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任务十三矿床充水与矿床水文地质类型一、矿床（坑）充水条件在自然状态下，矿体尤其是围岩中通常充满一定数量的地下水，称之矿床充水。
当开采矿产时，这些地下水和某些地表水，可持续地流入采矿井巷，称之为矿坑（井）涌水或充水，其水量大小称为充水强度或涌水强度。
矿井突水（矿坑透水）：超过矿井正常排水能力的瞬时大量涌水。
矿床（坑）充水条件：是指矿床（坑）充水水源、充水途径及其影响因素。
其中充水水源是必要条件，充水途径是充分条件，二者为矿井充水的必备条件。
（一）矿床（坑）充水水源大气降水、地表水、地下水、老窑水，均可构成矿坑（坑）充水水源。
1、以大气降水为主要充水水源的矿床矿坑涌水特征主要表现：（1）矿坑涌水动态与当地降水的变化过程一致或具有相似性。
（2）同一矿床，随开采深度增加矿坑涌水量逐渐减少，且其涌水高峰值滞后时间加长。
（3）矿坑（井）涌水量的大小与降水性质、强度、延续时间、入渗条件密切相关。
2、以地表水为主要充水水源矿床地表水能否成为矿坑充水水源，关键在于二者之间无水力联系，即是否存在充水途径。
其充水途径有天然和人工二类。
地表水作为矿坑充水水源时，它对矿坑的充水程度取决于以下几方面：（1）地表水体的性质和规模（2）地表水体与矿坑的相对位置，包括二者位置高程的相对关系、水平距离。
（3）矿坑与地表水体之间的岩石透水性。
（4）采矿方法的影响。
3、以地下水为主要充水水源的矿床能造成矿井涌水的含水层，称为矿床（坑）充水层。
依据矿床与充水层的关系，分为直接充水源和间接充水水源。
直接充水源：充水层直接被矿坑揭露，地下水直接进入矿坑。
间接充水源：含水层的地下水只能通过导水通道进入矿坑。
当地下水成为主要涌水水源时，其充水特点、强度和规律性如下：（1）矿井涌水强度与充水层的空隙性质及富水程度有关。
（2）矿井涌水强度与充水层的厚度和分布面积有关。
（3）矿井涌水量及其变化与充水层中地下水量的组成及大小有关。
4、以老窑水为主要充水水源的矿床老窑：历史上开采过，现在已经闭坑不采的矿井。
第三章矿井充水条件分析矿井充水条件是指矿井充水源、矿井充水通道和矿井充水强度.矿井充水水源和矿井充水通道时矿井充（突）水的本源，矿井充水强度是矿井充（突)水的结果。
不同矿井充水水源和充水通道的结合构成了矿井充水强度，或者说矿井水文地质复杂程度。
第一节矿井充水水源矿井充水水源主要包括大气降水水源、地表水水源、地下水水源和老空水水源。
其中地下水水源又分为孔隙含水层水源、裂隙含水层水源和岩溶含水层水源（薄层灰岩含水层水源和厚层灰岩含水层水源)。
据统计地下水水害占到水害事故的60％，老空水水害占到30％，所以地下水和老空水是矿井防治水的重点对象.一地下水对矿井充水影响1、直接充水含水层和间接充水含水层为了区分个含水层对矿井充水性质和强度的影响差异，明确勘探工作和防治水工作的重点，将含水层分为直接充水含水层和间接充水含水层,见表3—1。
表3—1 直接充水含水层和间接充水含水层2、各类含水层对矿井充水的影响不同类型的含水层作为矿井充水水源引发的矿井水害与其含水空间的发育特征和补给条件有关,又与不同类型含水层和开采煤层的空间相对位置有关,即煤层与含水层的赋存条件。
各类含水层对矿井水害的影响见表3—2表3-2 各类含水层对矿井充水的影响二地表水对矿井充水的影响地表水是指江、河、湖、海、池塘、水库中的水。
地表水对矿井充水的影响见表3-3。
