什么地质容易发生涌水
『壹』 影响矿井涌水量的因素有哪些
矿井涌水量是指从矿山开拓到回采过程中单位时间内流入矿坑包括井、巷和巷道系统的水量。它是确定矿床水文地质类型、矿床水文地质条件复杂程度和评价矿床开发经济技术条件的重要指标之一,也是制定矿山疏干设计方案、确定生产能力的主要依据。
矿井涌水量预测是对矿井充水条件的定量描述,也是对采矿井巷系统需要排除水量的估计。矿井涌水量的预测一般包括:单项开拓工程或疏干工程的涌水量;某一开采系统的涌水量;矿井总涌水量。矿床勘探阶段主要是预测后两者。由于矿井涌水量常具有季节性变化,故总涌水量又有正常涌水量(Q0)和最大涌水量(Qmax)之分。正常涌水量是指平水期(或枯水期)保持相对稳定的总涌水量;最大涌水量是指雨季时的洪峰涌水量。二者的影响因素、动态特点和预测方法有所不同,一般应分别进行分析和评价,往往是先计算正常涌水量,然后考虑雨季的最大涌水量增量。
一、影响条件
地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度,控制着降水和地表水的汇集,因此矿区地形就间接的影响矿井涌水程度。大气降水和地表水对矿井充水的影响大小,地形因素起着很大作用。地形直接控制了含水层的出露部位和出露程度,以及地下水的补给情况,同时还控制着大气降水和地表水的汇集。
位于侵蚀基准面以上的矿井巷道,矿井的涌水量随降水量的变化而变化,通常矿井的涌水量很小甚至无涌水,且矿井水易于排除。当矿井开采深度低于当地侵蚀基准面时,水文地质条件比较复杂,地下水接受大气降水和地表水的补给,一般情况是矿井涌水量较大,若没有动储量水影响,矿井涌水量也较稳定,但要注意雨季洪水的影响。
二、地质构造影响
在煤层分布范围内,受构造体系控制的蓄水构造类型和它的规模,既决定了煤层的赋存规律,也决定了汇集地下水的条件,如动、静储水量的比例和大小,所以地质构造直接影响着矿井涌水量的大小。
1、压性断裂面对矿井涌水量的影响
由于压性断裂面所受的压应力最大,因此,其结构面内的破碎充填物多为角砾岩和糜棱岩,同时断裂面本身也非常紧密,故其突水性较差,且相对地起隔水作用,所以压性断裂面通常对矿井涌水影响较小。
2、张性断裂面对矿井涌水量的影响
张性断裂面是由拉伸作用力产生的,张裂程度大,断裂面的充填物多为尖角状或棱角状大小不等的角砾所组成的角砾岩,孔隙多,孔隙度大,而且断裂面两侧常伴有低序次的断裂面,为地下水的运动、赋存创造了良好的条件,因此,对矿井涌水的影响较大。
3、扭性断裂面对矿井涌水量的影响
扭性断裂面是由剪切作用力产生的(有的也有张应力和压应力)。结构面内有糜棱岩,两侧有规律地排列着破碎角砾岩和棱体。同时,扭裂面一般呈闭合型或较窄的裂缝,但延展较远,发育深度大,低序次的断裂也较发育,因此扭裂面及其两侧也常具有良好的导电性。
『贰』 针对上述地质和涌水情况,你认为在施工中应采取哪些
在以下特殊地段和特殊地质条件施工时,必须采取哪些施工措施确保施工安全?专
1.覆土厚度不大于属盾构直径的浅覆土层地段;
2.小曲线半径地段;
3.大坡度地段;
4.地下管线地段和地下障碍物地段;
5.建(构)筑物的地段;
6.平行盾构隧道净间距小于盾构直径70%的小净距地段;
7.江河地段;
8.地质条件复杂(软硬不均互层)地段和砂卵石地段。
『叁』 “矿井涌水”、“突水”、“透水”的区别是什么
“矿井涌来水”:水从巷道的地源板或者顶板流出,注意:是流出,也可以理解为是水从煤壁裂隙中不断渗出,只不过量稍微大点而已;
“矿井突水”:水挖到带压水了,注意:是带压水,水是带着压力的,就和煤与瓦斯突出一样,不过换成了水,压力很大,一般是奥灰水;
“矿井透水”:挖到积水了或者是地下河流的主流了,但是也没有什么压力,比涌水要严重。
『肆』 矿井出现“突水”、“透水”有何征兆
“矿井涌水”:水从巷道的地板或者顶板流出,注意:是流出,也可以理解回为是水从煤壁裂隙中不断渗出,只答不过量稍微大点而已;
“矿井突水”:水挖到带压水了,注意:是带压水,水是带着压力的,就和煤与瓦斯突出一样,不过换成了水,压力很大,一般是奥灰水;
“矿井透水”:挖到积水了或者是地下河流的主流了,但是也没有什么压力,比涌水要严重。
矿井涌水:在煤矿建设和生产过程中,各种类型水源进入采掘工作面的过程称为矿井涌水,
