礦山安全講座----

水文地質專章2009年9月2023/1/21了解圍巖和地下水的分類，含水層、隔水層、褶曲、節(jié)理、斷層等概念；了解巖石分類，巖層產狀要素，巖石的物理力學性質，結構面的特征及力學性質等基礎知識；了解褶曲、節(jié)理、斷層的基本類型及礦井水的來源及涌水通道。2023/1/22圍巖是礦體周圍的非礦巖石。分類：穩(wěn)定巖層；穩(wěn)定性較好巖層；中等穩(wěn)定巖層；穩(wěn)定性較差巖層；不穩(wěn)定巖層。一、圍巖2023/1/23（一）巖石的分類1、巖石類型巖漿巖；沉積巖；變質巖。2、煤層頂?shù)装鍘r石分類：頂板：偽頂、直接頂、基本頂（老頂）；底板：直接底、基本底（老底）。2023/1/24(二)巖層產狀、巖石物理力學性質1、巖層產狀要素走向；傾向；傾角。2、巖石的物理力學性質變形特性；強度特征；破壞形式。2023/1/25地質構造沉積巖層(包括煤層)在形成時，一般都是水平或近水平的，在一定范圍內是連續(xù)完整的。但后來由于受到地殼運動的影響，使巖層的形態(tài)和產狀發(fā)生了變化。這種由地殼運動所引起的巖層變形和變位的結果叫構造變動。這種由地殼運動而造成巖層空間形態(tài)的變化，稱為地質構造。地質構造主要可分為兩類：褶皺和斷裂。2023/1/26褶曲構造褶皺構造的基本單位叫褶曲。褶曲就是巖層的一個彎曲。褶曲的基本類型背斜；向斜。褶曲中背斜與向斜是并存的。2023/1/27斷裂構造1、斷裂

巖層在外力或內力作用下，產生了機械破壞，使巖體喪失連續(xù)性和完整性，不論發(fā)生位移與否，都稱巖層產生了斷裂。斷裂后，兩側巖層若沒有發(fā)生顯著位移，稱為裂隙或節(jié)理；發(fā)生了顯著的位移則稱斷層。2、裂隙

裂隙按成因可分為：原生裂隙、風化裂隙和構造裂隙。2023/1/28（四）斷層的基本類型1、按斷層兩盤相對滑動方向：正斷層；逆斷層；平移斷層。2、按斷層與巖層走向的關系：走向斷層；傾向斷層；斜交斷層。2023/1/29地下水地下水按埋藏條件分為潛水和承壓水；按地下水含水層性質分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。2023/1/210礦井水的來源煤礦生產過程中，經常見地下水流入或涌入巷道或工作面，這就是礦井水。礦井水來源有地表水、含水層水、老窯水和斷層水和大氣降水。2023/1/211二、礦井涌水通道礦井涌水通道一般有：構造斷裂帶導水陷落柱采礦活動造成的裂隙封閉不良的導水鉆孔巖溶塌陷及天窗等2023/1/212三、礦井水害了解礦井水害的主要類型、礦井水的化學成分及來源；了解礦井涌水特征、涌水通道、突水預兆等方面的基礎知識；

