陳乙

摘 要：根據(jù)礦井充水途徑的類型和地下水的水力特征，通常將充水通道分為巖層的孔隙、巖層的裂隙、喀斯特和人為充水通道，本文對各類型充水通道分別進(jìn)行了描述，并分析了各自的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：礦井；充水通道；類型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.073

礦井水流入礦井的通道成為充水通道。水源的存在以及水源類型是礦井充水的一個(gè)方面，而礦井是否充水還取決于充水通道。水源的存在只能說明礦井充水具有可能性，當(dāng)在巖層中又發(fā)育有各種充水通道時(shí)才能造成礦井充水。也就是說，充水水源必須通過充水通道才能對充水發(fā)生作用，因此在開展礦區(qū)水文地質(zhì)工作時(shí)，既要研究礦井充水的水源，又要研究礦井充水的通道。根據(jù)礦井充水途徑的類型和地下水的水力特征，通常將充水通道分為巖層的孔隙、巖層的裂隙、喀斯特和人為充水通道，本文對各類型充水通道分別進(jìn)行了描述，并分析了各自的特點(diǎn)。

1 巖層的孔隙

孔隙多分布于松散巖層中，其透水性能取決于孔隙的大小和連通情況。在有充水水源的情況下，巖層的孔隙大，連通程度好，當(dāng)巷道穿過巖層時(shí)，涌水量就大；否則，涌水量就小。

單純的孔隙水只有當(dāng)圍巖為大顆粒的松散巖層并有固定的強(qiáng)大補(bǔ)給水源時(shí)，才能導(dǎo)致災(zāi)害性的突水；若圍巖本身是飽和的流沙層，則可能造成流砂沖潰。

2 巖層的裂隙

各種不同成因的裂隙都是礦井充水的通道。對礦井充水具有較大影響的是構(gòu)造裂隙（斷裂）。一般情況下，分布不均且細(xì)小的裂隙水滲透緩慢，對礦井充水的影響不大；但斷裂破碎帶對礦井充水影響較大，是主要的充水通道。根據(jù)斷裂帶的滲水性能，將其分為導(dǎo)水?dāng)嗔褞?、?chǔ)水?dāng)嗔褞Ш透羲當(dāng)嗔褞А?/p>

（1）導(dǎo)水?dāng)嗔褞А?dǎo)水?dāng)嗔褞е笢贤ê畬优c隔水層（或地表水體）并使各含水層之間（或與地表水體）產(chǎn)生水力聯(lián)系的斷層。這種斷層不但本身含水，而且能使不同層位的含水層或地下水與地表水之間相互連通，成為地下水的良好通道。這種斷層多分布在厚層堅(jiān)硬的巖層中，從斷層力學(xué)性質(zhì)來看多為張性或張扭性斷裂；對礦井水的特點(diǎn)是水量大而穩(wěn)定，不易疏干，對礦井開采影響較大。

某些壓性斷裂帶結(jié)構(gòu)面本身因?yàn)橛兄旅艿某涮钗锒杆阅茏儾?，但在斷層面的一?cè)或兩側(cè)因低序次張性羽狀裂隙發(fā)育而透水。

根據(jù)補(bǔ)給水源和斷層兩側(cè)含水層的相對位置，此類導(dǎo)水?dāng)嗔褞Х譃榇怪彼β?lián)系與水平水力聯(lián)系。如圖1所示。

（2）儲(chǔ)水?dāng)嗔褞?。?chǔ)水?dāng)嗔褞е妇哂幸欢▋?chǔ)水空間的破碎帶，但與附近水源無聯(lián)系或聯(lián)系甚微。這種斷裂帶中的地下水多屬于封閉條件下的靜儲(chǔ)量。從力學(xué)性質(zhì)來看，此斷裂帶以張性斷裂為主；其儲(chǔ)水量不打，但有較大的水頭壓力；涌入礦井時(shí)開始水量不大，以后逐漸減小，容易被全部疏干，對礦井開采影響較小。

（3）隔水?dāng)嗔褞?。隔水?dāng)嗔褞е笇Φ叵滤鹱韪糇饔玫臄嗔褞В喾植荚谳^軟的地層（如頁巖、泥巖、粉砂巖等）或局部堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬地層中，為充填、膠結(jié)緊密的壓性或壓扭性斷裂。這種斷裂帶的裂隙屬于封閉型或被泥質(zhì)等填充，不僅本身不含水，而且還可以起隔水作用。

3 喀斯特

喀斯特通道存在于可溶性巖層中，從細(xì)小的溶孔到巨大的溶洞都有分布，可以是彼此連通也可以形成單獨(dú)的管道，可儲(chǔ)存大量的水或溝通其它水源。當(dāng)巷道接近或揭露它們時(shí)往往產(chǎn)生突然潰水，如不事先查清并做好防范，常會(huì)造成礦井淹沒。

喀斯特發(fā)育的規(guī)律是隨著深度的變化而變化的?？λ固囟喾植加诤畬拥臏\部及頂部，隨深度增加而逐漸減弱。

4 人為充水通道

（1）封孔不良鉆孔。地質(zhì)勘探鉆孔如果沒有封孔或封孔質(zhì)量不好，就會(huì)成為溝通采掘工作面頂?shù)装搴畬踊虻乇硭耐ǖ?。開采過程中遇到或接近（一般是3～5m）這樣的鉆孔，就會(huì)發(fā)生淹水甚至淹井事故。

（2）礦井長期排水。由于礦井采掘范圍不斷擴(kuò)大及長期排水，使形成的降落漏斗逐漸向外擴(kuò)展，使其與新的水源聯(lián)系。

（3）采空區(qū)巖層的塌陷。由于采掘活動(dòng)造成的頂板跨落使上覆巖層變形、彎曲、斷裂，進(jìn)而跨落形成彎曲帶、斷裂帶和跨落帶，構(gòu)成導(dǎo)水?dāng)嗔褞?，如圖2所示。使地表發(fā)生沉陷，甚至形成規(guī)模較大的陷落漏斗，成為大氣降水或地表水體滲入井下的良好通道。如河北某礦由于地下開采，地表形成的裂隙寬達(dá)0.1～0.2m，在雨季通過裂隙流入礦井的水量往往比平時(shí)大數(shù)倍。

5 結(jié)語

隨著開采深度的不斷增加，礦井水文地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜，防治礦井水害的工作也越來越重，正確分析和判斷礦井的充水水源和充水通道成為礦井防治水的關(guān)鍵。正確認(rèn)識(shí)礦井充水通道的類型及其各自的特點(diǎn)，可根據(jù)實(shí)際條件迅速判斷充水通道，對于礦井防治水將產(chǎn)生十分重要的作用。

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