矿井突水:掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿,大量地下水突然涌入矿山井巷的现象。矿井突水一般来势凶猛,常会在短时间内淹没坑道,给矿山生产带来危害,造成人员伤亡。在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区,在构造破碎的地段,常易发生矿井突水。但只要查明水文地质条件,采取措施,矿井突水是可以预防和治理的。
当巷道底板下有间接充水层时,便会在地下水压力和矿山压力作用下,破坏底板隔水层,形成人工裂隙通道,导致下部高压地下水涌入井巷造成突水。
矿井透水:周围含水层的水涌出,填满矿井,使矿井废掉。
当采掘工作面遇到河床,采空区等地质条件时会出现"透水"事故。
『伍』 水文地质条件及突水分析
1.矿井水文地质
本区水文地质条件较为复杂,大煤底板主要含水层有:
1)石炭系L8灰岩含水层,上距大煤平均,厚度4.19~11.94m,是矿井直接充水来源,L8灰岩虽裂隙、岩溶发育,但灰岩本身涌水量有限,易于疏水降压,其疏干效果较好,如本次突水前2-5孔(L8水文观测孔)水位为-126.78m,邻区21031回采工作面实际开采标高为-200m,未发生L8灰岩突水。
2)石炭系L2灰岩含水层,为本区主要含水层之一,上距大煤78m左右,分布稳定,其厚度10~12m,同时L2与L3、L4灰岩之间没有良好的隔水层,故组成了石炭系下部含水层组。据个别孔抽水资料,K=0.02~3.48m/d,本次突水前中55孔(L2观测孔)水位+85.92m,受矿井排水的影响不明显。
3)奥陶系灰岩(O2)含水层:上距大煤120m,层厚450m,该含水层含水极为丰富,在井田边界以断层形式与石炭系含水层接触。中17孔(O2)突水前水位+87.44m,突水后,水位变化不明显。
2.矿井涌水量及突水情况
中马村矿突水前(1985年10月)总涌水量37.48m3/min,其中一水平29.63m3/min,二水平7.85m3/min,矿井一水平排水能力127m3/min,二水平排水能力56m3/min。
中马村矿自建井以来发生10m3/min以上的突水共5次(表5-1)。
表5-1 中马村矿突水情况表
3.23031工作面突水分析
(1)工作面地质情况
该工作面东西长460m,南北宽70~110m,回采标高-176.4~-198.49m,下风道在掘进到距开切眼55 m处,发现一条近东西向的小断层,倾向北,落差6 m左右,为避开此断层将下风巷改为西北方向,后经打钻发现在下风道南13 m处又发现一条断层,倾向南,落差小于5m。另在开切眼下部也见一条落差0.5m的小断层,区内煤层走向北东50°~80°。倾向南东,倾角10°~14°,有缓波褶皱,平均煤厚6m。
(2)突水地点
此次突水点位置未实际见到。据分析,可能性较大的有两处:一是在工作面10月13日发生突水2.3m3/min的地方;另一个是中间巷至钻窝14 m的范围内,且靠近下风道,理由是巷道空顶面积大,加之下风道沿断层掘进,构成采动矿压和断层引起的地应力相叠加,应力比较集中。
(3)突水水源
23061工作面突水前后,附近各含水层水位变化如下:L8(中 69孔)距出水点1090m,水位由出水前-119.04m上升到-118.21m,突大水后又下降到-122.94m,下降幅度较小,L2(中75孔)距突水点1235m,水位由+85.37m下降到+23.55m,下降值61.82m,O2灰岩(中 17)距突水点 1585m,水位由+87.11m 降至+86.82m,下降0.29m,从上述含水层水位变化分析,这次突水L2灰岩是直接水源,O2灰岩水也有参与。
(4)突水机理分析
23061工作面突水点标高约在-198 m附近,承受L2灰岩水压28.3kg/cm2。在正常情况下,L2灰岩承压无法突破78 m厚的隔水层而进入工作面,而必须有构造破碎带沟通。通过注浆钻孔施工证明确有一条走向近东西、倾向北(向工作面内倾斜)、倾角33°的正断层存在,断层落差由下而上为9~6m,即下大上小,断层与L2灰岩的交面线(上升盘)标高-241m,断层与L8灰岩的交面线标高为-203m,由于断层倾角平缓,岩石遭受破坏的范围较广。L2灰岩承压水沿断层破碎带向上潜伏到一定高度(称原始潜伏)。随着采煤引起的矿压破裂不断沿断层破碎带(比较正常地区破坏深度大)向下延展,当二者沟通时,在L2灰岩高水压的作用下,造成了L2灰岩突水。
