矿井充水的途径有天然的，亦有人为的。天然的充水途径主要是断裂构造、岩溶陷落柱；人为的充水途径有底板突破、顶板破坏、地表塌陷等。
1. 断裂构造
断裂构造能否成为充水途径，关键在于它的透水性。断裂带的透水性与两盘岩石的透水性及断裂的力学性质有关。规模较大的断裂，透水性复杂多变；即使发育在同一岩性中，由于岩层本身透水性不均一，以及断裂带后期的充填、胶结或破坏作用，使其不同部位，透水性也不同。
断裂构造的充水作用，可以归纳为以下五个方面：
（1）构成矿坑的直接充水水源：富水断层能够成为稳定的充水水源；储水断层可成为暂时性地充水水源，坑道揭露时，会发生突然涌水，但易疏干。
（2）破坏顶、底板隔水层的连续性，沟通其上、下充水岩层，使之与矿坑或地下水体之间发生水力联系，成为地下水或地表水的充水途径。导水断层常起这种作用，当它和大的含水系统或地表水体发生联系时，坑道一旦接近或揭露它，可造成灾害性突水事故。
（3）使充水岩层与矿层接近或直接接触。如华北石灰——二叠系煤田，常因断层错动，把底部奥陶系岩溶含水层抬高到与可采煤层接近或直接接触的位置，易引发严重突水事故（图14-3）。
（4）降低隔水顶、底板岩层的力学强度，形成突水薄弱带。很多资料表明，突水点主要分布在断裂带及其附近。发生突水的断裂有的规模很小，天然条件下属无水或阻水断层，可起隔水作用，但由于岩层受到破坏，降低了力学强度，当开挖井巷揭露它时，在矿山压力和水压力共同作用下，就会由隔水转变为透水。如有的矿区掘进巷道穿过断层带时，开始并无涌水现象，经过一段时间或回采工作面扩大到一定长度时，才产生底鼓、破裂，继而突水。
（5）构成隔水边界，限制充水岩层的分布和补给范围。阻水断层常起这种作用，特别是处于矿区边界的区域性大断层，可构成矿区边界的天然不透水围幕，切断区域含水系统与矿区的水力联系，减少甚至完全截断充水岩层的侧向补给来源；在特定条件下，还可以形成封闭的水文地质单元，使充水岩层容易疏干。
图14-3 中马村矿1301工作面突水点示意剖面
1—突水点；2—煤层及采空区；3—第四系；4—二叠系砂页岩；5—石炭系第八层灰岩；6—石炭系第二层灰岩；7—奥陶系灰岩；8—钻孔
2. 岩溶陷落柱
岩溶陷落柱是由于下伏碳酸盐岩地层中，发育有大型岩溶洞穴，导致上覆的非可溶性岩层不稳定，不断向下垮落而形成的柱状体。这种柱状陷落体是碳酸盐岩岩溶化所引起的继生地质现象，在我国华北地区的石炭-二叠纪煤系地层中广为分布。这种陷落柱常常成为奥陶系灰岩和煤系地层之间的联系通道，成为矿井底板岩溶裂隙水的重要充水通道。井巷或采煤工作面接近陷落柱时，则可能产生突水。例如，开滦煤田范各庄矿1984年的特大突水，就是奥陶系马家沟组灰岩中的岩溶裂隙水，通过陷落柱上升到工作面附近，突破煤壁而造成的（图14-4）。
图14-4 范各庄矿2171工作面陷落柱剖面示意图
3. 底板突破
当充水岩层为矿层的间接底板时，其中的地下水都具有承压性，作用在巷道隔水底板上的水压随埋深增加而升高。当水压值超过巷道隔水底板的强度时，则可破坏底板，使水涌入巷道，这种现象称为底板突破或底板突水（图14-5）。底板突破既是一种矿山工程地质现象，也是一种人为充水途径，研究这种突水作用的实质，就是评价巷道底板的稳定性。
图14-5 巷道底板隔水层承受水压示意
底板突破问题在我国煤田开采中十分突出。华北地区石炭-二叠纪煤系底板和岩溶含水层之间，虽有砂页岩和铝土层相隔，但其厚度不稳定，一般为25～95m，因此巷道底板抵抗水压的能力差异很大，且作用在其上的水压值随开采深度的增加而增大。目前，华北地区有的煤田，开采深度已超过1000m以上，底板突水问题日益严重。南方的上二叠统龙潭煤系的底板茅口石灰，也是厚达数百米的强透水的岩溶承压含水层，底板突水同样成为矿井生产中的主要问题。
4. 顶板破坏
开采矿体在地下形成采空区，采空区上方顶板岩层失去支撑和平衡后，会产生变形，以致破坏，这就会给上部含水层或地表水体等提供人为充水途径。因此，对埋藏在强含水层或地表水体之下的矿床，都要评价顶板的稳定性，预测它可能破坏的最大高度。
（1）顶板破坏特征：按顶板岩层的破坏程度和形式。可将整个破坏影响区在剖面上划分为冒落带、导水裂隙带、整体移动带（图14-6）。
图14-6 采空区顶板破坏及其分布示意图
1—不规则冒落；2—规则冒落；3—严重开裂；4—一般开裂；5—微小开裂；6—冒落带；7—导水裂隙带；8—整体移动带；9—破坏性影响区；10—非破坏性影响区
（2）顶板破坏带最大高度的确定：从突水角度出发，确定顶板冒落带，导水裂隙带以及急倾斜煤层下滑高度的最大值，是在强含水层或地表水体之下采矿，确定安全开采深度或安全开采上限的基础。
由于不同倾角岩层的顶板破坏形态存在较大差异，对冒落带和导水裂隙带高度特做如下规定：以55°倾角为界，凡倾角小于55°者，采用顶板法线方向的高度；凡倾角大于55°者，采用铅垂方向的高度（图14-7）。
由于顶板破坏的机理比较复杂，难以建立预测其最大高度的理论公式，通常是根据实测资料，采用关系曲线图解法或数理统计方法建立经验公式。
5. 地表塌陷
地表塌陷一方面为大气降水和地表水提供直接的充水途径，增加充水水源；另一方面还严重影响地面建筑及设施。矿区地表塌陷有两种类型：
（1）开采坍塌：是指在采空区正上方及其周围的地表由于开采矿体引起地表变形、移动而产生的破坏。在开采缓倾斜及中等倾斜矿层时，当采深、采厚比值小于20～25，或者在某些特殊的地质及水文地质条件下，如处理不当，地表容易出现漏斗状塌陷。
（2）岩溶塌陷：对岩溶充水岩层进行疏干，在其排水影响范围内地表所产生的塌陷。其波及面广，危害性极大。
图14-7 顶板破坏影响区最大高度分布示意图
H1—冒落带高度；H2—导水裂隙带高度
