义马矿区地质与水文地质条件
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发布时间：2022-05-05 07:40
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时间：2023-10-15 22:49
一、气象水文
本区属温带*型季风气候，年最大降水量1079.33mm（1964年），年最小降水量1079.33mm（1965年），多年平均降水量为670.88mm，降水多集中在7、8、9 三个月，占全年降水量的50%～60%。最高气温44℃（1966年6月20日），最低气温-17.1℃（1969年1月31日）。
流经义马新安煤矿的主要河流有畛河，其次为寺河与北治河，属黄河水系。畛河发源于青野地，经上孤灯、渠里、石寺、枝山头、仓头至狂口流入黄河，全长56km，中下游河床宽20～30m。畛河汇水面积348km2，全长56km，历年最大流量4280m3/s（1958年7月17日），多年平均量2.5m3/s，在特旱年的干旱季节曾出现断流现象。
石寺河在石寺村汇入畛河，河床宽20～30m。北治河在马河一带汇入畛河，河床平坦，一般旱季干涸，雨季洪峰量可达368.58m3/s，淹没宽度达150m左右。
二、地形地貌
义马矿区新安煤矿位于新安县石寺乡，东距洛阳33km，地理坐标为东经112°45′00″～122°14′00″，北纬34°45′00″～34°54′30″。
新安矿区位于低山丘陵地区，地势西高东低，山脉走向大致由南西向北东延伸。最高处云梦山海拔+635m，最低处眷兹一带海拔+200m左右，相对高差435m。西北部为低山区，由震旦系、寒武系、奥陶系组成一级分水岭，东部由二叠系坚硬的平顶山砂岩及砂质泥岩组成不对称的单面山地形，为二级分水岭，北部多由二叠系砂岩、泥岩及砂质泥岩构成丘陵地带，地层倾角平缓，岩石抗风化能力差，多形成坡缓顶圆的山丘。冲沟较为发育，水土流失严重。
畛河河谷地形平缓开阔，基本为U字型河谷。河谷阶地具明显的不对称性，一般可划分为二级阶地。Ⅰ级阶地为河漫滩以上第一个平台，主要由灰*砂粘土或砂沙土组成，一般高出河床10m左右，村庄密布，宽度几十米至上百米，地形平坦；Ⅱ级阶地多沿次一级河谷分布，一般高出河床20～40m，主要由黄土状粒砂土或粘砂土组成，局部见砂卵石直接覆盖于基岩上，其特点为垂直节理发育。
三、地层构造
1.地层
新安矿区属华北型石炭系—二叠系含煤建造，出露有新元古界震旦系，古生界寒武系、奥陶系、二叠系，中生界三叠系，新生界第三系、第四系。煤系地层为下二叠统山西组。
该矿区主要可采煤层为下二叠统山西组二1煤，煤厚0～18.88m，平均厚4.22m，矿区浅部大体以二1煤层底板+150m等高线为界，深部以二1煤层底板-200m等高线为界。矿区走向长15.5km，倾向宽3.5km，面积53.583km2，可采储量26962×104t。
2.构造
新安矿区位于新安倾伏向斜之北翼，为一平缓的单斜构造，向斜轴向近东西向，北翼倾角平缓，一般为7°～11°，南部倾角不明。向斜向西抬起收敛，向东倾没撒开，核部被新生界覆盖，矿区内地层大致走向为NE56°—NE30°，地层倾角西部较大为9°～11°，东部较小为7°～8°。
矿区内断层稀少，多为斜交正断层，除矿区边界断层F2、F29及矿区边界断层F58落差较大（50～300m）外，其他均小于20m。以下将几条有代表性的断层加以叙述。
（1）F58断层（龙潭或新安平等断层）：为斜交正断层，系矿区西南部边界，走向NW，倾向NE，倾角70°，落差由北向南为50～200m。
（2）F2断层（许村断层）：为斜交正断层，为矿区东北部边界断层，走向近EW，倾向N—NE，倾角65°～70°，落差150～200m。
（3）F29断层：为斜交正断层，为矿区东部边界，走问N—NW，倾向SW—W，倾角65°～70°，落差25～50m。
