斷層充水特征

1、斷層充水特征(1) 斷層切割巖層，破壞了巖層的連續(xù)完整性，常表現(xiàn)為相對(duì) 脆弱的斷層帶，斷層帶內(nèi)巖石破碎，裂隙發(fā)育，各種應(yīng)力集中。 當(dāng)開采煤層時(shí)，由于礦山壓力、水頭壓力的共同作用，因而地下 水常常突破這種相對(duì)脆弱的斷層帶發(fā)生突水， 水頭壓力越高， 突 水的可能性越大。 所以礦井遇到規(guī)模較大的斷層時(shí)， 要留設(shè)斷層 防隔水煤巖柱，切斷大的側(cè)向補(bǔ)給通道。(2) 斷層的導(dǎo)水性與斷層性質(zhì)有關(guān)。斷層本身在天然狀態(tài)下即 是導(dǎo)水通道， 而且斷層帶寬度越大， 其導(dǎo)水的可能性越大； 張性、 張扭性斷層的導(dǎo)水能力更強(qiáng)一些；活動(dòng)斷層因斷層帶膠結(jié)性較 差，導(dǎo)水性能更好。一般的，正斷層上盤、逆斷層下盤常是突水 易發(fā)生的部位

2、。(3) 斷層的充水特征與斷層兩盤含水層和隔水層的組合情況 有關(guān)，這種組合情況改變礦床直接充水含水層的補(bǔ)給條件。 若斷 層使直接充水含水層和斷層另一側(cè)的隔水巖層對(duì)接， 則使其補(bǔ)給 條件變差；若斷層使直接充水含水層和斷層另一側(cè)的強(qiáng)含水層對(duì) 接，則將改善直接充水含水層的補(bǔ)給條件， 使其就有比較穩(wěn)定的 補(bǔ)給水源。(4) 煤礦開采實(shí)踐表明，突水?dāng)鄬映Ｊ且恍┬鄬?，而大斷?突水比較少見。這主要是因?yàn)橐?guī)模較大的斷層在前期已查清控 制，并采取了留設(shè)煤巖柱等防治水措施，即使開拓中有所揭露， 也只是跨度較小巷道穿過(guò)； 而小斷層不易查明， 一般也不留煤巖 柱，且常出現(xiàn)在采區(qū)內(nèi)，尤其是隔水層厚度不大的地段，較小規(guī)

3、 模的斷層也可能使含水層和煤層的間距小于安全數(shù)值， 再加上斷 層對(duì)隔水層力學(xué)強(qiáng)度的削弱，所以小斷層突水現(xiàn)象是比較常見 的。(5) 從空間上看，一條較大斷層，其導(dǎo)水性能均為含水層的地 段，斷層通常表現(xiàn)為導(dǎo)水；當(dāng)斷層兩側(cè)巖層均為隔水層時(shí)，斷層 則常表現(xiàn)為阻水； 在脆性較強(qiáng)的巖層中， 斷層常具有較好的導(dǎo)水 性，而在富水性較差的圍巖中， 斷層的富水性和導(dǎo)水能力則較弱； 切割強(qiáng)含水層， 或?qū)ǖ乇硭w的斷層則可能成為礦井充水的重 要因素；在巖溶含水層中，斷層帶常常是巖溶集中發(fā)育的地段， 富水性強(qiáng)，常形成巖溶地下水的強(qiáng)徑流帶。特別需要注意的是， 同一條斷層沿走向和傾向的不同部位，其導(dǎo)水性能也有明顯差 異。

4、(6) 從時(shí)間上看，斷層具有明顯的滯后突水特水，而在井巷穿 過(guò)該斷層一段時(shí)間后才發(fā)生突水， 年。其主要原因是某些斷層在 天然狀態(tài)下不導(dǎo)水， 作用，原來(lái)不導(dǎo)水的斷層具備了導(dǎo)水的條件， 從而出現(xiàn)滯后突水。(7) 有些斷層在自然狀態(tài)下其導(dǎo)水性可能很弱； 在開采條件下， 當(dāng)井巷揭露斷層的部位遠(yuǎn)離強(qiáng)含水層時(shí)，斷層可能表現(xiàn)為不導(dǎo) 水；但當(dāng)揭露斷層接近含水層時(shí)，則會(huì)發(fā)生突水。一般地，一條 斷層往往表現(xiàn)為由數(shù)條小斷層組成的斷層帶， 而一條小斷層在斷 層突水中的作用并不大， 但這些小斷層共同作用的結(jié)果會(huì)在斷層 突水中發(fā)揮更大的作用， 尤其是部分小斷層雖然沒(méi)有揭露， 但其 在斷層突水中的作用已經(jīng)發(fā)揮。(8) 斷層

