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1、 第六章第六章 矿井水矿井水p矿井水矿井水是在煤矿生产过程中，流入是在煤矿生产过程中，流入或渗入井筒、巷道或渗入井筒、巷道 和工作面的和工作面的大气降水、地表水、地下水和大气降水、地表水、地下水和 老窑积水的总称。老窑积水的总称。p本章介绍 水的基本知识水的基本知识p 矿井充水条件矿井充水条件p 矿井水预防矿井水预防http:/http:/ http:/ 地下水的基本知识地下水的基本知识一、自然界中的水循环一、自然界中的水循环 1、外循环（大循环）-水蒸气由水蒸气由海洋到陆地，以降水的形式海洋到陆地，以降水的形式 落到地表再回到海洋的循环。落到地表再回到海洋的循环。2、内循环（小循环）-在陆地
2、在陆地或海洋各自范围内的循环。或海洋各自范围内的循环。二、地下水的物理性质及化学性质二、地下水的物理性质及化学性质（一）地下水的物理性质（一）地下水的物理性质1、温度：地下水的温度主要受气温及地热控制。、温度：地下水的温度主要受气温及地热控制。浅层地下水可低于浅层地下水可低于00 C,火山活动区有时火山活动区有时超过超过1000 。2、颜色、颜色：地下水在一般情况下是无色的。当水中含有某地下水在一般情况下是无色的。当水中含有某 些元素或有悬物质和胶质体物质时便有不同的些元素或有悬物质和胶质体物质时便有不同的颜色。颜色。地下水颜色与其中存在物质的关系地下水颜色与其中存在物质的关系 水中存在水中存
3、在的物质的物质硫化氢硫化氢低价铁低价铁高价铁高价铁硫细菌硫细菌锰的化合锰的化合物物腐植酸腐植酸粘土粘土水的颜色水的颜色翠绿色翠绿色浅蓝色浅蓝色浅绿色浅绿色黄褐色黄褐色红色红色暗红暗红暗红暗红灰黑色灰黑色无莹光的无莹光的淡黄色淡黄色3、透明度:地下水的透明度取决于其中固体 与胶体悬浮物的含量。常见的地 下水一般是透明的。4、气味：地下水的气味取决于水中所含有的 气体成分和有机质。一般地下水是 无味的。含有H2S气体时，有臭鸡蛋味；含亚铁离子时，有铁腥味；含腐植酸时，有沼泽味；一般温度低时，不易辨别，而加热到 400C左右时气味最显著。5、味道：地下水的味道取决于其中所含的盐味道：地下水的味道取决
4、于其中所含的盐 分及气体。分及气体。例如：例如：1 1）含氯化钠的水具有苦味；）含氯化钠的水具有苦味；2 2）含硫酸钠的水具有涩味；）含硫酸钠的水具有涩味；3 3）含氯化镁或硫酸镁的水具有苦味；）含氯化镁或硫酸镁的水具有苦味；4 4）含氧化铁的水具有锈味；）含氧化铁的水具有锈味；5 5）大量有机质的存在能水具有甜味；）大量有机质的存在能水具有甜味；6 6）二氧化碳在水中含量较多时，能使）二氧化碳在水中含量较多时，能使 水清凉可口；水清凉可口；7 7）溶有重碳酸钙、重碳酸镁的水则美）溶有重碳酸钙、重碳酸镁的水则美 味适口。味适口。味道的强弱，取决于各种有关成分的浓度和地下水味道的强弱，取决于各种
5、有关成分的浓度和地下水的温度。在的温度。在20200 0C-30C-300 0C C时，水的味道比较明显。时，水的味道比较明显。（二）、地下水的化学成分（二）、地下水的化学成分 地下水是一种复杂溶液地下水是一种复杂溶液 状态状态:离子状态：离子状态：阴离子阴离子 CICI、sosoHCOHCO阳离子阳离子K K、NaNa、GaGa化合物状态：化合物状态：FeFe2 2O O3 3、AIAI2 2O O3 3 气体状态：气体状态：N N2 2 O O2 2 CO CO2 2 CH CH4 4 H H2 2S S(三）、地下水的化学性质三）、地下水的化学性质 1、酸碱度、酸碱度 水的酸碱度通常用水
