和邻近生产矿井来看,断层一般是富水性弱,导水性差。
3 充水因素分析
3.1 大气降水
大气降水为新生界松散孔隙含水层主要补给源。而邹庄井田范围内煤系地层含水层被巨
厚新生界地层所覆盖,大气降水难以下渗至煤系含水层。另外,井田新生界松散含水层系统
中下部广泛分布着一厚度大、隔水性能良好的第三隔水层,在该隔水层作用下,大气降水对
煤系含水层无直接水力联系。
3.2 新生界松散孔隙水
新生界松散含水层系统下部第四含水层覆盖于煤系地层上部,特别是浅部地区,第四
含水层通过基岩风化裂隙带将对煤系含水层产生一定补给量,另一方面,受煤矿开采影响
采空区塌陷裂隙带可能进入第四含水层中,从而加强第四含水层与煤系含水层之间的水力
联系。因此,新生界松散含水层第四含水层与煤系含水层之间存在一定水力联系,该含水层
为井田间接充水含水层。
3.3 煤层顶底板砂岩裂隙水
32 煤层为邹庄井田主采煤层,在煤层开采过程中,受“上三带”与“下三带”作用 32 煤顶
底板砂岩裂隙含水层将被导通,其中地下水将全部进入矿坑中,成为矿井直接充水水源。
同理,开采
7、8 煤过程中,7、8 煤顶底板砂岩裂隙含水层中地下水将进入矿坑中,成
为
7、8 煤层直接充水
水源。
3.4 石灰岩岩溶裂隙水
太原组和奥陶系石灰岩岩溶裂隙水在正常情况下,对开采
10 煤层无直接充水影响,但
当遇到断层或陷落柱时,使煤层与灰岩
“对口”接触或间距缩短时,可能对矿坑产生直接充
水或使巷道产生
“底鼓”,成为井田间接充水含水层。
3.5 断裂构造对矿产充水影响
井田内多数断层在天然状态下富水性弱、导水性差,当井巷工程施工穿过断层时,断层
裂隙带地下水将进入矿井,水量不大。但由于破坏了天然平衡状态,使断层的导水性增大,
若使主采煤层与富水层
“对口”或“沟通”时,则有可能产生突水。
4 矿井涌水量计算
解析法是目前广为采用的矿井涌水量预测方法之一,其中以大井法应用最为广泛,该
法是把矿区水平坑道系统所占的面积等价于一个理想的
“大井”面积,整个坑道系统的涌水
量就相当于
“大井”的涌水量。
比拟法是根据已知水文地质参数的矿井涌水量,通过相似比拟关系,近似地推算相似
水文地质参数矿井的涌水量,是矿井涌水量预测的一种近似方法。
4.1 解析法
4.1.1 公式选择:根据充水因素分析,井巷开拓时,主采煤层顶底板砂岩裂隙水将直接
进入矿坑,煤层顶底板砂岩裂隙水是矿井的直接充水水源,当水位降至一水平
-700m 时,
煤层顶底板砂岩裂隙水不具有承压性,此时地下水处于承压转无压水流状态,故采用以下
公式进行矿井涌水量预测:
(1)
(
2)
(
3)
(
4)
式中:
Q—矿井涌水量(m3/h)
S—水位降深值