（4）岸上断层：对矿区构造形态影响较大的断层为岸上断层，位于矿区外西南部，性质为正断层，落差大于500m；本区位于下降盘，该断层构成义马水文地质分区和新安水文地质分区的分界线；义马矿区以岸上断层为界分义马煤田和新安矿区；义马煤田的开采煤层为中生界下侏罗统煤层，不存在高承压水上采煤，煤层开采与奥灰水无关；本书所研究的是义马新安矿区。
除上述较大的断层外，区内小断层及层间挠曲较多。小断层性质多为正断层，断距0.25～3.6m，最大为9.47m。断层方向有两组，一组走向NW；一组走向NE，构成“X”型。这些断层规模较小，其延伸长度一般在1000m范围之内，对局部地段的喀斯特发育和喀斯特地下水的富集起着明显的控制作用。
四、含水层与隔水层
1.含水层
根据岩性及含水性、地下水储存与埋藏条件，在矿区内划分7个含水层，与高承压水上采煤有关、煤层底板以下有两个主要含水层，由下而上为：
（1）奥陶系灰岩喀斯特裂隙承压含水层：由冶里组白云质灰岩与马家沟组灰岩组成，出露面积32km2。据以往勘探钻孔揭露，厚度64.84～119m，地表出露广泛、补给量丰富，以矿区北部灰岩裸露区和浅埋区喀斯特发育，含水性较强，但富水性极不均匀，根据两次抽水试验资料K=0.01～9.02m/d。本层上距二1煤43.77～74.50m，平均53.76m，属间接充水含水层，层间距在北方煤矿区中比较小。根据井下出水资料，奥陶系灰岩含水层构成煤层底板充水威胁，常造成矿井突水淹井事故。
（2）太原组灰岩喀斯特裂隙承压含水层：太原组主要岩性为灰岩、硅质泥岩、砂岩、砂质泥岩及煤层组成，总厚34～55m，平均厚40m，K=0.017～113.40m/d，其中灰岩一般为3～4层，单层厚度0.2～7.5m，灰岩总厚7.04～16.35m，一般10m左右，其中L7和L1-3最为发育，L7灰岩厚1.36～6.55m，平均3.76m，顶距二1煤底板10m左右，属直接充水含水层；L1-3灰岩由3层灰岩组成，总厚8m左右，富水性较强，属间接充水含水层。
2.隔水层
奥陶系灰岩顶面至二1煤底板共有两层隔水层。第一隔水层为本溪组铝土泥岩或铝土岩，厚3～25m，平均厚9.08m左右，据以往钻孔揭露矿区内普遍发育，层位稳定，裂隙不发育，岩性致密，不透水，其隔水性能良好，但其厚度太小，可能阻止不了奥陶系灰岩水与太原组灰岩水之间的水力联系。
第二隔水层为二1煤底板至L7灰岩之间的砂质泥岩、泥岩等，裂隙多为闭合型或具有充填物，透水性极差，厚6.6～15.27m，一般厚10m左右，本矿区普遍发育，厚度较为稳定。但该段一般在采动破裂带内，意义不是太大。
五、地下水运动特征
寒武系、奥陶系灰岩出露面积较广，约108km2，地表喀斯特较为发育有利于大气降水补给，补给量丰富；同时，地表河流在流经灰岩裸露段时，亦对地下水有补给作用。大气降水是本区地下水的主要补给水源。喀斯特地下水的径流条件受构造及喀斯特发育方向的控制，其喀斯特发育方向为NW和NE两组，喀斯特地下水的运移方向为由西南向东北，排泄于黄河一带。另外有部分喀斯特水以人工方式排出。矿井突水亦是排泄方式之一。
本区为一较完整的水文地质单元——新安水文地质单元，以碳酸盐地层为主要含水体。西南部岸上断层为义马水文地质单元与新安水文地质单元的分界线，属阻水边界；西北部碳酸盐岩裸露区为地下水补给区，属补给边界。碳酸盐岩地层向东南倾伏，深部形成滞流带，为阻水边界；地下水向北东方向运移，排泄于黄河。随着国家水力枢纽工程小浪底水库蓄水后，奥灰喀斯特地下水的排泄区演变为补给区，矿井水文地质条件发生了较大的变化，水文地质条件由简单型变为极复杂型。
六、矿区水害特征
义马矿区新安煤矿是1988年建成投产的大型矿井，设计年产150×104t，1994年实产56.3×104t，突水前矿井涌水量280～300m3/h。1995年11月5日17时55分，该矿一水平12采区下山12161工作面上巷掘进巷道发生特大突水灾害，最大突水量4257m3/h。虽经全力抢救，终因矿井排水能力不足，于1995年11月7日17时30分主泵房和井下变电所进水*放弃，致使矿井被淹，从矿井突水发生到淹井，历时48 h。