6、的酸碱度通常用“氢离子浓度氢离子浓度”。即。即PHPH值值来表示。当来表示。当PH=7PH=7时，水呈中性；当时，水呈中性；当PH7PH7PH7时，水呈碱性。时，水呈碱性。酸性水对金属有腐蚀性，煤矿中的地下水若为酸性水，酸性水对金属有腐蚀性，煤矿中的地下水若为酸性水，会腐蚀井下金属设备和采煤机械。饮用水要求会腐蚀井下金属设备和采煤机械。饮用水要求PH值在值在6 68 8之之间。间。水的酸碱性分类表水的酸碱性分类表水水 的的 酸酸 碱碱 性性 PH PH 值值强强 酸酸 性性 5 9 92 2、侵蚀性、侵蚀性 当含有当含有COCO2 2的地下水与混凝土或石灰岩等接触的地下水与混凝土或石灰岩等接触
7、时，可能溶解其时，可能溶解其CaCOCaCO3 3,使混凝土的结构受到破，使混凝土的结构受到破，这也是在石灰岩地区产生岩溶作用的原因之一。这也是在石灰岩地区产生岩溶作用的原因之一。CaCOCaCO3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2 CaCa2HCO2HCO3 3 由上式可知，当水中含有一定数量的由上式可知，当水中含有一定数量的HCOHCO3 3时，就时，就必须有一定数量的必须有一定数量的COCO2 2与之平衡，这一平衡所需的与之平衡，这一平衡所需的COCO2 2称称为平衡为平衡COCO2 2。当水中的当水中的COCO2 2与与HCOHCO3 3达到平衡之后若又有一达到平衡之后若又有一部
8、分部分COCO2 2进入水中，那么平衡就遭到破坏，反应向右进进入水中，那么平衡就遭到破坏，反应向右进行，其中一部分行，其中一部分COCO2 2与与CaCOCaCO3 3起化学反应，而使起化学反应，而使CaCOCaCO3 3被溶解，被溶解，这部分就称为侵蚀性这部分就称为侵蚀性COCO2 2。3、总矿化度（矿化度）、总矿化度（矿化度）地下水中所含各种离子，分地下水中所含各种离子，分子及化合物（不包括游离状态的气子及化合物（不包括游离状态的气体）的总量，称为水的总矿化度，体）的总量，称为水的总矿化度，简称矿化度。简称矿化度。矿化度表明水中所含盐量的多矿化度表明水中所含盐量的多少。即水的矿化程度，用克
9、少。即水的矿化程度，用克/升升（g/L)g/L)来表示。来表示。地下水按矿化度的分类地下水按矿化度的分类类类 别别矿化度矿化度/g.L/g.L1 1水的主要类型水的主要类型 淡淡 水水 1 50 50氯化钠型氯化钠型饮用水总矿化度一般小于饮用水总矿化度一般小于1g/L1g/L,即为淡水。即为淡水。4 4、水的硬度、水的硬度 地下水的硬度大小，主要决定于地下水中地下水的硬度大小，主要决定于地下水中CaCa 和和Mg的含量，水的硬度通常分为总硬度的含量，水的硬度通常分为总硬度.暂时硬度和永久暂时硬度和永久硬度。硬度的表示方法一般有三种：毫克当量硬度。硬度的表示方法一般有三种：毫克当量/升升.德国德
