第十四章矿井防治水
我国煤田水文地质条件复杂，主要煤产地的华北石炭二叠纪煤田和南方晚二叠世煤田，属于喀斯特水文地质类型煤田，黄淮平原的煤田则受到第四系冲积层水的危害。
矿山水害是指矿山在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过某种途径进入矿坑，并给矿山建设和生产带来不利影响和灾害的过程和结果。并不是所有的矿山都存在水害，矿山水害的形成和发生是建立在特定的环境和条件之上的。
§1概述
矿井水指凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水。每当我们提及矿山水害问题时，必须回答三个问题：一是充水水源是否存在，如果存在，有何特征？二是充水途径是否存在，如果存在，属何种类型？三是充水强度如何，矿井一旦充水会带来怎样的后果？
一、矿井充水水源
矿坑充水水源主要包括大气降水、地表水、地下水和老空积水。
1.大气降水
从严格意义上讲，大气降水是一切矿井充水的最终水源，因为无论是地表水或地下水都直接或间接地来自于大气降水的补给。但这里所指的是大气降水本身成为矿坑充水的直接或唯一的充水水源。该类矿井的涌水特征：
矿井涌水动态与当地降水的变化过程相一致，具明显的季节和多年周期的变化规律。
同一矿床，随开采深度增加矿井涌水量减少，且其涌水高峰值出现后延时间加长，可由浅部的后延数小时至深部的数日数十日。
矿井涌水量的大小还与降水性质、强度、连续时间及入渗条件有密切关系。
2.地表水
矿坑常见的地表水充水水源有：（1）江河水，（2）湖泊水，（3）海洋水，（4）水库水。地表水体除了海洋水外，其它类型的地表水可能具有季节性，即在雨季积水或流水，而在旱季干涸无水，这种现象在我国北方及西北地区非常常见。地表水体能否构成矿井充水水源，关键在于是否存在有沟通水体与矿井之间的导水途径，只有水体和导水通道的同时存在，才能形成矿井充水。
3.地下水
大多数采矿活动发生在地表面以下，地下水往往是造成矿山充水的最主要水源。以地下水作为主要充水水源的矿坑有如下规律和基本特点：
1)矿井涌水的强度与充水含水层的空隙性及其富水程度有密切关系，不同的岩性决定着不同岩体中的空隙发育特征，按空隙性质可把地下水水源分为孔隙水，裂隙水和岩溶水三种基本形式。一般来说，受裂隙水充水的矿床，其充水强度小于受孔隙水和岩溶水充水的矿床，而受卵砾石层潜水和强岩溶含水层水充水的矿床，多成为大水矿床。
2)矿井充水特点和充水量变化规律与充水含水层中地下水的性质及其水量有关；流入矿井的水往往包含两部分：一是静贮量，指充水含水层中贮存的水的体积，这部分水量大小及其对矿井充水的能力主要取决于含水层厚度、分布规模、空隙性质以及贮存水的给出能力。二是动储量，指含水层中获得的补给水量，该部分水量是以一定的补给和排泄为前提，以地下径流的形式在充水含水层中不断地进行着水交替。若充水含水层中的水以静贮量为主，则初期矿坑涌水量较大，随着排水时间的延续，矿井涌水会逐渐减少；该类矿床易于疏干。若矿坑充水含水层以动贮量为主，则矿坑涌水量相对比较稳定，矿坑涌水量的动态特点往往会受充水含水层补给量的动态变化的影响。该类型充水水源水不易疏干。
4.老空水
老空水主要是指矿床体开采结束后，封存于采矿空间的地下水，许多的矿井周边及邻近分布有很多废弃和关闭的小煤窑或矿井，这些废弃矿井积存了大量的地下水，这些水体通过某种途径一旦进入生产矿井，便形成了老窑积水充水水源；特别是一些非法开采的小煤窑由于缺乏合理的设计和准确的测量资料，其井下巷道的分布特征往往不清楚，很容易和生产矿井沟通形成水害。
老空水充水特征是：
老空水多分布在矿井的边缘及矿体浅埋处；
老空水量一般为老窑容积储量，可按采空区体积计算；
老空水是长期积存起来的，多为酸性水，有较强的腐蚀性，对矿山设备危害大；
老空水突水时水势猛，破坏性大，如与其他水源无联系，则突水水量可急剧衰减。
必须指出，矿井涌水大都是以某种水源为主，接受多种水源补给的。
二、矿井充水通道
矿井充水通道是指连接充水水源与矿井之间的流水通道，它是矿井充水因素中最关键，也是最难以准确认识的因素，大多数矿井突水灾害正是由于对矿井充水通道认识不清所致。矿井充水通道主要有自然的断裂带、地震裂隙和导水陷落柱等和人为的采矿裂隙、岩溶塌陷及天窗、钻孔等。
1.断裂带通道
图14-1峰峰二矿2671工作面断层导通突水由构造断裂形成的断层破碎带，往往具有较好的透水性，会形成矿坑充水的良好通道。大量的统计结果表明，突水绝大多数是与断层有着直接关系的，90％以上的突水发生在断层带本身及邻近范围内，其中断层突水占74％，断层影响突水占23％，由于断层面或断层牵引的裂隙带导水而引发的矿井突水灾害在矿井突水事故中占有绝对主导的位置，如图14-1。
图14-1峰峰二矿2671工作面断层导通突水
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