突水发生后，共施工注浆孔11个，钻探总进尺4164.95m，共注入石子2412.60m3，水泥4084.70t，速凝剂60t，于1996年4月18日正式完工。1996年4月23日开始排水，到1996年5月28日排水到井底，恢复井下泵房和变电所，矿井—水平涌水量280～290m3/h，恢复到突水前的正常涌水量，说明注浆堵水工作取得成功。1996年8月，矿井东翼恢复生产。
1995年11月5日发生的特大突水事故，其突水点位于12161 上巷，距皮带巷口188m，距前方掘进面7m处，标高+32.46m。煤层下伏主要含水层为L7灰岩含水层，厚0.2～2.2m；L1-3灰岩含水层厚8.4～9.6m，上距二1煤29～35m；中奥陶世灰岩巨厚含水层，上距二1煤45～54m左右。12采区12161工作面上巷在掘进过程中未发现断层，只在其上部的12141工作面下巷掘进中发现有3条小断层，其落差均小于3m，其中的F3断层在堵水段落差4.4m左右，倾向N，倾角75°～80°，在突水点正前方通过。
该次突水水源为中奥陶世灰岩喀斯特水，其依据是突水发生后，区域中奥陶世灰岩水大面积大幅度下降，其中距突水点2362m的中奥陶世灰岩供水孔，日降幅达2m左右，累积降幅达41.93m；最大突水量达4257m3/h；注浆结束后，区域中奥陶世含水层水位大幅度回升。随着12161工作面上巷的掘进和邻近12141工作面的采动，采动影响造成了底板的破坏，使下伏灰岩水直接导通到采空区造成了突水的发生。由此可见，中奥陶世高承压水和F3断层破碎带是此次突水事故的内因，而采掘活动是诱因。
七、矿井充水条件
1.充水水源通道
对矿井的威胁主要来自于煤层底板含水层，其中太原组灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层，根据历次勘探所做的抽水试验结果，一般单位涌水量小于0.1L/s·m，表明含水性较弱。距二1煤底板为6.6～15.27m的砂质泥岩、泥岩隔水层，一般隔水性能良好，但厚度太薄，在扰动破坏带内。遇断层切穿隔水层时，该层地下水可通过断裂直接进入矿井。但从矿井实际生产情况来看，太原组灰岩出水虽然容易，但水量较小，对矿井生产影响不大。
中奥陶世灰岩含水层为二1煤底板间接充水含水层，该含水层厚度大，水量丰富，水压高，与上覆含水层之间有一层厚9m左右的铝土质泥岩隔水层，二1煤底板至奥灰顶面厚50m左右，中间夹有太原组灰岩含水层和两层隔水层，一般情况下不会直接进入矿井。中奥陶世灰岩含水层顶面至二1煤底板层间距，在北方煤矿区中相比是小的，加之若遇断层造成直接沟通，后果将是非常严重的。1995年11月发生的特大突水事故就是该含水层通过断层导通进入采空区造成淹井。
2.煤层底板突水条件
煤层底板突水的关键，在于综合分析底板奥灰喀斯特水的突水可能性，有的放矢地采取相应的防治措施，做到防患于未然，才能有效地防止突水事故的发生。查明奥灰富水区、主要径流通道及导水通道的存在，在工作面开采之前，应首先查清下部奥灰喀斯特水的富水条件，划分富水块段，并探测、分析煤层底板中存在的原始导水通道，以及采动影响后可能形成的新的导水通道，至关重要。
煤层底板突水作为一种特殊的地质灾害，受到多种因素的影响和制约。如煤层下伏含水层水量、水压值大小；隔水层的厚度及岩性组合；底板构造状况及采动方式等。归纳起来，发生突水的先决条件主要有两个，即突水水源和导水通道。只有这两个条件全部满足时，才有可能发生突水。
沿垂直方向往往是在某一段标高范围内喀斯特特别发育，水量丰富。沿水平方向在主要径流带，从汇水口至出水口水量丰富，且主要为动流量，因此位于该部位间的采区易出大水。这就要求对于采区下部含水层的富水性及富水带应有请楚的认识和充分的了解。由于喀斯特发育的不均一性，在同一矿区甚至在同一采区内，沿水平和垂直方向上，灰岩含水层的富水性差异很大。
