一、区域地质特征

通天坪地区为喀斯特地貌，溶洞发育，位于西秦岭褶皱系印支期褶皱带边缘。区域构造近东西向，区内断裂构造发育。主体构造带为近东西向的断裂带，贯穿思雅-通天坪-云平(F1)，延伸较长，次级构造发育。

二、矿井充水条件

(一)矿井水源

1.大气降水

根据我矿区的地貌特征，矿坑涌水的主要来源是大气降水。由于地表大气降水，矿坑水沿岩石空缝隙和裂隙渗入地下补给含水层，间接进入矿井。其特点是:①矿井涌水量的大小与当地降水的大小、性质和持续时间成正比。同时，长时间的小雨容易渗入矿内，短时间的大雨不容易渗入矿内。但是，我们矿区要做好防治工作。(2)矿井涌水量大小随季节变化，雨季涌水量大，旱季涌水量小，由于岩石的渗透性，涌水量高峰会滞后于降水一段时间。③大气降水的入渗量与开采深度成反比。由于受区域地质地貌特征的影响，矿坑涌水量的大小与开采深度关系不大。

2.地表水

地表水主要针对矿山附近或上方的河流、湖泊、水池、水库，通过一定的渠道进入矿山，威胁矿山生产。地表水能否进入矿井，主要取决于巷道与水体的距离、水体与巷道之间岩层的性质和结构、开采方式。

3.地下水

地下水是矿井充水最直接、最主要的充水水源。矿(岩)体附近常有含水层。当它们与采掘空之间的巷道连通时，含水层中的水就会进入矿井，成为矿井充水水源。地表水主要分为空间隙水、裂隙水和岩溶水。

①充水水源为空间隙水，在开采松散矿(岩)层时会遇到，有大量的水和流沙闯入井内。

②裂隙水主要存在于含水层中。当围岩含有裂隙水时，水会直接流入工作面，水量小，水压大。同时要综合考虑与其他水源的衔接。

③充水水源为岩溶水:当顶底板或围岩为石灰岩等可溶岩层时，常遇到这种水源。水量大，水压高，冲力强，水量稳定，不易排出，危害大。

4.旧窑里积了水

主要是废弃的采矿空区巷道，由于长期停止排水而积聚地下水。其特点是:

(1)来势凶猛，短时间内会有大量的水进入矿井，具有破坏性。

②老窑积水一般为酸性水，具有腐蚀性。易腐蚀的金属设备。

③对于老窑积水，应考虑与其他水源的连接。

(二)矿井充水通道

1.岩层的空间隙

主要存在于松散沉积物中，其透水性取决于空间隙的大小和连通性，如角砾岩、粗砂孔等沉积物。空空隙越大，连通性越好，透水性越好，巷道通过时涌水量越大，反之涌水量越小。

2.岩层中的裂缝

风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙等。岩层的可构成矿井充水的通道，包括各种节理和断层(一般正断层透水性强，逆断层透水性差)等。

3.岩层溶解

这种空间隙主要存在于碳酸盐岩等可溶岩层中。它的大小、形状等。变化很大，小到溶孔，大到巨大的溶洞，可以相互连通，也可以形成单独的管道或格子状岩溶体。当溶隙较大且连通性较好时，不仅可以储存大量地下水，也是矿井充水的良好通道。当巷道接近或暴露它们时，容易造成大量突水事故。

4.人为作用引起的充水通道

在开采过程中，由于爆破作业引起的岩石裂隙，钻孔作业时孔洞闭合不严密，孔洞与岩溶水的沟通加强了裂隙水通道的进一步畅通。

(3)影响涌水量大小的因素

1、地形的影响

地形直接控制含水层的出露位置和程度，控制大气降水和地表水的汇集和入渗，因此地形间接影响矿井涌水量。

对于本矿区的地貌特征，地表水容易流动的山谷、冲沟或低地涌水量相对上升。相反，在地势陡峭的地方，大部分降水变成了地表水，供给含水层的水量相对较少。

2.覆盖层和上覆岩层的影响

大气降水和地表降水能否渗入地下，直接关系到覆盖层和上覆岩层的透水性、含水层围岩的暴露程度和透水性。当上部覆盖层为粘土层等弱透水层或不透水层，且厚度稳定时，可作为防水层，坑内涌水量相对较小。

3.地质构造的影响

地质不仅决定地下水的埋藏条件，还控制地下水的运动，从而影响坑内涌水量。在矿区断层密集的区域，裂隙发育，可能造成涌水量增加；由于断层，当矿(岩)层接触或接近强含水层时，可能造成突水事故，增加坑内涌水量。在有褶皱的地区，当矿层上覆岩层中有含水层时，在向斜轴附近开采矿(岩)层时，涌水量一般较大；当位于背斜轴部附近的煤层中时，涌水量一般较小。

三、矿井水害的防治

(1)地表水防治

1.铺河底

当水沿河床或矿区沟底裂缝流入地下时，可用粘土、石块或水泥在渗漏区铺设人工河床，防止或减少渗漏。

2.填堵渠道，挖(割)洪渠。

在矿区，地面沉降、开裂和塌陷是由采矿活动引起的。在矿区内，由大型溶洞或废弃的老钻孔形成的矿井进水通道应用粘土或水泥填充。对于较大的溶洞或塌陷裂缝，下部用碎石和砂浆填实，上部用粘土层层压实，并略高于地面，防止积水。位于山坡或山前平原地区的矿井，山洪或潜水渗入矿井，可能造成水害隐患或增加坑内排水能力。可在井田上方垂直布置泄洪沟、沟渠、截流和排水设施，以绕过矿区。

3.雨季前加强防洪。

做好雨季防洪准备和检查是减少坑内洪水的重要措施。矸石、炉灰、垃圾等杂物不得堆放在容易被山洪、河流冲刷的地方，以免冲向工业广场、建筑物，或淤塞河道、沟渠。

(2)矿井水的综合处理

地下水综合防治包括“探、防、堵、排”四个方面。在采取措施之前，必须先查明坑内的水文地质条件。

1、坑内地下水

当工作面靠近小充水窑、老空、高含水断层等水体时，必须采用探放水的方法，摸清工作面前方水情，有控制地放水，以保证工作面的安全生产。每个矿井都必须做好水害分析预测工作，坚持“有疑问时，先探后掘”的原则。

2.排水。

有系统地释放全部或部分威胁水源，消除开采过程中突水的可能性，是防治水害的有效措施之一。包括:(1)排老空水；(2)排干含水层的水；(3)排水时的安全注意事项:(1)探测水源时，水量不大时，一般可通过钻孔排水；当有大量水时，必须钻另一个排水孔。排水孔直径一般为50~75mm，孔深不大于70m②排水前应进行放水、水压和透水性试验，并根据排水设备的容量和最大蓄水量，制定排水顺序和水量控制，避免盲目放水造成水淹。(3)在排水过程中，注意水量的变化，出水的浊度和杂质，有害气体的深浅变化，有无特殊噪音；一旦发现异常，应及时采取措施并向领导汇报。④准备应急措施，提前拟定疏散路线，沿途照明良好，确保路线畅通。

四、矿井水害防治的意义

所有影响和威胁矿井安全生产的矿井涌水，都是矿井生产停滞，造成人员伤亡和经济损失，不仅威胁矿井几名矿工的生命财产安全，而且破坏矿井的正常生产和建设；这对于有效地防治矿井水和有害气体，对矿山企业的发展具有重要意义。

作者:辉县宏远矿业有限公司探采矿厂生产技术室