童亭煤礦礦井涌水量估算及評述

張偉+賁世連

摘 要：文章通過收集整理童亭煤礦建井至今的礦井實(shí)測涌水量，分析礦井涌水量的變化規(guī)律及其相關(guān)影響因素，得出礦井涌水量估算范圍，再選用合理的方法及公式，對童亭煤礦礦井涌水量進(jìn)行估算，最后依據(jù)估算的結(jié)果，綜合分析后對礦井涌水量進(jìn)行評述。

關(guān)鍵詞：礦井；涌水量估算；評述

中圖分類號：TD163 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0078-02

引言

自童亭煤礦建礦至今，二十余年的生產(chǎn)揭露及生產(chǎn)補(bǔ)勘資料證實(shí)，井田地質(zhì)構(gòu)造、煤層賦存狀況、礦井充水條件、煤炭儲量等均發(fā)生了巨大變化。礦井受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規(guī)律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度，亦隨之發(fā)生變化。對礦井涌水量估算的目的是為了指導(dǎo)礦井防治水工作，通過采取有效的防治水措施，確保煤礦安全生產(chǎn)。[1-4]

1 實(shí)測礦井涌水量

1.1 實(shí)測礦井涌水量

礦井涌水量減少的原因有：（1）太灰疏放水量由原來的120m3/h降至目前的20m3/h左右；（2）由于礦井長期排水對上部含水層起到了疏干作用，也進(jìn)一步證明煤系砂巖裂隙含水層具有“補(bǔ)給量不足，以靜儲量為主”的特征。

1.2 礦井涌水量構(gòu)成

（1）主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水；（2）新生界松散層孔隙水；（3）太灰水；（4）其他水。

（2）礦井涌水量的變化規(guī)律及相關(guān)影響因素

a.由于有新生界松散層第三隔水層的阻隔，大氣降水、地表水及一、二、三含地下水對礦井充水沒有影響。b.開拓面積、原煤產(chǎn)量及開采深度對礦井涌水量的影響。c.礦井涌水量大小與井下突水點(diǎn)出現(xiàn)的頻率和出水量密切相關(guān)，礦井涌水量隨著井下突水的發(fā)生同步劇增。d.斷裂構(gòu)造是控制礦井涌水量的重要因素之一。e.主采煤層底板砂巖裂隙含水層的富水性是井下發(fā)生突水的必要條件，也是影響礦井涌水量大小的重要因素。f.老頂大面積垮落也是礦井突水、礦井涌水增加的主要因素之一。

2 礦井涌水量估算范圍、方法及公式選擇

礦井涌水量估算考慮三部分，其一是全礦井涌水量，其二是四含涌水量，其三是太灰可能突水量。全礦井涌水量估算范圍為-750m以淺。根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件和礦井充水因素分析，礦井涌水量水源主要是主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水，四含水、太灰水為礦井充水的主要補(bǔ)給水源，對這三部分涌水量分別予以估算。礦井涌水量估算方法采用地下水動力學(xué)“大井法”及水文地質(zhì)比擬法兩種方法。估算公式如下：

地下水動力學(xué)公式

承壓轉(zhuǎn)無壓雙側(cè)進(jìn)水水平完整廊道裘布依公式：

3 礦井涌水量估算

（1）新生界松散層第四含水層（組）涌水量估算

（2）全礦井主采煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水進(jìn)入礦井的涌水

量估算

（3）全礦井7～8煤頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段）涌水量估算

（4）全礦井10煤層頂?shù)装迳皫r裂隙含水層（段）涌水量估算

（5）水文地質(zhì)比擬法估算二水平礦井涌水量

（6）太灰?guī)r溶裂隙含水層（段）可能涌水量估算

4 礦井涌水量估算結(jié)果評述

（1）估算新生界松散層第四含水層（組）涌水量為238.45m3/h，在留設(shè)一定防水煤柱的情況下，只要采空冒裂帶不波及四含，其地下水不會直接進(jìn)入礦井，故此涌水量不計(jì)入礦井正常涌水量內(nèi)，供留設(shè)防水煤柱時(shí)參考。（2）全礦井正常涌水量采用2012～2015年平均礦井涌水量181.1m3/h，最大涌水量采用投產(chǎn)以來礦井最大量558.1m3/h。（3）采用地下水動力學(xué)法估算全礦井正常涌水量為178.72m3/h；采用水文地質(zhì)比擬法估算全礦井正常涌水量為248.40m3/h，最大涌水量為765.49m3/h。兩種方法估算的礦井涌水量結(jié)果相差不大。礦井涌水量估算公式和參數(shù)選擇合理，基本符合該礦水文地質(zhì)條件和實(shí)際水文地質(zhì)資料反映的規(guī)律。參照《地下水資源分類分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB/15218-94）估算涌水量結(jié)果其精度相當(dāng)C級，誤差大體在40%以內(nèi)，基本能滿足礦井排水設(shè)計(jì)需要。采用水文地質(zhì)比擬法估算全礦井正常涌水量248.40m3/h，作為全礦下一步生產(chǎn)排水設(shè)計(jì)的依據(jù)。（4）估算太灰?guī)r溶裂隙含水層（段）的可能涌水量為296.65m3/h，不作為礦井正常涌水量，亦不作為最大涌水量，但此水量應(yīng)作為災(zāi)變水量。礦井災(zāi)變水量為248.40+296.65=545.05m3/h，此水量較大，應(yīng)采取有關(guān)措施，預(yù)防灰?guī)r突水的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭文雅，溫繼滿.談礦井涌水量預(yù)測方法的發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2008（25）.

[2]楊永國，陳玉華.礦井涌水量混沌特征與預(yù)測[J].地球科學(xué)（中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)），2009（02）.

[3]陳江中.應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測礦井涌水量[J].江蘇煤炭，1990（02）.

[4]張劍英.采用不同方法預(yù)計(jì)礦井涌水量對比[J].西安工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1994（01）.