绪论 1
一、中国煤田水文地质学研究的目的和意义 1
二、中国煤田水文地质学研究的历史和现状 5
三、中国煤田水文地质学研究的基本内容和特点 10
第一章 中国煤田水文地质概论 13
第一节 晚古生代煤田水文地质概述 13
一、早石炭世煤田 13
二、北方石炭二叠纪煤田 16
三、南方二叠纪煤田 33
四、华南区晚古生代煤田不同于华北区的若干水文地质特点 43
五、西藏晚二叠世妥坝组 46
第二节 中生代煤田水文地质概述 47
一、晚三叠世煤田 48
二、早、中侏罗世煤田 51
三、晚侏罗—早白垩世煤田 60
第三节 新生代煤田水文地质概述 70
一、早第三纪煤田 71
二、晚第三纪煤田 75
第四节 中国煤田水文地质基本特征及分区 77
一、中国煤田水文地质基本特征 77
二、中国煤田水文地质分区 83
一、大地构造及地史 86
第一节 地质因素 86
第二章 控制中国煤田水文地质条件的基本因素 86
二、岩性及地层组合 94
三、褶皱及断裂 104
四、煤层赋存条件 113
第二节 自然地理因素 118
一、气候 118
二、地貌 119
三、地表水(含河流、湖泊、水库等) 122
第三节 普通水文地质因素 124
一、含水层与隔水层的特征 124
二、含水层、隔水层与煤层的组合关系 126
三、含水层的边界条件 128
四、含水层的补给与排泄条件 134
第四节 人为因素 137
一、煤田开拓方法及开拓方式对水文地质条件的影响 137
二、采煤方法对水文地质条件的影响 142
三、防治水方法对水文地质条件的影响 144
四、地面水利工程及其它建设对煤田水文地质条件的影响 145
第三章 煤矿床充水特征 147
第一节 岩溶含水层充水特征 148
一、岩溶发育的基本规律 149
二、岩溶充水的主要特征 154
三、深部岩溶对煤矿开采的影响和深部岩溶的形成因素 160
一、坚硬及半坚硬裂隙含水层充水特征 168
第二节 裂隙含水层充水特征 168
二、火烧岩的充水特征 175
第三节 孔隙含水层的充水特征 178
一、以含孔隙水为主的褐煤矿床充水特征 178
二、在煤层露头部位或其浅部直接覆盖有孔隙含水层的煤矿床的充水特征 179
三、巨厚新生界覆盖下的煤矿床充水特征 180
第四节 断层及陷落柱的充水特征 183
一、断层的充水特征 183
二、陷落柱的充水特征 185
第五节 大气降水及地表水充水特征 190
一、大气降水的充水特征 190
二、地表水体的充水特征 191
第六节 老窑水及封闭不良的钻孔的充水特征 193
一、老窑水的充水特征 193
二、封闭不良的钻孔的充水特征 194
第四章 煤田地下水的水化学特征 198
第一节 水化学研究在煤矿床水文地质工作中的作用 198
第二节 煤矿床地下水化学成分的形成 199
一、煤矿床地下水化学成分的形成作用 199
二、煤矿床地下水化学成分的形成条件 206
第三节 煤田地下水的水化学特征 211
一、我国煤矿床地下水化学场的一般特征 211
二、矿井水在化学组分上的一些特征 213
三、我国一些煤田地下水水质概况 221
一、煤矿床开采后矿区地下水化学场的变化 227
第四节 煤矿床开采以后地下水化学场的变化及矿区地下水水质保护 227
二、老窑水化学特征 229
三、矿区的水质保护 232
第五节 同位素在煤田水文地质工作中的应用 232
一、概述 232
二、同位素在水文地质工作中的应用领域 234
三、同位素技术的应用实例 237
一、位于地表水体以下的煤田 252
二、在巨厚新生界含水层覆盖下的煤田 252
第一节 煤矿顶板水害概述 252
第五章 煤矿顶板水害的研究与防治 252
三、煤层顶板上面有岩溶含水层的煤田 254
第二节 煤层开采时顶板岩层的破坏规律 256
一、煤层开 采时顶板岩层破坏的一般过程和特征 256
二、冒落带、导水裂隙带的最大高度预测 259
第三节 顶板水害的预测与防治方法 263
一、顶板水害的预测 263
二、顶板水害的防治方法 264
第四节 几个煤田顶板水问题的研讨 267
一、巨厚新生界下煤矿床充水条件与露头煤柱留设的研讨 267
二、海下、湖下煤层的开采问题 272
三、岩溶含水层下煤层的开采问题 278
一、底板水的研究意义 281
第六章 煤矿底板突水的预测与防治 281
第一节 底板水的研究意义及研究现状 281
二、底板水的研究史与研究现状 282
第二节 控制煤矿底板突水的基本因素 288
一、煤层底板下伏含水层的水头压力及富水性 288
