矿区水文地质探究范文

《ActaGeologicaSinica杂志》2016年第4期

提要：

矿区水资源保护和矿山防治水这两个互相矛盾又紧密联系的问题给传统的矿山水文地质学带来了更多的挑战和机遇，迫切需要新理论、新技术的发展。为了更好的实现矿区未来地下水资源的开采、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用，本文选择长治盆地为重点研究区，从采动引起的覆岩移动入手，在资料分析的基础上，采用相似材料模拟、综合物探、野外监测、现场注（压）水试验的方法，运用水文地质学原理研究了采煤引起含水层结构变异厚度及其渗透性变化特征；在此基础上，以长治盆地集中开采区水文地质条件和野外监测数据为基础，建立了区域地下水流场三维动态模拟试验台，为研究含水层结构变异后的地下水循环机理和水资源重新分布提供技术支撑；本文同时指出了我国矿山水文地质研究目前存在的问题和面临的挑战，分析了矿山水文地质学科的发展趋势，展望了未来相关分支学科和关键核心技术的发展方向与前景。

关键词：

矿区；采煤驱动；水文地质；研究进展；发展方向

煤炭是我国可持续发展最可靠的能源支柱，由于特定的国情和条件，未来几十年内能源结构不会有根本的改变，预计高峰产量38～40亿吨，同时伴随大量的资源枯竭矿井闭坑。特殊的地理地质环境，决定了我国煤矿水文地质条件与世界其他国家相比，是极其复杂的，我国煤炭资源的开采受水害的威胁严重，尤其是随着开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加，以及新的大型能源基地的建设，水害威胁愈来愈严重，矿山水文地质问题越来越复杂据不完全统计，我国重点煤矿已有上百亿吨受水害威胁的储量，给煤矿防治水工作和实现安全生产造成了更大的困难和更为艰巨的任务。我国矿山水文地质学科经过多年发展，出现了众多成绩斐然的学者和一系列的研究成果，尤其是在煤层顶板岩移、采区应力分布及演化、突水风险判别、导水裂隙发育、涌水量计算、矿井水保护与利用等方面取得了较为突出的成就，为矿区建设和区域发展起到了及其重要的作用。值得注意的是，矿井水文地质学科仍然存在许多问题急需我们投入更多的精力和时间展开研究。矿区水资源保护和矿山防治水这两个互相矛盾又紧密联系的问题给传统的煤田水文地质学带来了更多的挑战和机遇，迫切需要新理论、新技术的发展。本文以长治盆地煤矿集中开采区为核心研究区，针对采煤条件下的顶板含水层结构变异与地下水流场演化开展了系列研究。

1研究区概况

长治盆地是一个相对独立的水文地质单元，奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组为盆地内主要含水层，位于煤层以下。而两个主采煤层之间及以上依次展布着石炭系太原组裂隙岩溶含水层组，下二叠统山西组及上、下石盒子组砂岩裂隙含水层组，基岩风化带与第四系松散含水层组等三个主要含水层组。其中基岩风化带含水层由粗－细粒砂岩组成，富水性因地而异，第四系松散含水层主要由中－细砂组成，厚度一般为60～130m，富水性较好，具有重要的供水价值。在这种水、煤资源共生的特定水文地质条件下，大规模采煤就成为地下水资源破坏的主要原因。长治盆地煤炭资源蕴藏丰富，含煤面积占到盆地总面积的2／3（图1），煤矿开采完全改变了天然状态下的水文地质条件，原有的含水层空间结构已经严重变异，地下水循环演化模式发生根本性的变化。本文选择长治盆地为整体研究对象，同时选择文王山断裂和二岗山断裂之间这块相对独立且煤矿开采剧烈的区域为核心研究区，有利于研究问题的系统解决。

2矿区水文地质研究方法及数据采集

采煤过程中覆岩有规律的垮落、破裂、下沉，形成导水裂隙带，含水层结构发生变异。研究含水层图1长治盆地水文地质简图Fig．1SimplehydrogeologicalmapofChangzhiBasin结构变异的方法较多，国内外专家采用的方法包括物理模拟试验法、地球物理勘测法、现场观测法、钻孔漏浆观测、抽（压）水试验、理论推算法和经验公式法等。本文根据长治盆地地质背景和开采情况，选择了室内模拟试验、综合钻探、地球物理勘测、现场监测、抽水试验等多种方法有机结合，对长治盆地煤矿开采条件下覆岩含水层结构变异情况进行了研究。