10、国度度.摩尔摩尔/升。升。地下水按硬度的分类地下水按硬度的分类水水 的的 类类 型型 硬硬 度度毫克当量毫克当量/升升德德 国国 度度摩摩 尔尔/升升极极 饮饮 水水1.51.54.24.27.59.09.025.225.24.54.51010-3-3 饮用水硬度一般不饮用水硬度一般不超过超过25德国度。水的硬度德国度。水的硬度随着自然地理随着自然地理.地质等因素地质等因素的变化而变化。的变化而变化。三、水在岩石存在的形式 存在于岩石中的地下水，按其物理性质和分布状存在于岩石中的地下水，按其物理性质和分布状态不同，可分为以下几种。态不同，可分为以下几种。（一）气态水（一）气态水 成气体状态充满
11、与岩石空隙之中的水蒸气称气成气体状态充满与岩石空隙之中的水蒸气称气态水。其不能直接被利用，也不能被植物吸收。态水。其不能直接被利用，也不能被植物吸收。（二）吸着水（二）吸着水 在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着在静电引力或分子引力的作用下使水分子附着与岩石颗粒表面，并形成一层极薄得水膜，这一部与岩石颗粒表面，并形成一层极薄得水膜，这一部分水称为吸着水，也称强结合水。其无法被利用，分水称为吸着水，也称强结合水。其无法被利用，也不能被植物吸收。也不能被植物吸收。（三）薄膜水（三）薄膜水 包围在吸着水外面的具有一定厚度的水膜称为薄膜包围在吸着水外面的具有一定厚度的水膜称为薄膜水或弱结合水。一般
12、无法被利用，但外层水分子可被水或弱结合水。一般无法被利用，但外层水分子可被植物吸收。植物吸收。（四）毛细水（四）毛细水 充满于岩石毛细孔隙（直径小于充满于岩石毛细孔隙（直径小于1mm的空隙和宽的空隙和宽度小于度小于0.25mm的裂隙）中的水称为毛细水，毛细水的裂隙）中的水称为毛细水，毛细水可传递静水压力，可被植物吸收。可传递静水压力，可被植物吸收。（五）重力水（五）重力水 充满于非毛细空隙中的，能够子有运动的液态水充满于非毛细空隙中的，能够子有运动的液态水称为重力水。称为重力水。（六）固态水（六）固态水 当岩石的温度低于当岩石的温度低于0时，岩石中的水就会变成固时，岩石中的水就会变成固态水。态
13、水。四、含水层、隔水层、透水层四、含水层、隔水层、透水层 地下水之所以能够储存于岩石中，因为岩地下水之所以能够储存于岩石中，因为岩石中具有或多或少的空隙，岩石的空隙既石中具有或多或少的空隙，岩石的空隙既是地下水的储存空间，又是地下水的运动是地下水的储存空间，又是地下水的运动场所。场所。能透水且含有重力水的岩层称为能透水且含有重力水的岩层称为-含水层含水层。不透水又不能含重力水的岩层称为不透水又不能含重力水的岩层称为-隔水层隔水层。只能透水，但不能含重力水的岩层称为只能透水，但不能含重力水的岩层称为-透水层透水层。五五.地下水的分类地下水的分类 （一）按照地下水埋藏条件的不同，将地下水分为一）按
14、照地下水埋藏条件的不同，将地下水分为上层滞水上层滞水.潜水潜水.层间水三类。层间水三类。1、上层滞水上层滞水 上层滞水存在于包气袋中局部含水层之上的重力水。上层滞水存在于包气袋中局部含水层之上的重力水。2、潜水、潜水 潜水是埋藏在地表以下，第一个稳定隔水层之上，潜水是埋藏在地表以下，第一个稳定隔水层之上，具有自由水面的重力水。具有自由水面的重力水。3、层间水、层间水 层间水是指存在于两个稳定隔水层之间。层间水是指存在于两个稳定隔水层之间。无压层间水：两个隔水层间的含水层未被重力水无压层间水：两个隔水层间的含水层未被重力水充满。充满。承压层间水（承压水）充满于两个稳定隔水层之承压层间水（承压水）