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时间：2023-10-15 22:49
一、气象水文
本区属温带*型季风气候，年最大降水量1079.33mm（1964年），年最小降水量1079.33mm（1965年），多年平均降水量为670.88mm，降水多集中在7、8、9 三个月，占全年降水量的50%～60%。最高气温44℃（1966年6月20日），最低气温-17.1℃（1969年1月31日）。
流经义马新安煤矿的主要河流有畛河，其次为寺河与北治河，属黄河水系。畛河发源于青野地，经上孤灯、渠里、石寺、枝山头、仓头至狂口流入黄河，全长56km，中下游河床宽20～30m。畛河汇水面积348km2，全长56km，历年最大流量4280m3/s（1958年7月17日），多年平均量2.5m3/s，在特旱年的干旱季节曾出现断流现象。
石寺河在石寺村汇入畛河，河床宽20～30m。北治河在马河一带汇入畛河，河床平坦，一般旱季干涸，雨季洪峰量可达368.58m3/s，淹没宽度达150m左右。
二、地形地貌
义马矿区新安煤矿位于新安县石寺乡，东距洛阳33km，地理坐标为东经112°45′00″～122°14′00″，北纬34°45′00″～34°54′30″。
新安矿区位于低山丘陵地区，地势西高东低，山脉走向大致由南西向北东延伸。最高处云梦山海拔+635m，最低处眷兹一带海拔+200m左右，相对高差435m。西北部为低山区，由震旦系、寒武系、奥陶系组成一级分水岭，东部由二叠系坚硬的平顶山砂岩及砂质泥岩组成不对称的单面山地形，为二级分水岭，北部多由二叠系砂岩、泥岩及砂质泥岩构成丘陵地带，地层倾角平缓，岩石抗风化能力差，多形成坡缓顶圆的山丘。冲沟较为发育，水土流失严重。
畛河河谷地形平缓开阔，基本为U字型河谷。河谷阶地具明显的不对称性，一般可划分为二级阶地。Ⅰ级阶地为河漫滩以上第一个平台，主要由灰*砂粘土或砂沙土组成，一般高出河床10m左右，村庄密布，宽度几十米至上百米，地形平坦；Ⅱ级阶地多沿次一级河谷分布，一般高出河床20～40m，主要由黄土状粒砂土或粘砂土组成，局部见砂卵石直接覆盖于基岩上，其特点为垂直节理发育。
三、地层构造
1.地层
新安矿区属华北型石炭系—二叠系含煤建造，出露有新元古界震旦系，古生界寒武系、奥陶系、二叠系，中生界三叠系，新生界第三系、第四系。煤系地层为下二叠统山西组。
该矿区主要可采煤层为下二叠统山西组二1煤，煤厚0～18.88m，平均厚4.22m，矿区浅部大体以二1煤层底板+150m等高线为界，深部以二1煤层底板-200m等高线为界。矿区走向长15.5km，倾向宽3.5km，面积53.583km2，可采储量26962×104t。
2.构造
新安矿区位于新安倾伏向斜之北翼，为一平缓的单斜构造，向斜轴向近东西向，北翼倾角平缓，一般为7°～11°，南部倾角不明。向斜向西抬起收敛，向东倾没撒开，核部被新生界覆盖，矿区内地层大致走向为NE56°—NE30°，地层倾角西部较大为9°～11°，东部较小为7°～8°。
矿区内断层稀少，多为斜交正断层，除矿区边界断层F2、F29及矿区边界断层F58落差较大（50～300m）外，其他均小于20m。以下将几条有代表性的断层加以叙述。
（1）F58断层（龙潭或新安平等断层）：为斜交正断层，系矿区西南部边界，走向NW，倾向NE，倾角70°，落差由北向南为50～200m。
（2）F2断层（许村断层）：为斜交正断层，为矿区东北部边界断层，走向近EW，倾向N—NE，倾角65°～70°，落差150～200m。
（3）F29断层：为斜交正断层，为矿区东部边界，走问N—NW，倾向SW—W，倾角65°～70°，落差25～50m。
