矿井主要充水水源为老窑水，其充水特点有哪些

矿井充水水源及其特征~

（一）地表水和大气降水
地表水和大气降水有两种途径可以进入矿坑，第一种是通过封闭不良钻孔。根据资料，本井田精查时期所做的钻探工作中大量钻孔封闭不良。一般来说，封闭不良钻孔可上下沟通多个含水层，加强含水层之间的水力联系，一旦通过钻孔导水，发生突水，突水水源补给充足，水量大而稳定，对矿坑产生极大的危害。第二种是由于冒落裂隙高度沟通顶板砂岩含水层和第四系松散层含水层，地表水和大气降水经由第四系含水层迅速补给突入矿坑。
（二）顶板砂岩裂隙水
包括山西组和石盒子组两组地层。总体来说，砂岩裂隙含水层属于巨厚型，其岩性是泥岩和砂岩交替沉积，含水性弱，正常情况下可以疏干，对采矿基本不构成威胁。但由于裂隙发育的影响，在局部地段存在富水区。所以在一定条件下，上覆砂岩裂隙水可成为影响生产的顶板水害突水水源，采煤后随着顶板垮落，上覆砂岩水多从老塘以老塘水形式涌出，老塘水受到堵塞时积聚，当压力升高超过临界值突然涌出，可形成灾害。
（三）底板灰岩水
超化矿底板含水层为石炭系太原组灰岩含水层和奥陶系灰岩含水层，其中石炭系太原组灰岩含水层包括L7-8灰岩水和L1-3灰岩水。L7-8灰岩含水层水位标高较低，在0m左右。L1-3灰岩含水层主要接受奥陶系含水层补给，水位标高稍高，约+50m。奥陶系灰岩含水层水位最高，为120m左右。
奥陶系灰岩厚50～150m，单位涌水量4.85L/s·m，裂隙发育，连通性好，并在井田西部大面积出露接受大气降水补给，富水性极强。由于奥陶系灰岩水压大，奥陶系灰岩水与二1煤层之间的隔水层厚80～90m，而放顶煤开采对底板扰动破坏影响深度又达到15～20m以上，因此突水系数较大。在开采过程中奥陶系灰岩水（或L1-3灰岩水）一旦通过构造或裂隙与采动扰动带裂隙相沟通，就会发生灾难性事故。特别是进入下山开采后，矿井水文地质条件特别复杂，井田勘探精度低，势必会带来更多的安全隐患。2004年22采区22121炮采工作面多次发生底板突水造成工作面多次停产，2004年12月30日22081综采工作面又发生底板突水事故，最大突水量2276m3/h，总突水量已达535万m3，导致22采区被淹，造成经济损失6000万元以上，均为底板水突水所致。
（四）老窑水
位于超化井田的东北、东南和西北部井田边界处均广泛分布着地方小煤矿，如黄固寺三、四矿、超化镇三矿、申沟矿、新发矿及新密市超化煤矿等。这些小煤矿开采历史长，不仅越界私挖滥采，而且技术管理混乱，调查难度大，不易准确确定老窑区面积，积水范围、积水量及水头标高等情况，这些采空区积水给超化矿采掘带来极大的安全隐患，2004年4月11日，21051工作面上副巷因突然揭露小煤矿越界采空区积水，透水量最大达到6000m3/h，造成12名矿工遇险及21下山淹没。