表3—3地表水对矿井充水的影响三大气降水对矿井充水的影响除了露天煤矿大气降水与矿坑充水有直接联系外，井下开采的煤矿，大气降水多事矿井充水的间接水源，通过入渗补给充水含水层进入矿井。
大气降水对矿井充水的影响见下表3-4.表3—4 大气降水对矿井充水的影响大气降水很少造成矿井灾难性水害，但暴雨径流常沿位置较低的井口(包括废弃井口）、采空塌陷区和岩溶塌陷坑等灌入井下，形成灾难性水害。
这种水害很难与地表水害严格区分。
四、老窑积水对矿井充水的影响老窑积水包括古代老窑积水、近代地方小窑积水、地方煤矿和国有大矿的采空区积水。
甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿水文地质条件分析报告生产技术部二〇一三年一月甘肃靖远煤电股份有限公司魏家地煤矿水文地质条件分析报告1、矿井及井田概况1.1、井田位置魏家地井田位于白银市平川区宝积乡境内，公路四通八达，交通极为方便，矿区铁路由长征站经过本井田到红会矿区。
矿井距兰州市150Km，距白银市80Km。
地理坐标：东经104°52′～104°58′，北纬36°40′～36°43′。
井田范围：西以Ⅸ勘探线及F46断层线与大水头和宝积山井田为界。
东以ⅩⅨ勘探线为界，南至煤层与F1-2断层相切线，北以F46断层线与煤层相切线为界，走向长7.5km，平均宽2.8km，井田面积21Km3。
1.2 地形地貌魏家地煤矿所在的宝积山矿区，地处宝积山盆地的东南部。
宝积山盆地为一两端高中间低的狭长山间盆地。
盆地以西为喀拉玛山，以东为老爷山，均系海拔2000～2200m的中高山。
盆地北面由西向东为宝积山－尖山－老爷山，南面为刀楞山和红山，均系海拔1700～1800m以上的中低山。
老爷山最高为2023m，刀楞山最高为1751.0m，红山最高为1760.0m。
盆地内部其西部、东北部和东南部多为低矮的丘陵，由罗家川至尖山、党家水一带较为开阔，东南端和西北端较高，向中间倾斜，西段宝积山煤矿—大水头煤矿一线最低。
高程1712.0～1570.0m，比高142m。
两侧山系以构造剥蚀地貌为主，大部分基岩裸露，盆地内部多为剥蚀堆积地貌。
丘陵区除盐锅台至党家水一带有少部分基岩出露外，大部分被黄土所覆盖。
开阔平缓地带多为第四系洪冲积松散沉积层。
魏家地煤矿矿权范围处于宝积山盆地东南部，其东北面为由尖山和老爷山所组成的中山区，地势由西北往东南逐渐升高，坡度亦由西北往东南逐渐变陡，高程1748.4～1609.0m，比高139.4m。
主副井口标高：1640m。
1.3气象、水文本区属大陆性半干旱气候，其特点是干旱少雨、多风，变化剧烈。
目录前言 (2)1 水源 (3)一、天然充水水源 (3)1、大气降水 (3)2、地表水 (3)3、地下水(围岩地下水水源） (4)二、人为充水水源 (4)1、袭夺水 (4)2、老窖及采空区积水 (5)2 矿井充水通道 (6)一、天然充水通道 (6)1、点状岩溶陷落柱通道 (6)2、断裂带通道 (6)3、窄条状隐伏露头通道 (7)4、面状裂隙网络(局部面状隔水层变薄区）通道 (7)5、地震通道 (7)二、人为充水通道 (7)1、顶板冒落裂隙带及底板矿压破坏带 (8)2、封孔质量不良钻孔 (8)3 影响矿井充水程度的主要因素 (9)1、井田水文地质边界条件 (9)2、矿井地下水疏降深度的影响 (9)3、开采因素对矿井涌水量的影响 (9)4 矿井突水特征 (9)前言在矿井开拓、采掘过程中，因井巷、工作面接近或直接沟通充水水源（含水层、地表水体、老空)或充水通道(导水裂隙带、陷落柱、顶板冒落带、构造破碎带等），各种水渗入、滴入、淋入、涌入和溃入井巷或工作面,简称矿井冲水。
影像矿井冲水的主要因素：矿井水的来源、通道及冲水强度。
