属于非自然地下涌水通道的是()。

属于非自然地下涌水通道的是()。

A 、地层断裂带附件的裂隙

B 、岩溶中的裂隙

C 、松散地层的孔隙通道

D 、塌方形成的开裂裂隙

参考答案:

【正确答案：D】

矿井存在涌入地下水的通道是形成矿井水害的一个条件。涌水通道有两种,一种是自然通道,一种是非自然通道。自然通道包括:1)地层的裂隙与断裂带。注意,根据断裂带贯通情况,可以把断裂带分为两类,即隔水断裂带和透水断裂带。透水断裂带的裂隙是贯通的。2)岩溶通道,包括细小的溶孔裂隙直到巨大的溶洞。我国许多金属与非金属矿区,都深受其害。3)孔隙通道,由松散地层中的孔隙构成。非自然通道就是由于采掘活动等人为因素诱发的涌水通道,包括主要有巷道顶,或顶、底板因施工造成破坏而形成的裂隙通道、钻孔通道,施工的工程(如立井)沟通含水岩层,或者地表塌陷过程中造成裂隙沟通等。

矿井涌水与突水概况

2.3.5.1 涌水概况

（1）涌水水源：目前万年矿主采2号煤层，与奥灰岩距离较大，未发生奥灰突水事故。根据万年矿1993年、2003年、2005年矿井涌水量资料可得涌水水源3年的平均构成饼状图见图2.16，从涌水水源构成比例上看：涌水水源主要为大煤顶板砂岩水（占38.7％），其次为野青灰岩水（占28.1％）、其他水（占19.7％）、山伏青灰岩水（占13.5％）。

图2.16 万年矿矿井涌水水源构成图

由此可见矿区开采2号煤层时，本区是以地下水为主要充水水源。裂隙水的充水强度小，孔隙水中等，岩溶水最大；井巷位于富水地段涌水量大，处于弱含水地段者小。其充水强度还与充水层厚度和分布面积有关。

（2）涌水通道：断层：本区断层密集，落差大于100m以上的断层有11条，落差30m以上断层有18条。落差100m以上断层使石炭纪—二叠纪地层与奥陶系石灰岩接触，落差30m以上断层可使煤层与下部含水层靠近甚至接触。

据建井和投产初期资料揭露，因断层导通发生矿井涌水或突水共10次，占70％以上。从整个矿井资料综合分析：F10～F1号断层之间的所有断层均具有导水和局部导水性质，而断层的导水性又增加了该区域各含水层水文条件的复杂性，同一条断层在风化带内由于受到地下水长期的冲蚀和溶蚀，其导水性明显增强，而向深部则呈现减弱或增强无规律的变化。以上说明井田内断层导水性在走向上、倾向上具有复杂多变的特征。主断层两盘附近的次生断层和裂隙带，使断层水文条件更趋复杂化，体现了地区性和分带性的特征。断层是井田内各含水层经越流补给发生水力联系的主要通道。

基岩风化裂隙带：根据建井和附近小煤窑涌水量资料，该带的裂隙发育程度和充填程度随深度增加而减弱，其导水和充水情况集中于中上部地段。根据其导水特征可划分为：上部充填或半充填带厚15～30m，中部导水裂隙带厚10～20m，下部弱裂隙带厚20～50m。

未封老钻孔：万年矿井田内历史上曾进行了地质和水文、煤田与冶金等一系列的勘探，各时期所施工的钻孔封孔情况不一。万字号孔和2字号钻孔是煤田勘探孔，终孔位置在下架煤底板；CK字号钻孔属冶金钻孔，均穿越包括奥灰在内的以上所有含水层，其终孔在奥灰底部岩浆岩体上；抽水钻孔终孔均位于奥灰层位之内。封闭不良的钻孔或未封闭的钻孔是沟通上下各含水层之间水力联系的重要通道。

塌陷和扒裂：在晏庄、下洛阳一线以南煤层埋深200m，以浅区，煤层采后地表均形成不同程度的塌陷和扒裂，一般埋深160m以浅，扒缝宽最大0.5m，埋深200m左右时，扒缝宽0.2m左右。因此汛期河水通过卵石层沿扒缝可充入矿井。

（3）涌水强度：矿区东为鼓山隔水断层；西部为磁山闪长隔水岩体；南为南洺河阻水断层；北部以煤层－750m等高线为界，虽然受到地下水的补给，但充水层深埋且被岩体频繁穿插，为弱透水边界；深部燕山期闪长岩构成隔水底板。所以无论从平面上，还是从垂向上，井田与区域含水层联系较弱，基本为一封闭（或半封闭槽形）的水文地质单元。9号煤层顶、底板均为砂质泥岩，是可靠隔水层，其中奥陶系灰岩含水层是其直接充水层，矿体与直接充水层只能获得较弱的大气降水及地表水补给。但该矿区地质构造发育，矿床位于断裂构造带中，对矿床与充水层的空间分布有较大影响，充水强度会受其影响，涌水量会随构造规模及构造部位的不同会大小各异。据华北有色勘查设计研究院抽水资料，充水层单位涌水量为0.72～15.06L/s·m，渗透系数为51.49m/d。

