第9章 矿井水文地质ppt课件.ppt

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1、第九章矿井水文地质矿井突水是危害煤矿安全生产的主要因素之一；地下水是促进国民经济发展的宝贵资源。第一节地下水基本知识第二节矿井充水条件第三节矿井水文地质观测及其水害防治第一节地下水基本知识主要内容：一、自然界中的水循环二、地下水的概念三、含水层与隔水层四、地下水的分类五、地下水的物理性质和化学成分六、泉一、自然界中的水循环大循环（外循环）：全球范围内水分从海洋蒸发上升，运移到陆地上空凝结后下降，并以地表或地下径流方式回归海洋。小循环（内循环）：水分从海洋蒸发，再降落到海洋；或从陆地湖泊、河流、地表、植物叶面蒸发，又在当地降落。水的循环示意图水

2、循环意义a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行着能量交换和物质迁移。b.使大气降水、地表水、地下水、土壤水之间相互转化，使水资源形成不断更新的统一系统。二、地下水的概念1、地下水埋藏在地表以下、储存于岩石空隙之中的水。2、存在形式:气态水（水蒸气）：凝结成液态水后，可成为地下水的来源。吸着水：水分子在岩石表层在强大的静电引力作用下被牢固地吸附在岩石颗粒表面，又称强结合水。不受重力作用影响，不被植物吸收。薄膜水：包围在吸着水外层的水膜，又叫弱结合水，静电引力作用小。毛细水：储存在岩石孔隙、裂隙等毛细空隙中的水，可垂直运动

3、。重力水：岩石空隙中受重力作用而运动的水，如井水，泉水等。重力水可形成稳定的地下水面。3、饱气带：地下水面以上的范围。饱水带：地下水面以下的范围。三、含水层与隔水层地下水能穿过岩石内部连通的孔裂隙而运动。透水层：能被水透过的岩层叫透水层。含水层：透水性能好且含有地下水的岩层都是含水层。隔水层：透水性能差的岩层叫隔水层或叫不透水层。四、地下水的分类（一）按埋藏条件分类可分成三类：1、上层滞水：埋藏在离地表不深的包气带中局部隔水层之上的重力水。分布局限，水量少，季节性明显，对煤矿生产无影响。2、潜水：埋藏在地表以下第一个稳定隔水层之上，且具

4、有自由水面的重力水。（1）潜水面—潜水的自由水面。（2）潜水埋深—地表到潜水面的垂深。（3）潜水含水层厚度—潜水面至其底板隔水层顶板之距。（4）潜水是矿井充水重要来源之一，必须重视。3、承压水：充满于上、下两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水，又称为自流水。①自流盆地（承压水盆地）：储存承压水的向斜构造，它又分为补给区、承压区和排泄区。②自流斜地（承压水斜地）：储存承压水的单斜构造。③承压水等水压线图——即承压水测压水位等高线图。从图中可判定承压水流向、水力坡度、每一点的承压、水位与潜水的补给关系等。④承压水是矿井充水重要来源之一，

5、需高度重视。（二）按含水层空隙性质分类可分成三类：1、孔隙水:储存于疏松岩层孔隙中的水称为孔隙水。特点：岩石颗粒大而均匀，则孔隙大、透水性好、水量大；岩石颗粒细小而不均匀，则孔隙小，透性性差，水量小。2、裂隙水：埋藏于基岩裂隙中，按裂隙成因分三类：1）风化裂隙水：多分布于基岩表面，大部分为潜水，补给来源为大气降水，可作为饮用水。2）成岩裂隙水：多存在于火成岩中，喷出岩出露地表接受降水补给后可形成层状潜水；侵入岩与围岩接触部分裂隙发育，形成富水带。3）构造裂隙水:赋存在构造裂隙中的地下水。分为两类：①层状裂隙水：存在于沉积岩、变质岩节理和片理中

6、，能互相联通，可形成潜水，也可形成承压水。②脉状裂隙水：存在于断裂破碎带中，呈承压水性质。构造裂隙水对煤矿安全生产威胁很大。3、岩溶水:1）埋藏于溶洞溶隙中的重力水。2）裸露石灰岩分布区的岩溶水为潜水为其它岩石所覆盖的岩溶水深埋地下时则成承压水。3）特点：①水量大、运动快、分布不均衡；②易接受降水的渗入，在地下流动很快；③埋藏深，常造成地水缺水④在谷地常形成泉水出露；⑤水量大，水质好，但对煤矿安全威胁极大。五、地下水的物理性质和化学成分（一）地下水的物理性质包括温度、颜色、透明度、气味、觉味、密度、导电性、放射性等。1、温度：变化大；0℃以下

7、~100℃以上2、颜色：一般无色,颜色取决于水中化学成分和悬浮物,如含FeO为浅兰色，含Fe2O3为褐红色，含腐植质为黄褐色。3、透明度：取决于水中固体物质与胶体颗粒悬浮物含量。透明度测量方法：内径3㎝，长50-100㎝平底带放水嘴的量筒来测定：透明：100㎝水柱可明显看见黑线十字图形和铅字；半透明：＞30㎝水柱可见图形和铅字；微透明：＜30㎝水柱可见图形和铅字；不透明：缩小水柱仍不能见图形和铅字。4、气味：地下水无气味，有气味则取决于水中所含气体成分和有机物质：含H2S—臭鸡蛋味含有机质—鱼腥臭味5、觉味：地下水应无味，有味道

8、的水与水中含盐分和气体分子有关：含NaCl—咸味；含有机质—甜味；Na2SO4—涩味；含CO2气体—清凉可口。MgSO4—苦味；6、密度：取决于水中溶解盐分的多少，