掌握这些资料，对计算涌水量、预测矿井突水的可能性及制定防治水措施具有重要意义.1 水源一、天然充水水源矿井的充水天然水源主要有大气降水、地表水、地下水三种水源。
1、大气降水大气降水是地下水的主要补给来源,所有矿井充水都直接或间接地与大气降水有关.但这里所讲的大气降水水源，是指对矿井直接充水的大气降水水源.以大气降水补给为主的煤层矿床埋藏特点：a。
开采煤层时其主要充水岩层（组)是裸露的或者其覆盖层很薄；b。
煤层埋藏较浅;c。
开采的煤层处于分水岭和地下水位以上的地段.大气降水充水特点：大气降水是矿井地下水的主要补给来源。
所有的矿井充水,都间接受到大气降水的影响。
对于大多数生产矿井而言，大气降水首选渗入地下,补给含水层,然后再涌入矿井。
以大气降水为主要充水水源的矿井,其涌水量变化有如下规律:a.矿井充水程度与地区降水量大小、降水性质、强度和入渗条件有关.如长时间的降雨对入渗有利，矿井涌水量大，反之，则矿井涌水量就小；b。
煤矿水文地质特征及充水条件研究
本文分析了煤矿水文地质特征、矿井充水因素，以期望对煤矿水文地质特征及充水条件提供帮助。
标签：煤矿水文特征充水条件
0引言
煤矿在生产过程中，经常会有各种水源会通过各种充水通道在不同的程度下进入矿井。
煤矿的充水不仅决定于矿井所处的自然地理条件、地质条件和水文条件，还决定与矿井建设和生产过程中开采活动对天然水文地质条件的改变，是一系列的自然因素和人文因素的共同影响造成的。
所以矿井在开采前对其地质和水文条件进行勘探开发是非常必要的。
1煤矿水文地质特征分析
1.1含水层分析
第一，新生界冲洪积层孔隙含水组。
新生界冲、洪积层主要由粘土、砂质粘土、粘土夹砾石组成，局部也会有砂砾层。
该含水岩组为孔隙潜水含水层，水位的深度一般为1-20m之间，变化较大没有统一的地下水位。
该含水层具有较强的富水性，所以对煤层开采充水的意义不大。
第二，煤层顶板碎屑岩类砂岩裂隙含水层。
滇东地区C1煤层顶板三叠系下统卡以头组为70-130m的的范围内，由8-20层的粗粒及细粒的砂岩组成，一般由10层组成，含煤总厚5-20m左右，该层以细粒砂岩和中粒砂岩为主，含裂隙承压水。
该含水层的煤层顶板直接充水含水层，因其裂隙发育程度较差补给条件不良，富水性较弱，在通常情况下不会对开采造成较大的影响。
不过在一些矿区受断层影响，裂隙发育，例如镇雄县局部煤矿区内此地层处于承压水位置，单位涌水量可达0.1-0.5L/s.m，渗透系数为0.01-0.05m/d。
第三，灰岩岩溶裂隙含水层。
还需要注意的是局部如果受到构造的影响会与下层的灰岩强富水层发生水利联系，这时富水性会增强，在形成灰岩水突入矿坑的通道时就会形成突水淹井事故，例如，位于恩洪矿区中的中能煤矿就因受断层F2导通影响，造成此矿区的埋深600m以下为突水区。
第四，二叠系下统灰岩岩溶裂隙含水层。
该含水层沉积厚度大，从出露和矿井资料及区域资料可以看出富水性强并且分布不均匀，在镇雄矿区以东玄武岩缺失地区，茅口组灰岩沉积厚度大于200m，岩溶裂隙发育，补给条件较好的地方会对煤矿坑造成突发水事故。
地下水水位较为一致，当开采底部煤层时就是底板向矿坑充水的直接充水层。
1.2隔水层分析
第一，二叠系中、上段隔水层。
本段煤层下起煤层60m煤层以上的煤层直到基岩剥蚀面，所以在钻探过程中部分钻孔会再该段发生冲洗液不同程度消耗的
现象，但是由于该层远离可采的煤层并且地下水补给条件较差，以消耗静储量为主，因而该段仍然可以作为隔水层来看待也可以看做是煤层与新生界孔隙潜水及地表水体的重要隔水层段。
第二，煤层底板隔水层。