二、矿山压力 289
三、煤层底板与下伏含水层顶板之间的相对隔水层厚度及岩石性质 289
四、地质构造 291
五、岩溶陷落柱 293
六、采煤方法 294
第三节 煤矿底板突水的岩体力学机制 294
一、载荷及分布 295
二、“均质弱板”假设及其力学平衡方程 297
三、最易突水点的临界水压方程式 304
四、剪切破坏的临界水压方程式 315
第四节 煤矿底板突水的预测 318
一、弯张破坏突水预测方法 318
二、剪切破坏突水预测方法 323
第五节 底板水的防治 324
附表一 淄博矿务局黑山煤矿底板突水资料一览表 328
附表二 淄博矿务局双山矿底板突水资料一览表 331
附表三 淄博矿务局夏庄煤矿底板突水资料一览表 333
附表四 淄博矿务局石答煤矿底板突水资料一览表 337
附表五 淄博矿务局寨里煤矿底板突水资料一览表 341
附表六 淄博矿务局洪山煤矿底板突水资料一览表 344
附表七 淄博矿务局埠村煤矿底板突水资料一览表 347
附表八 肥城矿务局陶阳煤矿底板突水资料一览表 350
附表九 肥城矿务局大封煤矿底板突水资料一览表 355
附表十 肥城矿务局相庄煤矿底板突水资料一览表 356
附表十一 焦作矿务局九里山煤矿底板突水资料一览表 357
附表十二 焦作矿务局中马村煤矿底板突水资料一览表 359
附表十三 焦作矿务局演马庄煤矿底板突水资料一览表 361
附表十四 焦作矿务局韩王煤矿底板突水资料一览表 362
附表十五 焦作矿务局李封煤矿底板突水资料一览表 364
附表十六 焦作矿务局王封煤矿底板突水资料一览表 366
附表十七 焦作矿务局焦西煤矿底板突水资料一览表 367
第七章 煤矿热害和煤田地下热水 368
第一节 煤矿区的矿山热害和地下热水概述 368
一、煤矿床矿山热害 368
二、矿山热害的热源 368
三、煤田地下热水 369
第二节 煤矿区的地温场及其影响因素 371
一、煤矿区的地温场 371
二、影响煤矿区地温场的各种因素 371
三、地下水流场与矿区地温场的相互关系及其变化规律 383
第三节 煤矿区地热场的基本状况及其区域特征 389
一、矿区地热场的基本状况 389
二、矿区地热场的区域特征 390
一、概况 397
第四节 煤矿区地温场的控制与热水的疏排 397
二、防治热害的基本措施 399
第八章 中国煤田水文地质条件分类 401
第一节 总论 401
一、中国煤田水文地质条件分类的基本原则 401
二、中国煤田水文地质勘探类型 404
第二节 以孔隙含水层充水为主的煤田 406
一、下第三系以孔隙含水层充水为主的褐煤田 406
二、上第三系以孔隙含水层充水为主的褐煤田 412
一、上二叠统裂隙含水层充水为主的煤田 414
第三节 以裂隙含水层充水为主的煤田 414
二、上三叠统裂隙含水层充水为主的煤田 424
三、下、中侏罗统裂隙含水层充水为主的煤田 426
四、上侏罗统裂隙含水层充水为主的煤田 430
第四节 以岩溶含水层充水为主的煤田 438
一、底板进水为主的岩溶充水煤田 438
二、顶板进水为主的岩溶充水煤田 464
第五节 巨厚松散层覆盖下以裂隙含水层充水为主或岩溶含水层充水为主的煤田 467
第九章 煤矿环境地质问题 475
第一节 煤矿开发的环境效应与环境条件概述 475
第二节 我国东部厚层新生界覆盖区井筒破裂问题 479
第三节 岩溶矿区地面塌陷问题 483
第四节 东部水害西部水源是制约我国煤炭工业发展的重要环境地质问题 489
一、在我国东部地区解放受岩溶水威胁的煤炭资源和新生界下压煤问题 489
二、中国西部煤矿区水资源状况和对策问题 490
第十章 煤田水文地质勘探的若干问题 492
第一节 煤田水文地质勘探的若干要领 492
一、基本要领 492
二、以岩溶水为主的煤田水文地质勘探 494
三、以裂隙水为主的煤田水文地质勘探 497
四、以孔隙水为主的煤田水文地质勘探 498
五、井筒检查孔的水文地质工作要领 500
一、含水层层位及厚度的确定问题 503
第二节 有关抽水试验的几个问题 503
二、稳定流抽水与非稳定流抽水问题 505
三、流量与水位降低及井径的关系问题 509
四、洗井问题 512
第三节 流量测井法简介 513
一、多含水层混合井流理论基础 514
二、流量测井仪及施测方法 522
第四节 非定水位补给边界及弱透水边界——任意透水强度的直线边界 530
一、直线边界附近井流流场研究 530
二、s-lgt 曲线及求参 534
三、计算实例 535
主要参考文献 538