水文地質(zhì)
礦井水害的類型及特征
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 11:26:23瀏覽次數(shù):2526
造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老窯水。其中地下水按儲水空隙特征又分為空隙水、裂隙水和巖溶水等。由于多數(shù)礦井水害往往是由2~3種水源造成的,單一充水水源的礦井水害很少,故礦井水害類型是按某一種水源或某一種水源為主命名的。按水源分類,把我國的礦井水害分為地表水、老窯水、空隙水、裂隙水和巖溶水水害五大類,其中巖溶水又按含水層分為薄層灰?guī)r和厚層灰?guī)r水害兩類。本文主要介紹巖溶裂隙型水害。
1、薄層灰?guī)r巖溶水水害
水源主要是華北石炭二疊紀(jì)煤田的太原群薄層灰?guī)r巖溶水,以河南、河北、山東、江蘇居多。這些地區(qū)太原群煤層的頂?shù)装寰斜踊規(guī)r含水層存在,在開采中必須要揭露這些含水層并疏干。在一般情況下,這些含水層是可以疏干的。但是,這些薄層含水層與地表水發(fā)生水體聯(lián)系時(shí),或被地質(zhì)構(gòu)造切割、造成垂向的導(dǎo)水通路和橫向與厚層灰?guī)r含水層對接水力聯(lián)系時(shí),這些汗水層的富水性便大大增加。因此,在具有強(qiáng)水源補(bǔ)給和接近導(dǎo)水通道的部位,常發(fā)生較大的災(zāi)害性突水事故。典型的礦井有徐州青山泉礦二號井、淮南謝一礦、肥城大封礦、新密蘆溝礦等。
2、厚層灰?guī)r巖溶水水害
厚層灰?guī)r巖溶水水害可分為南方型和北方型兩種。南方型厚層灰?guī)r賦存與主采煤層頂?shù)装澹瑤缀鯚o隔水保護(hù)層可以利用,但一旦發(fā)生溶洞突水、突泥,往往來勢兇猛。此種厚層灰?guī)r含水層巖溶系統(tǒng)發(fā)育與當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面的高低有關(guān),其充水水源亦與大氣降水和地表水系有關(guān)。當(dāng)于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面一下時(shí),隨深度的增加,巖溶發(fā)育程度明顯減弱。
北方型煤田厚層灰?guī)r主要是奧陶系灰?guī)r含水層,一般構(gòu)造正常地區(qū)均賦存與主采煤層之下,主采煤層與厚層灰?guī)r含水層之間,常有不同厚度的煤系隔水保護(hù)層和灰?guī)r頂面;常有一定厚度的風(fēng)化殘積鋁土存在,亦起著隔水保護(hù)層的作用。所以此類奧灰突水常與構(gòu)造有關(guān),常見的主要有以下四種情況:
(1)斷層使開采煤層與厚層灰?guī)r對接,當(dāng)巷道掘進(jìn)至斷層帶或斷層附近時(shí),斷層另一側(cè)奧灰含水層水便大量潰入礦井;
(2)小斷層帶垂向?qū)严妒怪鞑擅簩又碌母羲Wo(hù)層失隔水作用而轉(zhuǎn)化為通道,使下伏奧灰含水層突水進(jìn)入礦井;
(3)個(gè)別在無構(gòu)造破壞的地區(qū)也有因隔水層經(jīng)采動(dòng)破壞后,由于含水層水壓高而發(fā)生突水;
(4)奧灰?guī)r溶陷落柱造成突水。前兩種情況是常見的,約占此類水害的80%,后兩種情況隨少見,但危害很大,難于預(yù)測預(yù)防。
3、裂隙水水害
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