（4）岸上断层：对矿区构造形态影响较大的断层为岸上断层，位于矿区外西南部，性质为正断层，落差大于500m；本区位于下降盘，该断层构成义马水文地质分区和新安水文地质分区的分界线；义马矿区以岸上断层为界分义马煤田和新安矿区；义马煤田的开采煤层为中生界下侏罗统煤层，不存在高承压水上采煤，煤层开采与奥灰水无关；本书所研究的是义马新安矿区。
除上述较大的断层外，区内小断层及层间挠曲较多。小断层性质多为正断层，断距0.25～3.6m，最大为9.47m。断层方向有两组，一组走向NW；一组走向NE，构成“X”型。这些断层规模较小，其延伸长度一般在1000m范围之内，对局部地段的喀斯特发育和喀斯特地下水的富集起着明显的控制作用。
四、含水层与隔水层
1.含水层
根据岩性及含水性、地下水储存与埋藏条件，在矿区内划分7个含水层，与高承压水上采煤有关、煤层底板以下有两个主要含水层，由下而上为：
（1）奥陶系灰岩喀斯特裂隙承压含水层：由冶里组白云质灰岩与马家沟组灰岩组成，出露面积32km2。据以往勘探钻孔揭露，厚度64.84～119m，地表出露广泛、补给量丰富，以矿区北部灰岩裸露区和浅埋区喀斯特发育，含水性较强，但富水性极不均匀，根据两次抽水试验资料K=0.01～9.02m/d。本层上距二1煤43.77～74.50m，平均53.76m，属间接充水含水层，层间距在北方煤矿区中比较小。根据井下出水资料，奥陶系灰岩含水层构成煤层底板充水威胁，常造成矿井突水淹井事故。
（2）太原组灰岩喀斯特裂隙承压含水层：太原组主要岩性为灰岩、硅质泥岩、砂岩、砂质泥岩及煤层组成，总厚34～55m，平均厚40m，K=0.017～113.40m/d，其中灰岩一般为3～4层，单层厚度0.2～7.5m，灰岩总厚7.04～16.35m，一般10m左右，其中L7和L1-3最为发育，L7灰岩厚1.36～6.55m，平均3.76m，顶距二1煤底板10m左右，属直接充水含水层；L1-3灰岩由3层灰岩组成，总厚8m左右，富水性较强，属间接充水含水层。
2.隔水层
奥陶系灰岩顶面至二1煤底板共有两层隔水层。第一隔水层为本溪组铝土泥岩或铝土岩，厚3～25m，平均厚9.08m左右，据以往钻孔揭露矿区内普遍发育，层位稳定，裂隙不发育，岩性致密，不透水，其隔水性能良好，但其厚度太小，可能阻止不了奥陶系灰岩水与太原组灰岩水之间的水力联系。
第二隔水层为二1煤底板至L7灰岩之间的砂质泥岩、泥岩等，裂隙多为闭合型或具有充填物，透水性极差，厚6.6～15.27m，一般厚10m左右，本矿区普遍发育，厚度较为稳定。但该段一般在采动破裂带内，意义不是太大。
五、地下水运动特征
寒武系、奥陶系灰岩出露面积较广，约108km2，地表喀斯特较为发育有利于大气降水补给，补给量丰富；同时，地表河流在流经灰岩裸露段时，亦对地下水有补给作用。大气降水是本区地下水的主要补给水源。喀斯特地下水的径流条件受构造及喀斯特发育方向的控制，其喀斯特发育方向为NW和NE两组，喀斯特地下水的运移方向为由西南向东北，排泄于黄河一带。另外有部分喀斯特水以人工方式排出。矿井突水亦是排泄方式之一。
本区为一较完整的水文地质单元——新安水文地质单元，以碳酸盐地层为主要含水体。西南部岸上断层为义马水文地质单元与新安水文地质单元的分界线，属阻水边界；西北部碳酸盐岩裸露区为地下水补给区，属补给边界。碳酸盐岩地层向东南倾伏，深部形成滞流带，为阻水边界；地下水向北东方向运移，排泄于黄河。随着国家水力枢纽工程小浪底水库蓄水后，奥灰喀斯特地下水的排泄区演变为补给区，矿井水文地质条件发生了较大的变化，水文地质条件由简单型变为极复杂型。
六、矿区水害特征
义马矿区新安煤矿是1988年建成投产的大型矿井，设计年产150×104t，1994年实产56.3×104t，突水前矿井涌水量280～300m3/h。1995年11月5日17时55分，该矿一水平12采区下山12161工作面上巷掘进巷道发生特大突水灾害，最大突水量4257m3/h。虽经全力抢救，终因矿井排水能力不足，于1995年11月7日17时30分主泵房和井下变电所进水*放弃，致使矿井被淹，从矿井突水发生到淹井，历时48 h。