15、充满于两个稳定隔水层之 间，含水层之中具有压力的重力水称为承压水间，含水层之中具有压力的重力水称为承压水。（二）地下水按含水层性质分类（二）地下水按含水层性质分类1、孔隙水、孔隙水 指存在于疏松岩孔隙中的水。指存在于疏松岩孔隙中的水。2、裂隙水裂隙水 埋藏在岩石裂隙中的地下水，称为裂隙埋藏在岩石裂隙中的地下水，称为裂隙水。水。3、岩溶水、岩溶水 赋存于石灰岩、白云岩等可溶性岩石裂赋存于石灰岩、白云岩等可溶性岩石裂隙、溶洞中的地下水称为岩溶水。隙、溶洞中的地下水称为岩溶水。六、泉六、泉 泉是地下水的天然露泉是地下水的天然露头，地下水通过断层等流头，地下水通过断层等流出地面就形成泉，它是排出地面就
16、形成泉，它是排泄地下水的一种重要方式。泄地下水的一种重要方式。第二节第二节 矿井充水条件矿井充水条件 矿井充水矿井充水-在煤矿建设和在煤矿建设和生产过程中，进入井筒、巷生产过程中，进入井筒、巷道和工作面的各种类型水源道和工作面的各种类型水源的水称为矿井水。水进入矿的水称为矿井水。水进入矿井的过程称矿井充水。井的过程称矿井充水。一、一、矿井充水水源矿井充水水源 矿井充水必然有某种水源的补给，一般矿井充水必然有某种水源的补给，一般矿井充水的水源主要有大气降水、地表水地矿井充水的水源主要有大气降水、地表水地下水和老窑积水。下水和老窑积水。（一）大气降水（一）大气降水 大气降水是矿井水的重要补给来源，
17、大气降水是矿井水的重要补给来源，特别是开采地形低洼并且埋藏较浅的煤特别是开采地形低洼并且埋藏较浅的煤层时，大气降水往往是矿井涌水的主要层时，大气降水往往是矿井涌水的主要来源。来源。矿井涌水量的大小与该区降水矿井涌水量的大小与该区降水量的大小、降水性质及延续时量的大小、降水性质及延续时间有关。间有关。矿井涌水量的大小随季节的矿井涌水量的大小随季节的 不同而变化。不同而变化。大气降水渗入量随开采的深大气降水渗入量随开采的深度增加而减少。度增加而减少。（三）地下水（三）地下水 地下水是矿井充水最直接、最主要的充地下水是矿井充水最直接、最主要的充水水源。水水源。充水水源为孔隙水：多数情况下在开采充水水
18、源为孔隙水：多数情况下在开采松散岩层的下伏煤层时会遇到此类水松散岩层的下伏煤层时会遇到此类水源。源。充水水源为裂隙水：当采掘工作面揭露充水水源为裂隙水：当采掘工作面揭露裂隙水的围岩时，这种水就会流入工裂隙水的围岩时，这种水就会流入工作面，水量较小，水压较高。作面，水量较小，水压较高。充水水源为岩溶水：在开采顶、底板为充水水源为岩溶水：在开采顶、底板为石灰岩等可溶性岩层的煤层时，常会石灰岩等可溶性岩层的煤层时，常会遇到此类水源。遇到此类水源。（二）地表水（二）地表水 位于矿井附近或直接位于矿井以上的河位于矿井附近或直接位于矿井以上的河流、湖泊、水池、水库等地表水，可通过一定流、湖泊、水池、水库等
19、地表水，可通过一定的通道进入矿井，成为矿井充水的水源。的通道进入矿井，成为矿井充水的水源。地表水作为矿井充水水源有以下特点：地表水作为矿井充水水源有以下特点：煤层距地表水体越近，矿井涌水量煤层距地表水体越近，矿井涌水量越大。越大。常年性水体，其水体越大，矿井涌水常年性水体，其水体越大，矿井涌水量量越大。越大。多数季节性河流，在旱季地表虽然断多数季节性河流，在旱季地表虽然断流，但地下径流却依然存在，依然起流，但地下径流却依然存在，依然起到含水层的作用。到含水层的作用。古代和近期的采空区及废古代和近期的采空区及废弃巷道，由于长期停止排水而积弃巷道，由于长期停止排水而积存的地下水，通常称为老窑积水，
