全世界10生產礦井總湧水量為398 m3/min(1981 8月)，不包括被淹的演馬莊礦(水量為123m3/min)和地方礦井。
礦井湧水量與礦床水文地質邊界條件、構造破碎程度、開采煤層、開采深度和開采時間有關。各礦井湧水量變化很大，從3.5到123m3/min不等，湧水量的變化壹般可分為以下三個階段。
(1)建井時間
井筒主要開挖沖積水和二疊系砂巖裂隙，其中沖積湧水量可達1.6m 3/min，砂巖湧水量可達1 ~ 2 m3/min。豎井註漿處理後，壹般剩余水量為1 m3/min。挖底孔時，水量為2 ~ 3m3/min。建井期礦井排水防水能力小，面積小，防災能力弱。因此，豎井位置選擇在弱含水巖層中，避開流沙層、斷層和灰巖突水，以保證正常施工。同時，必須建立可靠的排水和防水能力，鞏固井下生產陣地。中馬村礦井位於斷裂帶上。在防水能力不足的情況下，將臨時水倉巷道開到距離“八灰”只有6 m的地方，承受25.9kg/cm2的水壓。結果以1.05 m3/min的速度發生突水，造成井湧事故。
(2)發展的初始階段
該區大煤與八灰間距20 ~ 40m，水壓20 ~ 30kg/cm2，每米巖柱水壓0.5 ~ 1.5kg/cm2，大部分處於可能突水的情況。因此，需要疏幹排水以降低八灰含水層的水壓，達到安全水頭值。隨著巷道的開挖，直接揭露八灰含水層，斷層八灰水湧出。礦井湧水量以八灰水為主，水量達到30 ~ 80m3/min，大大降低了水位。部分地區大煤與八灰間隔較厚，結構簡單。利用隔水層可以保護礦井長期不進水(5m3/min以下)。
(3)開采後期
開采後期，由於延伸至井田邊界或水平延伸至石炭系“二煤”開采，水文地質條件更加復雜，其特點是:
1)進入復雜構造區。過斷層時，強烈發生“L2”或O2突水，如馮英礦13011工作面突水為103m3/min，望峰礦117區域突水為52m3/min。
2)開采第二水平時，第壹水平水量向深部轉移。如陽陽瑪礦西部湧水量為54 ~ 66 m3/min，二水平開拓時出水量為40m3/min，比壹水平減少了65%。
3)突水點向供水方向偏移。如陽陽瑪礦F3斷層為供水水源，工作面湧水量為19610 101 15 m3/min；F3斷層尖端，1964年9月，12121工作面突水89m3/min，101工作面水消失。1966，65438+2月西大巷出水量58m3/min，12121工作面出水量降為22m3/min。8月4日，1977，1441工作面直接遇到F3斷層，突水120m3/min。上述突水點水量大幅度減少，突水點不斷向F3斷層發展，新突水點和老突水點減少。
4)開采第二塊煤時，礦井湧水量增加30 ~ 50m3/min。此時，來自L5和L2含水層的水直接流入礦井，這兩個含水層的水位也明顯下降。
礦井湧水量動態除上述與開采條件有關的變化趨勢外，還具有以下特點:①湧水量動態的季節變化較小，年變化幅度為1.05 ~ 1.3倍；(2)水量變化受突水波動影響明顯，呈階梯式增加。水量躍變後，壹般快速穩定；③水量總趨勢是增加的；(4)在不暴露新水源的情況下，突水點會增大或偏移，但總水量不變。
上述特征表明，該區地下水補給源豐富，水量具有充分的調節平衡功能，處於動態穩定狀態，不易流失。
2.礦井突水的邊界特征
礦井湧水量主要取決於礦床的湧水量邊界條件。根據焦作礦區水文地質特征，井田內有三種進水邊界條件:
1)強補給邊界，即水平或垂直方向，有強含水層補給(含水礫石層和巖溶灰巖)。接受補給的含水層也是強含水層。如演馬莊礦淺部煤層露頭被含水礫石層覆蓋，其中奧陶系灰巖和石炭系灰巖層與礫石層接觸，水位趨於壹致。礦井排水後，水位保持高水頭補給，水力聯系密切。同時深部有壹條北東向F3斷裂帶，八灰、二灰與奧陶系灰巖水力連通，突水頻繁，水量大，造成演馬莊礦20。
2)弱補給邊界，即在水平和垂直方向上與弱含水層或隔水邊界接觸。如天門井煤層露頭被沖積層覆蓋，無水，煤層底板有40m的完整隔水層，深大斷層兩盤是煤系地層接觸的隔水邊界，礦井湧水量4 ~ 5m3/min。
3)局部強補給邊界，即井田邊界沿水平或垂直方向有較強含水層補給，但補給含水層含水量較弱，不利於地下水補給。如馬忠礦區，地下水補給的主要來源是淺部李河斷裂的壹部分，深部九裏山斷裂落差較大(300m)，因此奧陶系灰巖與煤系接觸。深層灰巖裂隙小，不形成強補給邊界。礦井排水後，九裏山斷層兩盤水位差200多米，礦井湧水量80 ~ 40 m3/min。
3.礦井突水特征
礦井突水是該煤田礦床水文地質中最突出的問題，威脅著礦井的安全生產。據不完全統計(表1-7)，截至1981 * *共發生突水事故707起，其中51%為突水大於1m3/min，13為突水大於30m3/min。突水平均壹年20 ~ 30次。壹般在進尺高的年份(如1958、1962 ~ 1965、1977 ~ 1978)突水次數較多，壹年有30 ~ 40次。1973以後，由於石炭紀二煤發育和水平延伸，突水頻率和強度增加。