5、是導(dǎo)致煤礦底板突水的基本因素之一。大量實(shí)際資料 表明，底板突水絕大多數(shù)都發(fā)生在斷層及其附近， 斷層對(duì)底板突 水的作用， 除了斷水底板的強(qiáng)度外， 還有斷層的位移能導(dǎo)致隔水 底板的厚度減薄或缺失，使其降低或失去抵抗水壓及礦壓的能 力，所以底板斷層突水發(fā)生在正斷層的上盤雖然底板突水大都發(fā)生在斷層或裂隙帶上，但隙帶的標(biāo)高數(shù) 十米至數(shù)百米時(shí)才發(fā)生突水； 水壓較小時(shí)， 除了巷道直接接露斷 層另一側(cè)的含水層外， 層以及現(xiàn)在仍在活動(dòng)的斷層， 其斷層帶中 具有導(dǎo)水空隙，能使下伏含水層中的水沿?cái)鄬訋仙侥骋桓?度，就等于縮短了工作面或巷道至含水層的距離， 使底板更容易 發(fā)生突水。對(duì)這樣的斷層必須加大超前探水距離

6、， 進(jìn)行注漿處理， 留設(shè)足夠的防水煤巖柱，才能確保安全。斷層和裂隙對(duì)于煤礦底板突水的作用，還在于這些斷層和裂 隙在水的作用下，充填物逐漸被沖刷、溶解、擴(kuò)大和掏空，以致 大量突水。故當(dāng)巷道小股黃泥水滲出，然后水量逐漸增大，水質(zhì) 變清，最后大量突水，并沖出大小石塊。在構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育 的礦區(qū)，煤層底板巖層裂隙異常發(fā)育，形成裂隙含水層，若直接 覆于下伏巖溶含水層之上，則與巖溶含水層形成密切水力聯(lián)系， 開采煤層時(shí)，此水，而且由于其巖體強(qiáng)度極低，在水壓和礦壓的共同作用下，極易進(jìn)一步破壞，使透水能力急劇增大，而導(dǎo)致巖 溶水大量突入礦井， 這種情況在華北在勘探資料及生產(chǎn)揭露資料 的基礎(chǔ)上， 摸清煤礦地質(zhì)構(gòu)

7、造發(fā)育分布規(guī)律， 特別是利用水文地 質(zhì)探查技術(shù) （ 包括水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)、地球物理勘探技等 ），盡量 確定斷層的位置、產(chǎn)狀要素、斷層帶寬情況等，特別是在水文地 質(zhì)條件復(fù)雜的采區(qū)，采用 （導(dǎo)）水?dāng)鄬哟嬖?，但具體位置不清或控 制不夠嚴(yán)密時(shí)； 采掘工作面前方或附近預(yù)測(cè)有斷層存在， 但其位 置和含 （導(dǎo)）水性不清，可能突水；采掘工作態(tài)，在掘進(jìn)工作面前 方和采面影響范圍內(nèi)，是否有斷層情況不清，旦遭遇很可能發(fā) 生突水時(shí)；斷層已為巷道揭露或穿過(guò)，暫時(shí)沒(méi)有出水跡象，但由 于隔水層厚度和實(shí)際水壓已接近臨界狀態(tài)， 在采動(dòng)影響下， 有可 能引起突出， 需要探明其深部是否已和強(qiáng)含水層連通， 或有底板 水的導(dǎo)升高度時(shí)；

8、井巷工程接近或計(jì)劃穿過(guò)的斷層淺部不含（導(dǎo)）水，但在深部有可能突水時(shí)； 根據(jù)井巷工程和自設(shè)斷層防水煤柱 等的特殊要求，必須探明斷層時(shí)；采掘工作面距已知含水?dāng)鄬?60 m 時(shí)；采掘工作面接近推斷含水?dāng)鄬?100m 時(shí)；采區(qū)內(nèi)小斷 層使煤層與強(qiáng)含水層的距離縮短時(shí)； 采區(qū)內(nèi)構(gòu)造不明， 含水層水 壓又大于 2 3MPa 時(shí)。斷層水探明后，應(yīng)根據(jù)水源、水壓和水 量采取不同措施。 若斷層水是來(lái)自強(qiáng)含水層， 則要注漿封閉鉆孔， 按規(guī)定留設(shè)煤柱； 已進(jìn)入煤柱的巷道要加以充填或封閉。 若斷層 含水性不強(qiáng)，可考慮放水疏干。對(duì)斷層水害防治，一定要對(duì)斷層 留足煤柱，對(duì)已經(jīng)留設(shè)的煤柱，應(yīng)打鉆驗(yàn)證，以保證煤柱尺寸的 準(zhǔn)確；盡量少用巷探形式揭露斷層， 應(yīng)采取鉆探或物探手段探測(cè) 斷層，如果用