该隔水层位于煤层底到灰岩顶之间，主要由泥岩砂质泥岩、砂岩和薄层灰岩组成。
隔水层内钻孔的厚度为7.76-46.63m之间，平均厚度为34m。
该隔水层具有沉积稳定、岩层连续、完整的特征，是阻隔灰岩水突入矿坑的重要隔水层。
该段局部会受到局部破坏，因而会将灰岩与二煤层之间的间距缩短，未来产生容易突水的危险，所以必须引起高度重视。
第三，中段砂泥岩隔水层。
该层位于灰岩顶到灰岩底之间，主要由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，平均厚度为32.83m，该层的岩性具有变化大、厚度稳定、透水性强、隔水性好的特征，所以对上段含水层的水力联系具有重要作用。
第四，铝土质泥岩隔水层。
该层位于二叠系石灰岩顶到煤底之间，主要由由铝土岩、铝土质泥岩、泥岩、砂质泥岩等组成，根据钻孔资料显示该隔水层的厚度为8m左右，具有沉积稳定的特性，在正常情况下可以阻隔氧气灰岩水从底版进入到矿坑处。
2矿井充水因素分析
2.1矿井充水因素分析
矿井充水的水源主要有以下几种：第一，地表水。
为了保证矿井生产的安全建议在地表水四周留有设防的水警线，从而能够预留足够的防水煤柱，防患未来发生较大的水灾。
第二地下水，矿井的灰岩岩溶发育具有不均匀的特征，局部岩溶裂隙发育时，该层的贮水空间、地下水补给、径流条件及富水性就会明显优于煤层顶板砂岩水，所以灰岩是煤层底板处充水的主要水源。
三，大气降水以渗透形势直接流入矿产造成充水。
四，煤层地表露头小窑及煤层采空区积水，这些积水多达上万方，甚至数十万方，在突然揭穿情况下会造成淹井事故。
煤矿矿井充水的通道主要有以下几种：第一，顶板充水通道。
煤层顶板砂岩裂隙承压水一般都是沿砂岩裂隙和采动冒落裂隙进入巷道和工作面的，新生界冲洪积层水在建井的过程中可以直接进入井巷。
第二，底板充水通道。
该段内的石灰岩岩溶裂隙发育较好，地下水贮存丰富，流通较为通畅并且断层发育良好，因而将隔水层的连续性破坏的较为完整，而且使各个含水层之间发生水力联系，断层使煤层与底板之间的各个含水层的间距变小，甚至会产生对接，这样就为突水提供了便利的条件，再加上采用矿压和水压的作用，使得底板的隔水层进一步遭到破坏，底板水灾高水头的压力下沿着断层破碎带就在底板的薄弱处产生底鼓，容易引发矿井突水事故。
2.2影响充水程度的因素分析
影响矿井充水程度的因素主要有以下几种：第一，地形。
地形直接影响矿井
水的汇集和排泄，也是控制矿井涌水量大小和防治工作的主要影响因素，主要表现为在矿井相对于当地侵蚀基准面的位置。
对于不同的煤矿会有不同的地形，因而应该根据地形的有利因素来判断水源向矿井汇集的程度，从而判斷地表水对充水的影响大小。
第二，井巷周围岩石的性质。
井巷周围岩石如果为含税层则储存与其中的地下水就会成为矿井充水的重要水源，当井巷道周围为隔水层时如果隔水层的厚度不够或者强度不大，就无法阻止周围的水向矿井中充水。
但是如果隔水层厚度大且强大大时就会形成天然的防水层阻止周围的水向矿井中充水。
充水岩层对矿井充水的影响分析。
这主要取决于充水岩层的含水空间特性、厚度和分布范围，充水岩层还可以分为直接充水岩层和间接充水岩层，直接充水岩层对矿井的影响较大间接充水岩层对矿井的影响较小。
隔水岩层对矿井充水的影响。
隔水岩层对矿井充水的影响主要取决于隔水岩层的阻力、厚度和稳定性等因素。
3结语
充水会对煤矿造成极大的损失，因而在开采过程中应该注意分析矿井周围的水文和地质条件，将充水的危害降到最低。
参考文献
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