突水发生后，共施工注浆孔11个，钻探总进尺4164.95m，共注入石子2412.60m3，水泥4084.70t，速凝剂60t，于1996年4月18日正式完工。1996年4月23日开始排水，到1996年5月28日排水到井底，恢复井下泵房和变电所，矿井—水平涌水量280～290m3/h，恢复到突水前的正常涌水量，说明注浆堵水工作取得成功。1996年8月，矿井东翼恢复生产。
1995年11月5日发生的特大突水事故，其突水点位于12161 上巷，距皮带巷口188m，距前方掘进面7m处，标高+32.46m。煤层下伏主要含水层为L7灰岩含水层，厚0.2～2.2m；L1-3灰岩含水层厚8.4～9.6m，上距二1煤29～35m；中奥陶世灰岩巨厚含水层，上距二1煤45～54m左右。12采区12161工作面上巷在掘进过程中未发现断层，只在其上部的12141工作面下巷掘进中发现有3条小断层，其落差均小于3m，其中的F3断层在堵水段落差4.4m左右，倾向N，倾角75°～80°，在突水点正前方通过。
该次突水水源为中奥陶世灰岩喀斯特水，其依据是突水发生后，区域中奥陶世灰岩水大面积大幅度下降，其中距突水点2362m的中奥陶世灰岩供水孔，日降幅达2m左右，累积降幅达41.93m；最大突水量达4257m3/h；注浆结束后，区域中奥陶世含水层水位大幅度回升。随着12161工作面上巷的掘进和邻近12141工作面的采动，采动影响造成了底板的破坏，使下伏灰岩水直接导通到采空区造成了突水的发生。由此可见，中奥陶世高承压水和F3断层破碎带是此次突水事故的内因，而采掘活动是诱因。
七、矿井充水条件
1.充水水源通道
对矿井的威胁主要来自于煤层底板含水层，其中太原组灰岩含水层为二1煤层底板直接充水含水层，根据历次勘探所做的抽水试验结果，一般单位涌水量小于0.1L/s·m，表明含水性较弱。距二1煤底板为6.6～15.27m的砂质泥岩、泥岩隔水层，一般隔水性能良好，但厚度太薄，在扰动破坏带内。遇断层切穿隔水层时，该层地下水可通过断裂直接进入矿井。但从矿井实际生产情况来看，太原组灰岩出水虽然容易，但水量较小，对矿井生产影响不大。
中奥陶世灰岩含水层为二1煤底板间接充水含水层，该含水层厚度大，水量丰富，水压高，与上覆含水层之间有一层厚9m左右的铝土质泥岩隔水层，二1煤底板至奥灰顶面厚50m左右，中间夹有太原组灰岩含水层和两层隔水层，一般情况下不会直接进入矿井。中奥陶世灰岩含水层顶面至二1煤底板层间距，在北方煤矿区中相比是小的，加之若遇断层造成直接沟通，后果将是非常严重的。1995年11月发生的特大突水事故就是该含水层通过断层导通进入采空区造成淹井。
2.煤层底板突水条件
煤层底板突水的关键，在于综合分析底板奥灰喀斯特水的突水可能性，有的放矢地采取相应的防治措施，做到防患于未然，才能有效地防止突水事故的发生。查明奥灰富水区、主要径流通道及导水通道的存在，在工作面开采之前，应首先查清下部奥灰喀斯特水的富水条件，划分富水块段，并探测、分析煤层底板中存在的原始导水通道，以及采动影响后可能形成的新的导水通道，至关重要。
煤层底板突水作为一种特殊的地质灾害，受到多种因素的影响和制约。如煤层下伏含水层水量、水压值大小；隔水层的厚度及岩性组合；底板构造状况及采动方式等。归纳起来，发生突水的先决条件主要有两个，即突水水源和导水通道。只有这两个条件全部满足时，才有可能发生突水。
沿垂直方向往往是在某一段标高范围内喀斯特特别发育，水量丰富。沿水平方向在主要径流带，从汇水口至出水口水量丰富，且主要为动流量，因此位于该部位间的采区易出大水。这就要求对于采区下部含水层的富水性及富水带应有请楚的认识和充分的了解。由于喀斯特发育的不均一性，在同一矿区甚至在同一采区内，沿水平和垂直方向上，灰岩含水层的富水性差异很大。