20、存的地下水，通常称为老窑积水，其特点如下：其特点如下：来势凶猛，在短暂时间内可有大来势凶猛，在短暂时间内可有大量的水涌入井巷，且水中常携带着量的水涌入井巷，且水中常携带着煤块、石块等，有时含有有害气体，煤块、石块等，有时含有有害气体，破坏性很大。破坏性很大。老窑积水一般为碱性水，对老窑积水一般为碱性水，对金属有腐蚀性，易破坏井下金属有腐蚀性，易破坏井下的金属设备。的金属设备。若它与其他水源无水力联系若它与其他水源无水力联系时。则易疏干；若与其他水时。则易疏干；若与其他水源有水力联系时，则可造成源有水力联系时，则可造成稳定的涌水，危害性极大。稳定的涌水，危害性极大。二、矿井充水的通道二、矿井充水
21、的通道 矿井矿井 只有充水水源存在，还不能矿井是否只有充水水源存在，还不能矿井是否充水，还必须有把水源水引入矿井的通道，即充充水，还必须有把水源水引入矿井的通道，即充水通道，矿井充水的通道主要有以下几种：水通道，矿井充水的通道主要有以下几种：（一）岩层的孔隙（一）岩层的孔隙 这种通道多存在于疏松的沉积物中。这种通道多存在于疏松的沉积物中。（二）岩层的裂隙（二）岩层的裂隙 岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙岩层的风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙 等都能构成矿井充水的通道。等都能构成矿井充水的通道。（三）岩层的溶隙（三）岩层的溶隙 这种空隙存在于碳酸盐类的可溶性岩这种空隙存在于碳酸盐类的可溶性岩 层中
22、。层中。（四）人工作用造成的充水通道（四）人工作用造成的充水通道 1、封闭不良的钻孔、封闭不良的钻孔 当钻孔未封闭或封闭质量不合乎规定要求时，这当钻孔未封闭或封闭质量不合乎规定要求时，这些钻孔就些钻孔就构成了沟通煤层顶、底板含水层或地表水的通构成了沟通煤层顶、底板含水层或地表水的通道，在采掘过道，在采掘过 程中遇到或接近它时，就会发生涌水等程中遇到或接近它时，就会发生涌水等事故。事故。2、采矿活动、采矿活动 煤层采空后，在矿山压力作用下，使采空上部岩煤层采空后，在矿山压力作用下，使采空上部岩层产生冒落裂隙、是煤层底板也产生底鼓或裂隙，这些层产生冒落裂隙、是煤层底板也产生底鼓或裂隙，这些裂隙若与
23、地表水或地下水沟通，也会引起矿井涌水。裂隙若与地表水或地下水沟通，也会引起矿井涌水。3、矿井长期排水矿井长期排水 在煤矿长期排水过程中，所形成的水位降落漏斗，在煤矿长期排水过程中，所形成的水位降落漏斗，在不稳定的情况下，逐渐向外扩展，可能涉及到新的水在不稳定的情况下，逐渐向外扩展，可能涉及到新的水源，另外，还可能引起地面沉降、开裂、塌陷等，造成源，另外，还可能引起地面沉降、开裂、塌陷等，造成地表水灌入井下，使矿井涌水量增大。地表水灌入井下，使矿井涌水量增大。三、影响涌水量大小的因素三、影响涌水量大小的因素 涌水量是指单位时间内流入矿井的水量涌水量是指单位时间内流入矿井的水量 （一）地形的影响（
