含水层矿井涌水量预测探讨范文

《能源技术与管理杂志》2015年第二期

1研究区水文地质特征

充水条件分析根据矿区水文地质条件以及矿内井巷的分布情况，分析影响井田矿床充水的主要因素有大气降水、水地表水、地下水、老窑积水。

1.1大气降水大气降水是矿区地下水的主要补给来源，顶板含水层接受大气降水的补给后，通过导水裂隙带和采空塌陷区流入矿井，对矿床进行充水，所以成为矿床充水的间接影响因素。矿井涌水量将会随大气降雨的变化而成正比例关系变化，但是矿井涌水量变化要滞后于大气降雨量的变化。

1.2地表水区内地表水体分布在E2～E4线之间的一些季节性冲沟。补给源主要为泉水，每一条溪沟上部均出露一个或一个以上的由上层滞水形成的泉点，泉水流量动态变化大；其次补给源为大气降水。地面径流量随降雨量的多寡而骤增骤减。沿北东向南西径流，流经地层主要为三叠系九组滩段，受未来采空塌陷影响的可能性小，故对矿床充水的可能性亦小。

1.3地下水地下水主要是来自于龙潭组（P3l）的砂岩裂隙水，虽然该岩层富水性弱，但是在矿山开采过程中，由于主要可采煤层以上地层的完整性受开采的破坏，导致其内的地下水直接进入矿井，而成为矿井充水的直接影响因素。而间接顶板的三叠系下统夜郎组玉龙山段和上统长兴组岩溶裂隙含水层，由于导水裂隙带高度小于C1煤层以上隔水厚度，故采空塌未影响到“T1y2+P3c”间接顶板完整性，并且其下还有隔水层的存在，故该岩层地下水对矿床充水的影响可能性小。底板的茅口组（P2m），由于矿床均位于当地最低侵蚀基面及本层代表性排泄点之上，未来开采中出现底板突水的可能性小。

1.4老窑积水矿区内煤层浅部老硐分布较多，但是老窑采空区规模均较小。由于浅部区内存在老采空区和积水，未来矿山建设中，遇老窑和采空区将可能产生突水，从而对开采造成影响。

2矿井涌水量预测

根据矿区的水文地质条件，矿井正常涌水量主要受龙潭组（P3l）的砂岩裂隙水的影响，故P3l为本次矿井涌水量预算层位。南北分别以E7、E2勘探线为边界，西侧以1200m标高为边界，东侧则以露头线、矿界为边界。由于矿层基本上都在1200m标高以上。由于煤层比较薄，故矿井涌水量预算标高定为1200m。计算公式采用承压稳定井流裘布依公式。

2.1渗透系数计算根据ZK705孔抽水试验资料，钻孔最大降深时的涌水量为20.74m3/d，钻孔最大降深为74.99m，确定影响半径为50m，钻孔半径为0.046m，抽水孔含水层厚度为87m。以上数据代入式（1）计算，K值为0.0035m/d。

2.2“大井法”中水位降深的确定利用ZK2102、ZK601、ZK602、ZK2302、ZK11015个钻孔中简易水文地质观测资料，可计算出该层平均地下水位标高为1456.25m，预算矿井涌水量标高为1200m。经计算“，大井法”中地下水位降深为256m。

2.3含水层厚度确定取矿区含水层厚度的平均值，为87m。

2.4“大井法”半径的计算式中F为“大井法”范围面积，3.22km2。根据式（2）计算出“大井法”半径为1013m。2.5引用影响半径计算采用承压水西哈脱公式计算。根据式（3）计算得出引用影响半径为1165m。将参数带入承压稳定井流裘布依公式计算得出矿井正常涌水量为3510m3/d。

3结论

龙潭组为南方主要含煤地层，其赋存地层中的砂岩含水层富水性不均匀，在开采扰动和断裂构造的影响下，地下水极易涌入采掘工作面，引发水害，所以对其进行用水量预测有着实际的工程意义。文章应用“大井法”对某矿进行了矿井涌水量预测，详细地介绍了该方法中参数的求取和确定过程。为该矿制定矿井防治水方案和确定排水设备提供依据，也可以为类似地区矿井选择涌水量预测方法提供一定的参考和依据。

作者：屈伟单位：贵州交通职业技术学院