了解礦井突水監(jiān)測預防的主要技術特點、堵排水的方法與技術措施。

2023/1/213突水應具備的條件水源出水通道動力水源2023/1/214（一）礦井水害的主要類型水害的主要類型透水；突水；涌水。礦井出水的形式有：滴水、淋水、滲水、涌水、突水、透水。2023/1/215（二）礦井涌水特征包括大氣降水為主要充水水源的涌水特征；以地表水為主要充水水源的涌水特征；以地下水為主要充水水源的礦床；以老采空區(qū)為主要充水水源的礦床。2023/1/2161）大氣降水為主要充水水源的涌水特征礦井涌水動態(tài)與當?shù)亟邓畡討B(tài)相一致，具明顯的季節(jié)性和多年周期性的變化規(guī)律。多數(shù)礦床隨采深增加礦井涌水量逐漸減少，其涌水高峰值出現(xiàn)滯后的時間加長。礦井涌水量的大小還與降水性質、強度、連續(xù)時間及人滲條件有密切關系。2023/1/2172）以地表水為主要充水水源的涌水特征礦井涌水動態(tài)隨地表水的豐枯呈季節(jié)性變化，且其涌水強度與地表水的類型、性質和規(guī)模有關。受季節(jié)流量變化大的河流補給的礦床，其涌水強度亦呈季節(jié)性周期變化。礦井涌水強度還與井巷到地表水體間的距離、巖性與構造條件有關。一般情況下，其間距愈小，則涌水強度愈大；其間巖層的滲透性愈強，涌水強度愈大。采礦方法的影響。依據(jù)礦床水文地質條件選用正確的采礦方法，開采近地表水體的礦床，其涌水強度雖會增加，但不會過于影響生產。2023/1/2183）以地下水為主要充水水源的礦床礦井涌水強度與充水層的空隙性及其富水程度有關。礦井涌水強度與充水層厚度和分布面積有關。礦井涌水強度及其變化，還與充水層水量組成有關。2023/1/2194）以老采空區(qū)水為主要充水水源的礦床在許多老礦區(qū)的淺部，老采空區(qū)(包括被淹沒井巷)星羅棋布，且其中充滿大量積水。它們大多積水范圍不明，連通復雜，水量大，酸性強，水壓高。2023/1/220涌水通道自然涌水通道：地層的空隙、斷裂帶等屬于自然形成的通道；人為涌水通道：由于采掘活動等引起的人為涌水通道。2023/1/221（三）突水預兆一般預兆⑴煤層發(fā)潮發(fā)暗。由于水的滲入，使煤層變得潮濕，光澤變暗淡。如果挖去一層仍是這樣，說明附近有積水。⑵巷道壁或頂板“掛汗”，它是積水通過巖石微小裂隙時，凝聚于巖（煤）壁表面的一種現(xiàn)象。⑶煤層變涼的感覺，并且手放的時間越長，感到越涼。⑷工作面頂板淋水加大，或出現(xiàn)壓力水頭。⑸工作面溫度降低。工作面可見到淡淡的霧氣，使人感到陰涼。⑹水叫。煤巖層裂縫中有水擠出，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，有時還可聽到像低沉的雷聲或開鍋水聲，這都是透水的危險征兆。⑺工作面有害氣體增加。因積水區(qū)有氣體向外散出，使工作面空氣中的二氧化碳、硫化氫等氣體的含量明顯增大。⑻煤壁或巷道壁“掛紅”。如老空水，一般積存時間較長，水量補給少，通常稱為“死水”，所以酸度大，水內含有含鐵的氧化物或硫化礦物，這是接近老空積水的征兆。另外，礦壓增大，發(fā)生片幫、冒頂及底鼓。以及頂板淋水加大，或產生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾等；上述征兆，并不是每次透水前都會全部出現(xiàn)，有時可能發(fā)現(xiàn)一種或幾種，極個別情況甚至不出現(xiàn)。

2023/1/222工作面底板灰?guī)r含水層突水預兆工作面壓力增大，底板股起，底殿量有時可達500mm以上。工作面底板產生裂隙，并逐漸增大。沿裂隙或煤幫向外滲水，隨著裂隙的增大，水量增加，當?shù)装鍧B水量增大到一定程度時，煤幫滲水可能停止，此時水色時清時濁：底板活動時水變渾濁，底板穩(wěn)定時水色變清。底板破裂，沿裂縫有高壓水噴出，并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。底板發(fā)生"底爆",伴有巨響，地下水大量涌出，水色呈乳白或黃色。2023/1/223松散孔隙含水層水突水預兆突水部位發(fā)潮、滴水、且滴水現(xiàn)象逐漸增大，仔細觀察發(fā)現(xiàn)水中含有少量細砂。發(fā)生局部冒頂，水量突增并出現(xiàn)流沙，流沙常呈間歇性，水色時清時濁，總的趨勢是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出。頂板發(fā)生潰水、潰沙，這種現(xiàn)象可能影響到地表，致使地表出現(xiàn)塌陷坑。202