24、一）地形的影响 地形直接控制含水层的出露部位和地形直接控制含水层的出露部位和 出露程度，控制着大气降水和地表水出露程度，控制着大气降水和地表水的汇集、渗透，因此，地形间接的影的汇集、渗透，因此，地形间接的影响矿井涌水量。响矿井涌水量。（二）覆盖层和煤层围岩的影响（二）覆盖层和煤层围岩的影响 大气降水和地表水能否透入地下大气降水和地表水能否透入地下，进入矿井中，与煤层上腹岩层的透水进入矿井中，与煤层上腹岩层的透水性及围岩的出露程度，透水性有直接性及围岩的出露程度，透水性有直接的关系。的关系。（三）地形构造的影响（三）地形构造的影响 地形构造既决定了地下水的埋藏条件，有控制地形构造既决定了地下水的
25、埋藏条件，有控制着地下水的运动，影响着矿井涌水量得大小。着地下水的运动，影响着矿井涌水量得大小。（四）不正确的采矿工程（四）不正确的采矿工程 采掘工程必须在符合采掘工程必须在符合煤矿安全规程煤矿安全规程的的前提下，按照设计要求进行，若采掘工程违反规前提下，按照设计要求进行，若采掘工程违反规程没有按设计要求去做，如开采了防水煤柱，或程没有按设计要求去做，如开采了防水煤柱，或减小了隔离煤柱的厚度等，触及了积水水源、就减小了隔离煤柱的厚度等，触及了积水水源、就会使水进入矿井，增大矿井的涌水量。会使水进入矿井，增大矿井的涌水量。四四、实例分析、实例分析（一）河北某矿由于断层的作用造成矿井突水。（一）河
26、北某矿由于断层的作用造成矿井突水。（二）淮南某矿由于封闭不良的钻孔造成矿井（二）淮南某矿由于封闭不良的钻孔造成矿井 涌水。涌水。第三节第三节 矿井水害防治矿井水害防治一、水文地质观测及实例一、水文地质观测及实例 矿井水源的分析正确与否，矿井水源的分析正确与否，主要取决于观测资料的全面性和主要取决于观测资料的全面性和可靠性，如果没有必要的观测结可靠性，如果没有必要的观测结果作为依据，分析问题往往出现果作为依据，分析问题往往出现错误。错误。（一）矿井水的观测（一）矿井水的观测 主要包括水位观测、流量观测、水质观测等。主要包括水位观测、流量观测、水质观测等。1、水位观测、水位观测 （1）、预报渗透事
27、故的发生）、预报渗透事故的发生 例如开滦矿务局唐山矿，地表被百余米厚的冲积岩例如开滦矿务局唐山矿，地表被百余米厚的冲积岩所覆盖，冲击层下部是厚卵石层，含水极其丰富。所覆盖，冲击层下部是厚卵石层，含水极其丰富。（2）、了解断层的导水性）、了解断层的导水性 例如焦作矿务局某矿，在井巷掘进过程中发现许例如焦作矿务局某矿，在井巷掘进过程中发现许多小断层，而且都有涌水现象出现，有些小断层被揭露后多小断层，而且都有涌水现象出现，有些小断层被揭露后用水还相当大。用水还相当大。（3）、了解突水水源）、了解突水水源 例如图例如图6 6 2020所示为淄博矿务局某矿所示为淄博矿务局某矿1958年年10月月28日回
28、采十行头炭过程中，工作面底板突然透水，涌水量达日回采十行头炭过程中，工作面底板突然透水，涌水量达5/min部分巷道被淹没。部分巷道被淹没。（4）、了解地下水与地表水的补给关系）、了解地下水与地表水的补给关系2、流量观测、流量观测（1 1）矿井涌水量与降水量的关系）矿井涌水量与降水量的关系 根据矿井涌水量的变化和降雨的关根据矿井涌水量的变化和降雨的关系可表现出三种不同的情况：系可表现出三种不同的情况：第一种情况：一年中各月的降水量第一种情况：一年中各月的降水量虽有不同，但矿井涌水量的变化幅度不虽有不同，但矿井涌水量的变化幅度不大，基本稳定，这表明降水对矿井涌水大，基本稳定，这表明降水对矿井涌水量