表1-7突水分類統計表
突水水源主要是大煤底板“八灰”，突水253次，占36%。頂板砂巖和井筒沖積層突水占40%，突水量較小。鉆孔和小煤礦的水占13%。大煤層底板突水是距大煤層20 ~ 40m處的八灰水，通過巖石破碎帶突破底板，由開采誘發。
(1)突水的前兆特征
總的來說，突水過程是有前兆的，可以概括為:①底鼓，如中馬村礦-65438+2~3m臨時水倉，3月27日7時突然聽到“呼啦”壹聲，底鼓距工作面約1m，水湧出，湧水量0.67m3/min，65438。(2)工作面潮濕淋水，如馬莊礦二軌(1)，1979年3月8日掘進發現巖層變軟；3月9日14: 30，發現工作面有兩片巴掌大小的水。14: 45，巖壁流淌著“噗通”壹聲。15處湧水量分別為138m3/min和15。(3)工作面寒冷，如馬莊煤礦1441工作面，1977年8月20日突水為120m3/min，突水前工作1 ~ 2天後工人感到寒冷。此外，地壓增大、斷梁、斷柱、片幫、巖層裂隙密度增大、裂隙面紅銹、巖層產狀變化、斷層、煤層瓦斯含量驟降等現象也是出水的前兆。
底板突水的機理是底板隔水層的厚度與水壓密切相關，地壓是導火索。焦作礦區臨界突水系數(水壓與隔水層厚度之比)的經驗值為0.5(大部分為斷層破碎帶)。底板突水是水位能量的壹種釋放，湧水量的變化與突水地層的結構有關，可分為三類:
第壹類:強突水型。突水時，水量迅速達到最大值，然後平穩下降，多在堅硬地層，靠近水源，位於斷層帶。如馬莊礦1軌道突水案例，發現突水前兆(淋水)在約20 ~ 30分鐘後突然增大到240m3/min。
第二類:跳躍型。水量突然由小變大，頻率和強度越來越大，多在斷層帶，距離水源稍遠，水通道擴大。如馮英礦13011工作面，以1m3/min開始出水，壹天後增加到15 ~ 85 m3/min；又過了30個小時，突然增加到89m3/min以上，引發洪水。這種水很危險，開始麻痹人，所以我們得出“不怕大，就怕跳”。
第三類:慢型。含水層開挖或底板巖層普遍破碎時，水量隨暴露面積逐漸增大，然後以影響半徑向邊界延伸，達到水穩或因補給條件不足而逐漸減少和排泄。如望峰礦117區域為底板破碎帶，大面積積水，如同沸水翻滾，水量保持在15m3/min。
最大突水包括動水和部分靜水。根據該礦區的實測資料，穩定水量為最大水量的50% ~ 70%，有的達到80%。
(2)突水點分布的空間特征
突水點的空間分布具有壹定的規律，突水點、突水帶、突水區域往往與斷層(尤其是張性斷層)的分布有關。該區域可分為以下類型:
1)沿背斜軸部的裂縫密集帶。該區煤層走向(N60°E)有平緩的波狀褶皺，在距離約4 ~ 5 km處出現壹個背斜軸部。該區小構造多，裂隙密度高，經常發生突水。如望峰煤礦、馬存景煤礦和陽陽瑪煤礦的西部。
2)北西向張性破裂帶。北西向的張性破碎帶往往是壹個小地塹，平行等間距排列，間距約600 ~ 800 m，往往有壹組突水帶，如膠西礦二煤區突水點就分布在這個張性破碎帶內，突水頻繁。
3)沿煤層走向的橫向拉伸破碎帶。如李馮煤礦二煤區的壹組突水點分布在北緯60° E，其西側為北緯60° E的張性斷層..我們在突水點和小背斜交匯處選擇註漿堵水，很快全斷面堵水。
4)大斷層附近的小“成”字形斷裂。突水點經常出現在管柱中。如李馮礦吉閘掌二煤區鳳凰嶺斷層東北側有4條平行等距(約120m)之字形斷層，斷層兩側成群出現突水點。
5)兩條大斷層相互扭折的區域，即扭裂帶。如中馬村礦西南段的李和斷層北漲南跌，而東段的李莊斷層北漲南漲，形成扭曲狀態，使得該區小構造密集，突水頻繁，地下水難以疏幹。
6)斷層交匯。如演馬莊礦西部F3斷層為壹條北東向斷層與三條東西向小斷層的交匯處，交匯區分別出現突水點，突水點為1441 120 m3/min，突水點為57m3/min，西巷突水點為121 89m3/min。
7)斷層尖滅帶。如演馬莊礦101工作面，突水點位於F4斷層尖滅處，湧水量為15m3/min。
8)正斷層的上盤(活動盤)。大部分突水發生在該地區，如馮英1301突水84m3/min。
總之，突水點的分布與斷層線有關。在構造線密集區和構造富水區，突水的點、線、面是有規律組合的。
突水點的遷移非常普遍，其規律是新突水點出現後，老突水點水量減少或消失。另壹個重要特征是突水點向供水水源方向偏移，如演馬莊礦壹水平突水點，分布在F3斷層附近，突水點由遠及近向水源靠近(101:15 m3/min；89立方米/分鐘；出水口在1212處；53立方米/分鐘；水是從西巷子排出的；1441點出水120m3/min)，與各用水點水力聯系緊密。新突水點出來後，老出水點水量明顯減少，說明供水來源相同，直到F3出露為垂直供水通道。目前，通過斷層註漿，礦井總湧水量由90m3/min降至71 m3/min，印證了出水點向水源地移動的判斷。