（4）涌水量动态：根据历年矿井涌水量资料绘制历年涌水量动态曲线（图2.17），矿井涌水量在建井初期（1978～1986年）随开采面积的逐渐增加而逐步增长，由7.5m3/min（1978年）增长到17.6m3/min（1986年）；在开拓系统完成后生产期（1987～2003年）基本处于相对稳定阶段，增减幅度较小，涌水量介于15.6m3/min（1994年）与18.9m3/min（2003年）之间；

2、004年至今呈稳步减少趋势，由17.6m3/min（2004年）减少至13.7m3/min（2007年）。

图2.17 万年矿历年涌水量变化曲线图

万年矿矿井涌水量按年代变化见表2.4，其中20世纪70年代为8.98m3/min，80年代为10.98m3/min，90年代为16.81m3/min，2000～2007年为16.15m3/min。从涌水量年代变化上可看出，历年涌水量总体呈上升趋势，其中70、80年代为建井初期，随开采面积的逐渐增加而逐步增长；

9、0年代至今为开拓系统完成后的生产期，涌水量基本处于相对稳定阶段，稳定涌水量约16.5m3/min左右。

表2.4 万年矿矿井涌水量年代变化表

2.3.5.2 突水概况

万年矿井田1.0m3/min以上的突水事故共25次（表2.5），从突水原因上看，遇断层引起的有12次（占48％），遇裂隙导致突水3次（占12％），独头钻进引起突水2次（占8％），其他8次（占32％）；从涌水水源来看，地表水1次（占4％），石盒子砂岩水和大煤顶板砂岩水的有4次（占16％），野青、伏青水14次（占56％），奥灰水1次（占4％），断层与野青混合水2次（占8％），断层裂隙水1次（占4％），钻孔水1次（占4％），闪长岩裂隙水1次（占4％）；从地点上来看多在0m水平与－240m水平，涌水量最大为10.40m3/min，采取措施多为强排、自然疏干、注浆堵水。由此看来地层构造是引起突水的最大原因，尤其是断层与裂隙发育的地带，万年矿断层较多，为断层密集型矿井，为各含水层之间的水力联系创造了良好的通道，野青、伏青灰岩水是主要的突水水源。

矿井(地下硐室)涌水

1.致灾条件

1)地层含水系统中地下水的水头压力和水量愈大，矿井涌水的几率愈大。

2)采掘空间与含水体之间围岩软弱带的厚度、岩石物理力学性质及岩体结构类型。

3)矿山地压对围岩的破坏程度，地压对围岩破坏越严重，断裂和裂隙越发育，诱发涌水的通道越发育。矿体上部覆盖层中冒落带和断裂带的高度、底板的破坏深度、压裂破裂带的厚度等都是矿坑涌水的影响因素。

4)水源补给的丰富程度及过水通道的渗透能力。矿井涌水通过的水路，称为过水通道，或称矿井涌水通道。它是地表水体、地下岩溶水采空区积水及富水含水层中的水突然涌入矿井的途径。过水通道包括导水断层、与含水层或其他水体有密切联系的钻孔、溶洞、地下暗河、含水层本身的孔隙及裂隙等。由矿山地应力产生的裂隙、断裂及地表裂隙等也是矿坑涌水的潜在过水通道。导致坑道涌水的水源有地表水、松散含水层孔隙水，基岩裂隙水，岩溶水以及废坑旧巷采空积水等，其中岩溶水和采空区积水危害最大，是构成矿山(地下硐室)水灾的主要水源。

2.矿井涌水的危害

(1)造成人员伤亡和经济损失

目前中国包括河北、山东、山西、安徽、河南等至少14个省区出现过矿井(主要是煤矿)涌水事故，仅近十年来发生的严重涌水事故超过270起。造成重大人员伤亡和经济损失。

(2)形成酸性矿坑水

大多数煤矿都含有硫化物，由于硫化物在采矿和天然因素影响下易氧化，因而矿区地下水通常形成酸性水。酸性水对采矿人员及井下设备造成伤害和腐蚀，据淄博矿区的资料，pH值低于4的酸性水，对金属具有强烈腐蚀作用，井下金属设备浸泡几天至十几天就腐蚀得不能使用，尤其是对高速运转的水泵叶轮损坏得更快。据观测为抽排pH值为3.0～3.5的酸性水，铁质水泵只能开动十几个小时，衬了五金套的水泵，也只能连续运转百余小时。

(3)矿井排水带来其他环境地质灾害

1)矿井开采的疏干排水，加剧了矿区、城镇供排水矛盾

2)近海矿山疏干导致了海水入侵

3)矿井疏干导致了地表水环境恶化

4)矿井疏干排水导致了地表水、地下水水质恶化。

3.矿井涌水的防治对策

1)查明水源

2)地表防水

3)井下防水

4)超前钻探探水

5)隔绝地下水通道，堵截水源

6)预先排水，疏干降压。