『陆』 什么地质容易发生地震
一般来说版块交界处容易发生地震.板块的张裂拉伸和碰撞挤压活动都能造成地壳的专不稳定。地壳中的岩石承受属过大的应力的时候,就会超过形变极限,从而发生断裂,大规模的断裂就会形成地震。其他如建水库等也会使岩石发生这种形变从而引发地震。
『柒』 问大家一下为什么有些地方特别容易发生洪水和地质方面有什么联系吗
洪水成因根据洪水类型有很大的不同,不知道你是问哪里的,只好从网络里面抄了些:
河、湖、海所含的水体上涨,超过常规水位的水流现象。洪水常威胁沿河、滨湖、近海地区的安全,甚至造成淹没灾害。自古以来洪水给人类带来很多灾难,如黄河和恒河下游常泛滥成灾,造成重大损失。但有的河流洪水也给人类带来一些利益,如尼罗河洪水定期泛滥给下游三角洲平原农田淤积肥沃的泥沙,有利于农业生产。
雨洪水:在中低纬度地带,洪水的发生多由雨形成。大江大河的流域面积大,且有河网、湖泊和水库的调蓄,不同场次的
雨在不同支流所形成的洪峰,汇集到干流时,各支流的洪水过程往往相互叠加,组成历时较长涨落较平缓的洪峰。小河的流域面积和河网的调蓄能力较小,一次雨就形成一次涨落迅猛的洪峰。
山洪:山区溪沟,由于地面和河床坡降都较陡,降雨后产流、汇流都较快,形成急剧涨落的洪峰。
泥石流:雨引起山坡或岸壁的崩坍,大量泥石连同水流下泄而形成。
融雪洪水:在高纬度严寒地区,冬季积雪较厚,春季气温大幅度升高时,积雪大量融化而形成。
冰凌洪水:中高纬度地区内,由较低纬度地区流向较高纬度地区的河流(河段),在冬春季节因上下游封冻期的差异或解冻期差异,可能形成冰塞或冰坝而引起。
溃坝洪水:水库失事时,存蓄的大量水体突然泄放,形成下游河段的水流急剧增涨甚至漫槽成为立波向下游推进的现象。冰川堵塞河道、壅高水位,然后突然溃决时,地震或其他原因引起的巨大土体坍滑堵塞河流,使上游的水位急剧上涨,当堵塞坝体被水流冲开时,在下游地区也形成这类洪水。
湖泊洪水:由于河湖水量交换或湖面大风作用或两者同时作用,可发生湖泊洪水。吞吐流湖泊,当入湖洪水遭遇和受江河洪水严重顶托时常产生湖泊水位剧涨,因盛行风的作用,引起湖水运动而产生风生流,有时可达5~6m,如北美的苏必利尔湖、密歇根湖和休伦湖等。
天文潮:海水受引潮力作用,而产生的海洋水体的长周期波动现象。海面一次涨落过程中的最高位置称高潮,最低位置称低潮,相邻高低潮间的水位差称潮差。加拿大芬迪湾最大潮差达19.6m,中国杭州湾的澉浦最大潮差达8.9m。
风潮:台风、温带气旋、冷峰的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统引起的水面异常升降现象。它和相伴的狂风巨浪可引起水位涨,又称风潮增水。
海啸:是水下地震或火山爆发所引起的巨浪。
附链接:http://ke..com/view/39896.htm
『捌』 什么样的地质容易形成泥石流、滑坡、地震。
泥石流的形成需要三个基本条件:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松散固体物质;短期内有突然性的大量流水来源。
地形地貌条件:在地形上具备山高沟深,地形陡峻,沟床纵度降大,流城形状便于水流汇集。在地貌上,泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山,一面出口为瓢状或漏斗状,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良,这样的地形有利于水和碎屑物质的集中;中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷,谷床纵坡降大,使泥石流能迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地,使堆积物有堆积场所。