29、的影响很小。量的影响很小。一、水文地质观测一、水文地质观测（一）、地面水文地质观测：从四方面分析：（一）、地面水文地质观测：从四方面分析：1 1、气象观测：、气象观测：观测内容：降水量、蒸发量、气温、观测内容：降水量、蒸发量、气温、相对湿度等。相对湿度等。资料整理：绘制气象要素变化图、降水量与资料整理：绘制气象要素变化图、降水量与矿井涌水量变化关系图。矿井涌水量变化关系图。2 2、地表水观测：、地表水观测：对河流、水沟观测：流量、水位、雨季最大对河流、水沟观测：流量、水位、雨季最大流量和水位、通过构造断裂带的流失量，洪流量和水位、通过构造断裂带的流失量，洪水期淹没带等。水期淹没带等。对湖泊、水
30、库、大型塌陷段水区的观测：积对湖泊、水库、大型塌陷段水区的观测：积水范围、水深、水量、水位标高。水范围、水深、水量、水位标高。对以上观测应整理成各种曲线图并标在平面图上。对以上观测应整理成各种曲线图并标在平面图上。3 3、地下水观测：、地下水观测：对象：泉、井、钻孔、探巷、被淹井巷对象：泉、井、钻孔、探巷、被淹井巷并组成观测系统。并组成观测系统。资料整理：编制各种综合图件如等水位线资料整理：编制各种综合图件如等水位线（等水压线）图、水化学剖面图等。（等水压线）图、水化学剖面图等。4 4、导水断裂带发育高度的观测：、导水断裂带发育高度的观测：观测煤层采空后的地面形变、采空区垮观测煤层采空后的地面
31、形变、采空区垮落带、断裂带（三带）的高度。落带、断裂带（三带）的高度。（二）井下水文地质观测（二）井下水文地质观测 1 1、巷道充水性观测：、巷道充水性观测：分巷道充水性观测和矿井涌水量观测两部分分巷道充水性观测和矿井涌水量观测两部分 （1 1）含水层观测）含水层观测 巷道通过含水层：含水层厚度、岩性、裂隙、岩溶、巷道通过含水层：含水层厚度、岩性、裂隙、岩溶、标高、水压、水温、涌水量并取水样化验水质。标高、水压、水温、涌水量并取水样化验水质。（2 2）岩层裂隙发育调查观测）岩层裂隙发育调查观测 井下见含水层的裂隙调查：裂隙产状要素、长度、井下见含水层的裂隙调查：裂隙产状要素、长度、宽度、成因类
32、型、张开和充填程度、充填物成分、地下宽度、成因类型、张开和充填程度、充填物成分、地下水活动痕迹，测量裂隙率（面密度）。水活动痕迹，测量裂隙率（面密度）。裂隙率（裂隙率（K K）LiLi：落入统计面积内的某一裂隙长度，：落入统计面积内的某一裂隙长度，m m；bibi：某一裂隙宽度，：某一裂隙宽度，m m；F F：观测统计面积，：观测统计面积，m2m2。u u：节理数目：节理数目（3 3）断裂构造观测）断裂构造观测 断层性质、产状要素、落差、破碎带断层性质、产状要素、落差、破碎带宽度，充填物性质及透水性。宽度，充填物性质及透水性。（4 4）出水点观测）出水点观测 出水时间、地点、层位、岩性、厚度、
33、出水时间、地点、层位、岩性、厚度、出水形式、出水量、水压、标高、围岩、出水形式、出水量、水压、标高、围岩、巷道变形等情况，分析出水原因及水源，巷道变形等情况，分析出水原因及水源，采水样化学分析。采水样化学分析。（5 5）出水征兆观测（工作面）出水征兆观测（工作面）潮湿、滴水、淋水、顶底板及支柱变形情况。潮湿、滴水、淋水、顶底板及支柱变形情况。2、矿井涌水量观测：、矿井涌水量观测：1 1）观测要求）观测要求 观测点布置：各巷道排水沟出口处、观测点布置：各巷道排水沟出口处、主巷道排水沟流入水仓处、采区石门排水主巷道排水沟流入水仓处、采区石门排水沟出口处、井下出水点并分水平观测。沟出口处、井下出水点
