浅论煤田勘探矿井涌水量预测

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1、浅论煤田勘探矿井涌水量预测浅论煤田勘探矿井涌水量预测【摘要】川东北煤田开采的是三叠系须家河组煤层，主要为裂隙充水矿床，在进行煤田地质勘探时，预算矿井涌水量的方法很多,具体选择哪种方法预算最适合，常出现意见分歧。市于对矿井自然水文地质条件的认识和选择的方法各异，故预测结果也各不相同，且用矿井实测资料也难以证实其谁是谁非。所以，在研究对象复杂、又只能通过有限资料进行推测的矿井涌水量预测上，确属是一个值得不断探讨和研究的问题。笔者认为，要做到正确地预测矿井涌水量，必须把握好以下几个工作环节。【关键词】水文地质；预算方法1要查清矿坑水的充水因素一般认为矿井涌水量随井巷工程和采空面

2、积及开采深度的增加而增加，达到与所有的含水岩层（带）接触有效面积最大时，其预测量为矿井最大涌水量。显然这是矿井生产末期的涌水量（按水平预测,则是本水平生产末期的涌水量）。如果生产矿井按照这个预测成果设计排水能力，只能是几十年后才需要的能力，因日常生产过程中并无预测涌水量值。然而，矿井生产随着井巷和开采而积的增加，加之矿井中出水点数量（裂隙、岩溶等）和各出水点流量的不断变化，矿井涌水量亦是个变量，其最大、最小值之间通常相差其远，特殊情况下可达数十倍，或者更多。所以，即使按照矿井生产末期的涌水量设计排水能力，如果在生产过程中某一时段出现大的岩溶水或大的构造裂隙、砂岩陷落柱突水

3、，其瞬时涌水量较大时，也可能冲毁巷道，造成人员和财产损失，其至发生淹井事故（2005年大竹田坝煤矿“8•1”水灾事故就是须家河组煤系地层陷落柱突水，毁坏巷道500多米，造成5人死亡的重大事故）。就排水能力而言，即使年（月）平均涌水量不大，若某日的平均涌水量超过排水能力，亦可能摧毁泵房，造成淹井事故。矿井生产实践证明：瞬时最大涌水量一般只会岀现在含水岩层（带）被揭露时，而不会出现在被揭露之后，可现行涌水量的预测方法并无•种是用揭露含水岩层（带）吋的涌水量参数进行预测的。因此，对矿井最大涌水量的预测应在查清影响矿坑充水因素的基础上,并有一个基木的“吋段”概念，以利矿井设计排水

4、能力在经济上更趋合理，并最大限度地杜绝矿井水灾事故的发生。2要正确分析矿床水文地质条件矿井涌水量变化的重要原因之一，在于矿井生产改变了矿床自然水文地质条件，并与气候变化情况发生密切关系。但现行矿井涌水量预测方法基木上未考虑矿床自然水文地质条件和矿井开拓过程中空间形态的变化，也基本未考虑矿井对含水岩层（带）的揭露过程和对地下水的疏干过程如何变化等，而仅采用矿床勘探过程屮所获的带有局限性的部分水文地质参数，选用儿种常用的方法和计算公式进行预测，其预算结果与矿井实际涌水量相差很大。显然这样做是把相对静止的矿床自然水文地质条件与不断发展变化的矿井水文地质条件混为一谈，把短期钻孔抽

5、（注）水试验（•且孔径非常有限）与矿井长期的疏干作用混为一谈，把矿井开拓前地下空间形态相对固定不变的地下水运动状况与矿井开拓揭露含水岩层（带）过程中的地下水运动状况混为一谈。这样做是不符合矿井开拓过程中已经改变了或正在改变着的矿床自然水文地质条件的，也是不能真正解决问题的。矿床生产的全过程实际上是对矿床自然水文地质条件不断改造的过程，如矿井排水疏干作用使某些饱水带变成包气带；由于采空塌陷影响使岩石渗透系数大幅度提高，导致原隔水岩层变成透水带；矿井开拓形态的发展使矿井与充水水源的距离逐渐缩短；因矿井开拓导致矿区地表水渗入率的变化而改变地下迳流率等，不仅使矿床自然水文地质条件

6、与矿井面临的水文地质条件不同，而且使决定矿床与矿井自然水文地质条件的因素也有区别。因此，矿井涌水量预测方法和预算公式的选择，应充分考虑未來矿井生产所造成的通道条件变化情况，充分考虑矿井开采井巷系统的布置、施工顺序、回采工艺、顶板管理方法和塌陷影响高（深）度、开发强度及气候条件（雨量大小、分布）影响等等，使其预则结果更接近矿井开拓过程屮充水量的客观实际。3要综合研究现有水文地质资料牛产矿井涌水量的大小，取决于矿床自然水文地质条件，矿井形态和气候的变化。在这三种不断变化的因素中，虽然矿床自然水文地质条件对矿井威胁的程度具有重要意义，但矿井形态的发展与变化亦起着举足轻重的作用。

7、但由于矿井空间形态的发展变化过程是在矿井生产过程中决定的，故其具有很高的随机性。且矿井空间形态是由井巷、采空区和由它们生产的导水空间组成的。由于矿井围岩的破坏程度和规律的不同,即使采用相同的回采工艺流程，回采地质条件完全相同的矿体，在不同回采速度下，所造成的围岩导水裂隙带的高（深）度也不相同。再者，矿床勘探只能探明井田地质及矿床自然水文地质条件，它只能提供满足矿井设计要求的地质勘探报告，探明程度是有限的，更何况地下水赋存形态通常要比矿产复杂，水文地质勘探精度就更低。因要查清井FH中所有的裂隙带（或岩溶带）以及它们的导水性儿乎是