产生滑坡的主要条件:一是地质条件与地貌条件;二是内外营力(动力)和人为作用的影响。第一个条件与以下几个方面有关: (1)岩土类型:岩土体是产生滑坡的物质基础。一般说,各类岩、土都有可能构成滑坡体,其中结构松散,抗剪强度和抗风化能力较低,在水的作用下其性质能发生变化的岩、土,如松散覆盖层、黄土、红粘土、页岩、泥岩、煤系地层、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及软硬相间的岩层所构成的斜坡易发生滑坡。 (2)地质构造条件:组成斜坡的岩、土体只有被各种构造面切割分离成不连续状态时,才有可能向下滑动的条件。同时、构造面又为降雨等水流进入斜坡提供了通道。故各种节理、裂隙、层面、断层发育的斜坡、特别是当平行和垂直斜坡的陡倾角构造面及顺坡缓倾的构造面发育时,最易发生滑坡。 (3)地形地貌条件:只有处于一定的地貌部位,具备一定坡度的斜坡,才可能发生滑坡。一般江、河、湖(水库)、海、沟的斜坡,前缘开阔的山坡、铁路、公路和工程建筑物的边坡等都是易发生滑坡的地貌部位。坡度大于10度,小于45度,下陡中缓上陡、上部成环状的坡形是产生滑坡的有利地形。 (4)水文地质条件:地下水活动,在滑坡形成中起着主要作用。它的作用主要表现在:软化岩、土,降低岩、土体的强度,产生动水压力和孔隙水压力,潜蚀岩、土,增大岩、土容重,对透水岩层产生浮托力等。尤其是对滑面(带)的软化作用和降低强度的作用最突出。
地震分为天然地震和人工地震两大类。此外,某些特殊情况下也会产生地震,如大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:
构造地震
由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动称为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,占全世界地震的90%以上。
火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
塌陷地震
由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
诱发地震
由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
人工地震
地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
『玖』 矿井涌水、突水、透水的区别是什么
“矿井涌水”:水从巷道的地板或者顶板流出,注意:是流出,也可以理内解为是水从煤壁裂隙中容不断渗出,只不过量稍微大点而已;
“矿井突水”:水挖到带压水了,注意:是带压水,水是带着压力的,就和煤与瓦斯突出一样,不过换成了水,压力很大,一般是奥灰水;
“矿井透水”:挖到积水了或者是地下河流的主流了,但是也没有什么压力,比涌水要严重。
『拾』 隧道涌水与突水
在含水地质体内进行地下工程施工中,常遇到的一个麻烦问题就是涌水和突水。涌水是指地下水从掌子面的地质体的孔隙或裂隙大量涌出,给施工带来麻烦现象;突水是指掌子面前方地质体在高水头地下水作用下地下水和地质材料一起突出,将已经挖成的隧道埋死的现象,又称为地下泥石流或地下碎屑流。大瑶山隧道过9号断层掘进时,曾产生过大规模的泥石流,延误工期达8个月之久。军都山隧道在施工过程中也发生过泥石流,延误工期达3个月。这是一种大型的地质灾害。
为了解决这个问题,首先要对产生涌水和突水的可能性进行预报。这个预报的难度是很大的。目前预报掌子面前方涌水量是采用假定由潜水位到隧道中心线间都属于潜水,利用地下水力学方法估算涌水量。这里有一个问题,往往地表浅层含水,而地下深层并不含水,而断层带含水。而且断层带透水性很大,当施工掘开断层带时,产生大量涌水。在这种情况下,预报结果又仿佛小了。要想作出正确预报,必须查清水文地质条件。
突水预报问题也是一个复杂的问题。问题在于掌子面前方地下水水头、水量、岩体结构及其力学参数很难搞清楚,使预报结果很难准确。即使是这样,有一个预报结果对施工还是很有益处的。在军都山隧道施工地质超前预报工作中,著者曾对这个问题进行研究过,获得了如下结果。
著者设想高压地下水与掌子面之间存在一个防突层,防突层厚度为h。假定岩体被节理切割成条形板,节理间距为b,岩体抗拉强度为σt。则产生突水的极限突出水头为H:
地质工程学原理
式中D为隧道直径。上式为极简单的纯理论公式,但由此我们可以看出些问题。即产生突水的极限水头与防突层厚度和岩体抗拉强度成正比,与隧道直径成反比。这一点在做经验对比时要特别注意,这些概念对突水预报非常重要。它告诉我们,在研究突水预报时必需取得地下水水头、掌子面岩体抗拉强度及隧洞直径资料。