断层充水特征

断层充水特征。(1)断层切割岩层，破坏了岩层的连续完整性，常表现为相对脆弱的断层带，断层带内岩石破碎，裂隙发育，各种应力集中。当开采煤层时，由于矿山压力、水头压力的共同作用，因而地下水常常突破这种相对脆弱的断层带发生突水，水头压力越高，突水的可能性越大。所以矿井遇到规模较大的断层时，要留设断层防隔水煤岩柱，切断大的侧向补给通道。(2)断层的导水性与断层性质有关。断层本身在天然状态下即是导水通道，而且断层带宽度越大，其导水的可能性越大；张性、张扭性断层的导水能力更强一些；活动断层因断层带胶结性较差，导水性能更好。一般的，正断层上盘、逆断层下盘常是突水易发生的部位。(3)断层的充水特征与断层两盘含水层和隔水层的组合情况有关，这种组合情况改变矿床直接充水含水层的补给条件。若断层使直接充水含水层和断层另一侧的隔水岩层对接，则使其补给条件变差；若断层使直接充水含水层和断层另一侧的强含水层对接，则将改善直接充水含水层的补给条件，使其就有比较稳定的补给水源。(4)煤矿开采实践表明，突水断层常是一些小断层，而大断层突水比较少见。这主要是因为规模较大的断层在前期已查清控制，并采取了留设煤岩柱等防治水措施，即使开拓中有所揭露，也只是跨度较小巷道穿过；而小断层不易查明，一般也不留煤岩柱，且常出现在采区内，尤其是隔水层厚度不大的地段，较小规模的断层也可能使含水层和煤层的间距小于安全数值，再加上断层对隔水层力学强度的削弱，所以小断层突水现象是比较常见的。(5)从空间上看，一条较大断层，其导水性能均为含水层的地段，断层通常表现为导水；当断层两侧岩层均为隔水层时，断层则常表现为阻水；在脆性较强的岩层中，断层常具有较好的导水性，而在富水性较差的围岩中，断层的富水性和导水能力则较弱；切割强含水层，或导通地表水体的断层则可能成为矿井充水的重要因素；在岩溶含水层中，断层带常常是岩溶集中发育的地段，富水性强，常形成岩溶地下水的强径流带。特别需要注意的是，同一条断层沿走向和倾向的不同部位，其导水性能也有明显差异。(6)从时间上看，断层具有明显的滞后突水特水，而在井巷穿过该断层一段时间后才发生突水，年。其主要原因是某些断层在天然状态下不导水，作用，原来不导水的断层具备了导水的条件，从而出现滞后突水。(7)有些断层在自然状态下其导水性可能很弱；在开采条件下，当井巷揭露断层的部位远离强含水层时，断层可能表现为不导水；但当揭露断层接近含水层时，则会发生突水。一般地，一条断层往往表现为由数条小断层组成的断层带，而一条小断层在断层突水中的作用并不大，但这些小断层共同作用的结果会在断层突水中发挥更大的作用，尤其是部分小断层虽然没有揭露，但其在断层突水中的作用已经发挥。(8)断层是导致煤矿底板突水的基本因素之一。大量实际资料表明，底板突水绝大多数都发生在断层及其附近，断层对底板突水的作用，除了断水底板的强度外，还有断层的位移能导致隔水底板的厚度减薄或缺失，使其降低或失去抵抗水压及矿压的能力，所以底板断层突水发生在正断层的上盘虽然底板突水大都发生在断层或裂隙带上，但隙带的标高数十米至数百米时才发生突水；水压较小时，除了巷道直接接露断层另一侧的含水层外，层以及现在仍在活动的断层，其断层带中具有导水空隙，能使下伏含水层中的水沿断层带上升到某一高度，就等于缩短了工作面或巷道至含水层的距离，使底板更容易发生突水。对这样的断层必须加大超前探水距离，进行注浆处理，留设足够的防水煤岩柱，才能确保安全。断层和裂隙对于煤矿底板突水的作用，还在于这些断层和裂隙在水的作用下，充填物逐渐被冲刷、溶解、扩大和掏空，以致大量突水。故当巷道小股黄泥水渗出，然后水量逐渐增大，水质变清，最后大量突水，并冲出大小石块。在构造复杂、断层发育的矿区，煤层底板岩层裂隙异常发育，形成裂隙含水层，若直接覆于下伏岩溶含水层之上，则与岩溶含水层形成密切水力联系，开采煤层时，此水，而且由于其岩体强度极低，在水压和矿压的共同作用下，极易进一步破坏，使透水能力急剧增大，而导致岩溶水大量突入矿井，这种情况在华北在勘探资料及生产揭露资料的基础上，摸清煤矿地质构造发育分布规律，特别是利用水文地质探查技术(包括水文地质试验技术、地球物理勘探技等)，尽量确定断层的位置、产状要素、断层带宽情况等，特别是在水文地质条件复杂的采区，采用(导)水断层存在，但具体位置不清或控制不够严密时；采掘工作面前方或附近预测有断层存在，但其位置和含(导)水性不清，可能突水；采掘工作态，在掘进工作面前方和采面影响范围内，是否有断层情况不清，～旦遭遇很可能发生突水时；断层已为巷道揭露或穿过，暂时没有出水迹象，但由于隔水层厚度和实际水压已接近临界状态，在采动影响下，有可能引起突出，需要探明其深部是否已和强含水层连通，或有底板水的导升高度时；井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含(导)水，但在深部有可能突水时；根据井巷工程和自设断层防水煤柱等的特殊要求，必须探明断层时；采掘工作面距已知含水断层60m时；采掘工作面接近推断含水断层100m时；采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时；采区内构造不明，含水层水压又大于2～3MPa时。断层水探明后，应根据水源、水压和水量采取不同措施。若断层水是来自强含水层，则要注浆封闭钻孔，按规定留设煤柱；已进入煤柱的巷道要加以充填或封闭。若断层含水性不强，可考虑放水疏干。对断层水害防治，一定要对断层留足煤柱，对已经留设的煤柱，应打钻验证，以保证煤柱尺寸的准确；尽量少用巷探形式揭露断层，应采取钻探或物探手段探测断层，如果用巷探，必须事先制订预防突水的措施；对已揭露的断层，必须采取措施进行封堵，防止迟发突水；对水压高、隔水层厚度达不到安全开采的，要进行疏水降压待水压降到安全值时，再进行开采。