断裂带通道

发布网友 发布时间:2022-04-21 06:08

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热心网友 时间:2022-06-18 10:02

断裂带通道是指连接充水水源与矿井之间的通道是断裂带。

不同的应力作用下形成的断裂带具有不同的特征和透水性能。一个典型的断层破碎带的横剖面,可以分为性质不同的两个带:构造岩带和断层影响带。实际上,常因各种原因,这两个带并不一定发育得很完全,有时只是其中的一个带比较发育。

压性断层,构造岩带由断层泥、糜棱岩、断层角砾岩、压片岩等组成,孔隙极小,孔隙率低,起隔水作用,但其断层影响带较宽,支断层、节理及破劈理较发育,透水性和含水性较强。扭性断层,构造岩带由糜棱岩、断层角砾岩等组成,孔隙细小,孔隙率较低,在多数情况下起相对隔水作用,但断层影响带岩石受牵引较强,扭节理密集,并常有S型及反S型张扭性节理,透水性和含水性较强。张性断层,构造岩带由压碎岩、碎块岩、断层角砾岩组成,结构较疏松,胶结较弱,孔隙较大,孔隙率较高,透水性和含水性较强,且断层影响带张裂隙发育,仅裂隙带延伸不长,但透水性和含水性较强。

针对断层的水文地质特征和在矿区中的作用,可将断裂带分为三类。

第一类为隔水阻水的断裂带,是指断裂带本身不含水也不导水,且断层与两侧的含水层无水平水力联系也无垂向上的水力联系。

第二类为隔水导水断裂带,是指断裂带与两侧含水层无水平上的无水力联系,但在垂向上通过一侧或两侧的破碎带导水。

值得注意的是开采后某些隔、阻水断裂能够转化成透水或导水断裂带。据我国北方各大矿统计,当开采井巷穿过某些断裂时干燥无水或涌水量很微小,但经过一段时间或回采达到一定宽度时,开始发生底鼓、破裂、塌帮、继之突然大量涌水,这类事例在采矿史上是不少的,如淄博夏家林矿,在1934年农历九月十七日,发现承压水突破断层破碎带、在距断层5m处的巷道底板,底鼓0.1m左右,10h后沿裂隙向上射水36h后淹没全矿井,突水时与矿井相距200m的泉群皆干涸。

第三类为透水断裂带,是指断裂带的断面间及两侧破碎带充满地下水,它既可沟通断层两侧含水层,产生水平的水力联系,又可导致上下含水层间产生垂直的水力联系。当这类透、导水断裂带,又与其他水源发生水力联系时,则易发生水量大而稳定的灾害性突水。如与其他水源无联系,这样的透水断裂带,则成为孤立的含水带,多为分布在裂隙微弱细粒沉积岩、岩浆岩和某些变质岩中的张性断裂带,且多数为断面间破碎构造岩含水,可有巨大的压力水头,但一般涌水量不大,而且很快就会被疏干。如河北庞家堡矿西部巷道,曾遇此类断层,水由炮眼射出3m远,水量10.8m3/h,但很快就干涸了。

透水断裂带分布在含水层中,则起汇水作用,当其切割矿床隔水顶底板时,则可破坏其隔水性,当井巷通过它们,就可成为涌水通道,导致上、下含水层中的水涌入井巷,使排水量增大,或造成淹井。开采北方石炭和二叠纪的煤田,由于断层的破坏常把奥陶系岩溶含水层抬高到与开采煤层直接接触或接近的部位,因为断层带的导水而引发矿井突水灾害。如,1980年峰峰二矿2671工作面,因断层面导水而导致工作面突水,最大突水量达1310m3/h,造成两个采煤工作面和两个掘进工作面被淹。1958年焦作中马村矿井底临时水仓施工过程中,因断层裂隙破碎带导水而引起矿井突水,突水量达6300m3/h,造成矿井淹没。

由于断层作用,巷道直接与断层另一侧强含水层相接触,在开采过程中遇断层将发生突水。如丰城云庄矿1974年回风巷遇断层,与岩溶发育的长兴灰岩接触,遂发生突水淹井。因为冲积层直接覆盖于石灰岩之上,突水时由于地下水运动状态改变和水力坡度增大,致使地下水的潜蚀、搬运能力增强,破坏了自然平衡,造成泥沙、砾石相随溃入巷道,地表产生很多沉陷漏斗,最大直径达20m,深可达石灰岩。

实际上,较大规模的断层皆系透水部位与隔水部位相间出现,其水文地质特征更加复杂,故调查中应注意研究。

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