松散巖層中，其透水性能取決于孔隙的大小和連通情況。 ? 斷裂破碎帶對礦井充水影響較大，是主要的充水通道。 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 導(dǎo)水?dāng)嗔褞? 溝通含水層與隔水層，并使各含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系的斷層。 特點(diǎn)是：水量大，不易疏干。 大北煤田西部地塹、地壘構(gòu)造間含水層水力聯(lián)系示意剖面圖 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井充水條件 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 儲水?dāng)嗔褞? 具有一定儲水空間的破碎帶，但與附近水源無聯(lián)系或聯(lián)系甚微。 特點(diǎn)是：水量不大，易疏干。 ? 喀斯特通道，存在于可溶性巖層中，從細(xì)小的溶孔到巨大的溶洞都有分布，可以是彼此連通也可以形成單獨(dú)的管道，可儲存大量的水或溝通其它水源。喀斯特多分布于含水層的淺部及頂部，隨深度增加而逐漸減弱。 地面水文地質(zhì)觀測 ? 地面水文地質(zhì)觀測的內(nèi)容包括：氣象觀測、地表水觀測、地下水觀測等 3個(gè)方面。 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ?氣象觀測方法是搜集礦區(qū)附近氣象臺站的觀測資料或設(shè)立礦區(qū)（井）氣象站。 ?對氣象觀測資料，應(yīng)整理成氣象要素變化圖，以說明礦區(qū)范圍內(nèi)氣象要素變化情況。 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 1降水量； 2蒸發(fā)量； 3相對濕度； 4氣溫 氣象要素變化圖 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 ? 對分布于礦區(qū)（井）范圍內(nèi)的江河、溪流、大水溝、湖泊、水庫、大塌陷坑積水等，應(yīng)該對其進(jìn)行 定期觀測 。 ? 對分布于礦區(qū)（井）范圍內(nèi)的湖泊、水庫、大塌陷坑積水區(qū)所建立的觀測站，其 觀測內(nèi)容 主要是積水范圍、水深、水量及水位標(biāo)高等。此外，還應(yīng)將河水漏失地段、洪水淹沒范圍等標(biāo)在相應(yīng)的圖紙上。 ? 進(jìn)行地下水動態(tài)觀測的目的，在于通過日常觀測，了解一個(gè)礦區(qū)（井）水文地質(zhì)條件隨時(shí)間的延續(xù)發(fā)生變化的規(guī)律。對整個(gè)觀測系統(tǒng)的資料，應(yīng)定期整理，編制成綜合圖件，如等水位線圖（等水壓線圖）、水化學(xué)圖等，以便掌握整個(gè)礦區(qū)（井）范圍內(nèi)某一時(shí)期的水文地質(zhì)條件變化情況，分析礦井的涌水條件及其變化規(guī)律。必要時(shí)，應(yīng)取水樣進(jìn)行水質(zhì)化驗(yàn)。 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 （ 3）斷裂構(gòu)造觀測 當(dāng)巷道揭露斷層時(shí)，首先應(yīng)確定 斷層的性質(zhì) ，同時(shí)測量斷層的產(chǎn)狀 要素、落差、破碎帶寬度、充填物質(zhì)及其透水情況等，并作詳細(xì)記錄。 分析出水原因及水源，必要時(shí)，應(yīng)采水樣進(jìn)行化學(xué)分析。 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 出水點(diǎn)剖面圖 出水點(diǎn)水量變化曲線圖 礦井水文地質(zhì)觀測與涌水量預(yù)計(jì) 7 礦井水文地質(zhì)與水害防治 （ 5）出水征兆的觀測 經(jīng)常觀測工作面是否潮濕、滴水、淋水，以及頂、底板和