1.矿井涌水的时间特征
全局10个生产矿井总涌水量为398m3/min（1981年8月），尚不包括被淹的演马庄矿（水量为123m3/min）及地方矿井在内。
矿井涌水量与矿床水文地质边界条件、构造破碎程度、开采的煤层、开采深度和开采的时间有关。各矿井涌水量差别很大，介于3.5～123m3/min，涌水量的变化一般可分为如下3个阶段。
（1）建井时间
以井筒开凿冲积层水及二叠纪砂岩裂隙为主，其中冲积层涌水量可达16m3/min，砂岩涌水量1～2m3/min，经井筒注浆处理，一般剩余水量1m3/min。井底车场开凿时水量为2～3m3/min。建井时期，矿井排防水能力小，地区范围小，防灾能力弱，因此井筒位置选择在含水性弱的岩层中，避开流砂层、断层和石灰岩突水，以保障基建正常进行。同时要建设可靠的排防水能力，巩固井下生产阵地。中马村矿井筒位于断层带，在排防水能力不足的情况下，把临时水仓巷道掘进到距“八灰”只6 m处，而承受25.9kg/cm2水压，结果发生突水105m3/min，造成淹井事故。
（2）开拓初期
本区大煤至八灰间距为20～40m，承受水压20～30kg/cm2，每米岩柱承受水压0.5～1.5kg/cm2，大部分处在可能突水状况下。因此，必须排水以降低八灰含水层水压，达到安全水头值。随着巷道的掘进，直接揭开八灰含水层而遇断层八灰水突水，矿井涌水量以八灰水为主，水量达30～80m3/min，使水位大幅度下降。个别地区大煤至八灰之间隔水层厚，构造简单，利用隔水层可以保护矿井较长时间涌水量较小（5m3/min以下）。
（3）开采后期
开采后期由于扩展至井田边界，或水平延深至开采石炭系的“二煤”，水文地质条件更为复杂，其特征是：
1）进入构造复杂区。通过断层时，发生“L2”或O2水强烈突出，如冯营矿13011工作面突水量103m3/min，王封矿117地区突水量52m3/min。
2）开采二水平时，一水平的水量向深部转移。如演马矿西部涌水量54～66m3/min，当二水平开拓时，出水量40m3/min，使一水平水量减少65%。
3）突水点向补给水量方向转移。如演马矿F3断层为补给水源处，1961年10月101工作面突水15m3/min；在F3断层尖灭处，1964年9月，12121工作面突水89m3/min，101工作面水量消失。1966年12月，西大巷出水58m3/min，12121工作面水量减少为22m3/min。1977年8月14日，1441工作面直接遇F3断层突水120m3/min。以上突水点水量大量减少，突水点不断向F3断层发展，新点突水，老点减少。
4）开采二煤时，矿井涌水量增加30～50m3/min，此时L5与L2含水层水直接涌入矿井，这两个含水层水位也明显下降。
矿井涌水量动态，除上述与开采条件有关的变化趋势之外，还有如下特点：① 水量动态季节性变化较小，年变化幅度为1.05～1.3 倍；② 水量的变化明显受突水波动，呈阶梯式增长，水量跳升后，一般较快平稳；③ 水量总趋势是增长的；④ 在不揭露新水源的条件下，突水点会增加或转移，但总水量不变。
上述特征说明了本区区域地下水补给来源充沛，水量有充分的调节平衡作用，处于动态平稳，不易疏干。
2.矿井涌水的边界特征
一个矿井的涌水量大小主要取决于矿床进水边界条件。根据焦作各矿井水文地质特征，井田进水边界条件有以下三种类型：
1）强补给边界，即水平或垂直方向，有强含水层补给（含水砂砾层和岩溶石灰岩）。而接受补给的含水层也为强含水层，如演马庄矿浅部煤层露头为含水砂砾层覆盖，奥灰和石炭纪石灰岩层在这一地带与砂砾层相互接触，水位趋于一致，矿井排水后，水位保持高水头补给，水力联系密切，同时在深部有北东走向的F3张断裂带，八灰、二灰、奥灰发生水力联系，形成频繁突水，水量较大，致使演马庄矿20多年来矿井涌水量始终保持在30～120m3/min。
2）弱补给边界，即在水平与垂直方向与弱含水层或隔水边界相互接触。如田门井的煤层露头由不含水的冲积层覆盖，煤层底板有40m的完整隔水层分布，深部断层两盘为煤系地层接触的隔水边界，矿井涌水量为4～5m3/min。
3）局部强补给边界，即井田边界局部沿水平或垂直方向有强含水层补给，但被补给的含水层含水性弱，也不利于地下水补给。如中马矿，主要地下水补给来源为浅部李河断层的一部分，深部九里山断层落差大（300m），奥灰与煤系接触。深部石灰岩裂隙性小，不构成强补给边界，矿井排水后，九里山断层两盘水位相差200 多米，矿井涌水量80～40m3/min。
3.矿井突水的特征
矿井突水是本煤田矿床水文地质中最突出的问题，威胁着矿井的安全生产。据不完全统计（表1-7），截至1981年共发生突水事故707次，其中突水量大于1m3/min的次数占51%，大于30m3/min的有13次，大于100m3/min有5次，最大突水量为240m3/min（演马庄矿）。平均每年突水20～30次，一般开拓进尺高年份（如1958，1962～1965，1977～1978年）突水较多，每年有30～40次。1973年以后，由于开拓石炭纪二煤及水平延深，突水的频率和强度都增加了。

