同的性决定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。其矿井充水的基本特征如下:
1)孔隙充水岩层。孔隙充水岩层含水空间发育比较均一,其富水性取决于颗粒成分、胶结程度、分布规模、埋藏及补给条件。孔隙充水岩层对矿井充水的影响如下:
①当井筒穿过松散孔隙含水层时,常发生孔隙水和流砂溃入事故。
②井下开采第三系煤层时,煤层顶、底板含水砂层中的水及流砂会溃入矿井。
③在松散含水层下采煤时,随着顶板岩层的冒落,也会产生溃水、溃砂和溃泥的
事故。
2)裂隙充水岩层。裂隙充水岩层含水空间发育不均一,且具有一定的方向性,其富水性受裂隙发育程度、分布规律和补给条件的控制,一般富水性不强。
裂隙充水岩层常构成煤层的顶、底板,是煤矿采掘工作最常揭露的含水层。由于其富水性较弱,通常表现为淋水、滴水或渗水,水量一般不大,且分布不均一。
当无其他水源补给时,单个出水点的水量常随时间而减少,矿井涌水量初期随巷道掘进长度和回采面积的增加而增大,逐渐趋于稳定。后期巷道掘进长度和回采面积进一步增加,矿井涌水量无明显增大,甚至略有减少。
裂隙充水岩层在矿井生产中较少构成水害威胁,而在建井过程中因受排水能力限制有时造成淹井。当有其他水源补给时,矿井涌水量可能较大,甚至构成水害。
3)岩溶充水岩层。岩溶充水岩层一般富水性强,具有承压性、岩溶发育极不均一、宏观上具有统一的水力联系而局部水力联系不好等特点,对矿井安全威胁较大、防治困难。特别是华北型矿区,底板奥灰含水层具有厚度大、强富水、高承压的特点,对矿井威胁极大,多次造成突水淹井事故。
岩溶充水岩层造成的矿井突水有两个重要特点:一是位于岩溶发育强径流带上的矿井易发生突水且突水频率高,矿井涌水量大;二是通常具有承压或高承压的特点,极易发生突水和淹井事故。
岩溶充水岩层导致矿井充水,除水量大、来势猛外,在一些岩溶充水岩层裸露或半裸露、溶洞被大量黏土充填且开采水平距地面较近的矿区,特别在华南的一些矿区,突水的同时常发生突泥事故。