34、并分水平观测。观测时间：一般每旬观测一次。水文观测时间：一般每旬观测一次。水文复杂矿区则每旬复杂矿区则每旬2-32-3次，雨季次数应增加。次，雨季次数应增加。2 2）观测方法）观测方法 （1 1）容积法：）容积法：单位时间内流入量水桶中的水量（时间单位时间内流入量水桶中的水量（时间一般为小时、分、秒）。一般为小时、分、秒）。迎头水窝容积计算法迎头水窝容积计算法 （2 2）浮浮标标法法：在在规规则则水水沟沟上上下下游游测测定定两两个个过过水水断断面面面面积积，取取平平均均值值F F，两两断断面面之之距距离离为为L L，浮标漂流时间，浮标漂流时间为为t t，涌水量涌水量Q Q为：为：（3 3）堰堰
35、测测法法：使使排排水水沟沟的的水水通通过过形形状状固固定定的的堰堰口口，量量测堰口的水头高度，即可计算出测堰口的水头高度，即可计算出 涌水量：涌水量：三角堰三角堰：适合流量小于：适合流量小于0.5m0.5m3 3/s/s的情况：的情况：其中，其中，Q Q流量流量 L/sL/s；h h水头高度水头高度 cm cm 矩形堰矩形堰：其中其中B B为堰口底宽为堰口底宽cmcm ，梯形堰梯形堰：堰口窄于水沟：堰口窄于水沟：堰口与水沟等宽：堰口与水沟等宽：注意：堰口上下游要形成水头差注意：堰口上下游要形成水头差 （4）流速仪法：）流速仪法：在巷道水沟中选定一个面，用流速仪测流速在巷道水沟中选定一个面，用流
36、速仪测流速 二、矿井水的综合治理二、矿井水的综合治理（一）地表防治水（一）地表防治水 1 1、合理选择井筒位置合理选择井筒位置:井口标高均应高于历井口标高均应高于历年最高洪水位年最高洪水位,如受地形限制时，应筑防水堤如受地形限制时，应筑防水堤或改变水流方向。或改变水流方向。2 2、河流改道河流改道:穿过或附近流经矿区的河流严穿过或附近流经矿区的河流严重影响井下生产时应使其改道。重影响井下生产时应使其改道。3 3、铺设人工河床铺设人工河床:上述河流不能改道，可铺设上述河流不能改道，可铺设不透水的人工河床。不透水的人工河床。4 4、修筑排（截）水沟修筑排（截）水沟:山区降水后在井田外围山区降水后在
37、井田外围或漏水区段的上游垂直水流方向修筑排水沟或漏水区段的上游垂直水流方向修筑排水沟使其不流入矿区范围。使其不流入矿区范围。5 5、堵漏堵漏:地表裂隙、洞穴、陷坑，可用粘土地表裂隙、洞穴、陷坑，可用粘土堵塞。堵塞。（二）井下防治水（二）井下防治水 1 1、探探放放水水：超超前前探探放放水水（有有疑疑必必探探，先先探探后后掘掘）老老空区、含水断层、含水层空区、含水断层、含水层 1 1）小窑老空区积水的探放）小窑老空区积水的探放 确定老窑范围、划定确定老窑范围、划定“三线三线”:积水边界线积水边界线：以其最深下山确定：以其最深下山确定 探探水水线线：按按积积水水范范围围可可靠靠程程度度、积积水水量量、水水头头压力、煤厚及倾角，沿积水边界线平行外压力、煤厚及倾角，沿积水边界线平行外推推60-150m 60-150m 警戒线警戒线：沿探水线在平行外推：沿探水线在平行外推50-150m 50-150m 老窑积水量估算老窑积水量估算:其中：其中：W W静静老空积水静储量老空积水静储量 m m3 3；M M采厚采厚 m m；F F老空区平面积老空区平面积 m m2 2;煤层倾角；煤层倾角；K K充水系数充水系数0.30.5 0.30.5。