表1-7 突水量分类统计表

发生突水的水源以大煤底板的“八灰”为主，突水253次，占36%。而顶板砂岩水及井筒冲积层突水占40%，突水量小。钻孔及小煤窑出水占13%。大煤底板突水是距大煤20～40m的八灰水，通过岩层破裂带，以及在采矿的诱发下而突破底板发生突水的。
（1）突水的前兆特征
突水的过程一般是有前兆的，概括有以下几种：① 底鼓，如中马村矿临时水仓-163m处，3月27日7点忽听“呼”一响，距工作面2～3m处底鼓，高约1m，向外冒水，涌水量0.67m3/min，12点3分，“崩”的一响，涌出大量黄水，涌水量105m3/min；② 工作面发潮淋水，如演马庄矿二1轨道，1979年3月8日掘进发现岩层变软；3月9日14点30分，发现工作面有两个巴掌大一片继续出水，14点45分，岩壁流水，并有“咕咚”声音，15点10分涌水量138m3/min，15点40分涌水量240m3/min；③ 工作面发凉，如演马庄矿1441工作面，1977年8月20日突水120m3/min，突水前1～2天工人干活感到身上发凉。此外，在工作面地压加大，断梁折柱，片帮，岩层的裂隙密度增大，裂隙面呈现红色水锈，岩层产状变化，出现断层，煤层的瓦斯含量突然下降等现象也是出水的预兆。
底板突水的机理是底板隔水岩层的厚度与承受水压密切相关，矿压是触发因素。焦作矿区临界突水系数（水压与隔水层厚度比）的经验值为0.5（大部分为断层破碎带）。底板突水是一种水位能的释放，其突水量的变化与突水岩层结构有关，可划分为三类：
第一类：强烈突水型。发生突水时，水量很快到达最大值然后平稳下降，多发生在坚硬地层，距离水源近，位于断层带。如演马庄矿二1轨道突水，发现突水前兆（有淋水），大约20～30分钟后，水量便突增至240m3/min。
第二类：跳跃型。水量由小到大呈突然跳跃式增加，其频率与强度愈来愈大，多发生在断层带，距离水源稍远，过水通道在不断扩大。如冯营矿13011工作面，开始出水1m3/min，持续一天后，增加到15～85m3/min；又经过30小时，突增到89m3/min以上，造成淹井。这种类型出水很危险，开始使人麻痹，因此我们总结为：“不怕大，就怕跳”。
第三类：缓慢型。在含水层中掘进或底板岩层普遍破碎，水量逐渐随揭露面积而增大，而后随影响半径扩展到边界，达到水量稳定或因补给条件不足而逐渐减少和疏干。如王封矿 117 号地区，为底板破碎地带，大面积出水，如同开水翻滚，水量保持在15m3/min。
突水最大水量中包括有动水量和部分静水量。根据本矿区实测资料，稳定水量为最大水量的50%～70%，个别达80%。
（2）突水点分布的空间特征
突水点在空间的分布有一定的规律，突水点、突水带和突水区往往与断裂（特别是张性断裂）展布有关。本区可划分出以下几种类型：
1）背斜轴部裂隙密集带。本区煤层在走向（N60°E）存在缓波状褶曲，约4～5km间距出现一个背斜轴。该区小构造多，裂隙密度高，往往发生突水。如王封矿西部、马村井、演马矿西部。
2）北西西向张裂带。北西西向张裂带往往为小型地堑，呈平行等距排列，间距约600～800m，往往出现成组的突水带，如焦西矿二煤区突水点，分布在该张裂带，突水频繁。
3）沿煤层走向北东向横张裂带。如李封矿二煤区一组突水点，分布在N60°E，其西部为一条N60°E的张性断层。我们选择在突水点与小背斜交叉点上注浆堵水，结果很快全段水量堵死。
4）沿大断层附近的“入”字形小断裂。突水点往往成串出现。如李封矿季塔掌二煤区北东向的凤凰岭断层，出现4条互相平行等距（约120m）的“入”字形断层，突水点在该断层两侧成群出现。
5）二条较大断层相互对扭地段，即扭张破碎带。如中马村矿西南段李河断层为北升南降，东端李庄断层为北降南升，形成对扭状态，使这一地段小构造密集，突水频繁，地下水不易疏干。
6）断层交叉处。如演马庄矿西部F3断层，为北东走向断层与东西方向三条小断层相交，相交地带分别出现突水点，1441 出水120m3/min，西大巷突水57m3/min，12121出水89m3/min。
7）断层的尖灭地带。如演马庄矿101工作面，突水点位于F4断层的尖灭部位，突水量15m3/min。
8）正断层的上盘（主动盘）。矿区大部分突水发生在这一地段，如冯营1301突水84m3/min。
总之，突水点的展布与断层线有关。构造线密集地区、构造富水区，突水的点、线、面有规律组合。
突水点的迁移现象很普遍，其规律是新突水点出现后，老突水点水量减少或消失。另一重要特征是，突水点向补给水源方向转移，如演马庄矿一水平突水点，分布在F3断层附近，突水点由远到近逼近水源（101点出水15m3/min；1212点出水89m3/min；西大巷点出水53m3/min；1441点出水120m3/min），而且水点之间水力联系密切。新突水点出水后，老水点水量明显减小，说明补给水源是共同的，直到暴露F3为一条富水的垂直补给通道。目前，经过对该断层截流注浆，已使矿井总水量由90m3/min减至71m3/min，证实了水点迁移向水源逼近的判断。

水体下采煤矿井充水水源有地表水体和地下水体.地表水体包括江、河、湖、海、水库.沼泽、水渠等,地下水体包括孔隙水、裂隙水、岩溶水等.
承压含水层上采煤有巷道突水和采场突水.
上覆岩层的移动和破坏形成了充水通道,使水体渗透或溃入井下.

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赣州市18998618802： 什么是矿坑水 - ？
卞苗美扑： 矿井水来自地下水系,同属水资源,由于生产的开凿从岩层中涌出,在未经污染前是清洁的水,水量的大小取决于井下地质条件和生产方式.通常生产煤水比为1∶0.5~1∶5之间,个别矿井高达1∶10以上,日涌水量少则几千立方米,多则数万...

赣州市18998618802： 矿井都有哪些充水水源和充水通道 快点谢谢？
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赣州市18998618802： 以地表水为主要充水水源的矿井涌水规律是怎样的? ？
卞苗美扑： 以地表水为主要充水水源的矿井涌水规律如下:① 矿井涌水动态随地表水的丰枯呈季节性变化,且其涌水强 度与地表水的类型、性质和规模有关.受季节流量变化大的河流补 给的矿床,其涌水强度亦呈季节性周期变化.② 矿井涌水强度还与井巷到地表水体间的距离、岩性与构造 条件有关.一般情况下,其间距愈小,则涌水强度愈大;其间岩层 的渗透性愈强,涌水强度愈大.③ 采矿方法的影响.依据矿床水文地质条件选用正确的采矿 方法,开采近地表水体的矿床,其涌水强度虽会增加,但不会过于 影响生产.

赣州市18998618802： 求“单位涌水量”和“单井出水量”.”单井出水量“和”单位涌水量“的区别,具体单位. - ？
卞苗美扑： 你这是概念不清:单井出水量(矿井涌水量):流入矿井巷道内的地表水、裂隙水、老窑水、岩溶水等的总量.矿井涌水量的大小常用每小时或每分钟的流量表示,单井出水量的单位是m3/h.而单位涌水量定义是抽水试验时井孔内水位每下降一米时的涌水量.它是对比含水层出水能力大小的重要指标.单位涌水量的单位为L/(s·m).