2．1覆岩含水层结构变异物理模拟试验

本模拟试验的地质原型是山西余吾煤矿，主要模拟S1202工作面，工作面对应的地面标高为＋932m，工作面标高为298m。工作面走向长1400m，工作面宽度为295m，煤层平均厚度为6m，主要开采3＃煤层，平均埋藏深550～600m，最大埋深超过800m。位于山西组下部，上距K8砂岩19．80～37．41m，平均31．85m，上距K10砂岩100m。工作面煤层倾角为3°～5°，试验采取高密集点阵法进行覆岩变化精细化研究，见图2。

2．2地球物理勘测

地球物理勘测区域选择在S1202工作面及相邻S1204工作面区域，主要目的是通过瞬变电磁高密集布点提高分辨率方法，宏观掌握矿区采煤条件下含水层分布范围、发育规模、埋深以及赋水状态等基本信息，查明含水层结构垂向变异特征和组合关系等。物探测线布置见图3。

2．3井下仰孔钻探及注水试验

井下钻探采用一个原岩孔注水试验（在未采动区域打孔）和两个采动孔注水试验（在采动后区域打孔）对比方式进行。注水试验场地选在王庄矿区某工作面进风巷道内布置。钻孔布置图如图4所示。仰孔钻探注水试验结果显示（见图5），开采前后上覆岩层变异范围内两端岩体透水能力有明显变化，首先压水量从变异微弱区进入严重变异区时压水量迅速增大，之后压水量有明显开始下降，当工作面推进到Z2－4、Z3－4区段范围时压水量明显区别于之前区段，但仍大于原岩状态钻孔所测数值，此时钻孔推进垂向高度约85m，当推进进尺超过Z2－4、Z3－4区段范围时，压水量又有了明显下降，接近原岩钻孔Z1所测数值，认为这部分岩层不属于岩层变异区。由此，可以确定试验工作面上方变异含水层厚度约90m。

2．4地下水位野外监测

含水层结构的变异必然引起区域地下水流场的变化，野外监测包括采区沉降及水位动态监测和现场抽水试验。采区水位动态监测主要布置了一眼潜水位动态监测井和20个地表沉陷动态监测点，其中5号监测点与水井监测点连线垂直走向，二者相距13m。共监测了15个月，频度为每天一次。采区水位动态监测点布置如图6所示。抽水试验准备工作总共调查了研究区内的水位波动带中的186口水井，经过综合分析选择了其中19口水井作为抽水试验水井。具体试验水井分布位置见图7。

2．5区域地下水流场三维动态模拟试验

覆岩结构变异引起了含水层流场的变化，顶板含水层一旦受到导水裂隙破坏，水位将急剧下降，引起大面积的地下水疏干，但具体疏干边界很难界定，本文针对这一问题专门研发了区域地下水流场三维动态模拟试验台进行了物理模拟试验研究。试验装置见图8。

3煤层顶板含水层结构变异规律

3．1煤层顶板含水层结构变异物理模拟分析

利用SPSS统计软件对10条测线210个测点数据进行聚类分析，得到图9聚类分析树形图。结合试验过程中观测到的岩层破坏程度，测线2和测线3位于模拟工作面垮落带中，因此工作面上覆岩层的垮落带高度大于30m。测线4、测线5、测线6和测线7位于模拟工作面裂隙带中，其中的岩层破坏与下伏垮落带中的破坏岩层杂乱无章，具有明显的规律性，尤其在其顶部测线7附近具有明显的层理性，这是裂隙带顶部列些成层状的明显特征。因此确定模拟工作面的裂隙带高度为94m，即上覆岩层变异高度为94m。测线8、测线9和测线10，其中的岩层位移量与前述两带中的岩层位移量有明显差别，且其中岩层破坏不甚明显，裂隙发育与采动前没有明显的差异性，规律具有明显的相似性，这是弯沉带明显特征。结合模拟工作面水文地质结构特征，煤层上覆K8含水层距煤层约为30m，K8含水层位于垮落带之中，采动过程中该含水层完全破坏。模拟工作面上部K10含水层距离煤层顶板约为90m，岩层变异带高度大约为94m，该层位地下水会被疏干或半疏干，从而确定该含水层也发生了变异。

3．2煤层顶板含水层结构变异物探分析

对比矿区水文地质条件和煤层开采进度分析物探结果，从垂向来看，煤矿开采对煤层顶板覆岩破坏和影响范围一般为250m～300m，影响范围从下到上逐渐变小，影响强度从下到上逐渐变弱。受到剧烈影响的顶板覆岩厚度约为整体影响范围的1／3，厚度约为90～120m，基本与裂隙带发育高度吻合。物探结果显示，高阻异常区（即裂隙带）分布有约150～200m厚的次高阻异常区，该区域完全位于采空区上方，从下往上呈现逐渐减小趋势。分析认为该区域为裂隙带外部的非连续裂隙变化区或裂隙微小变异区（图10）。

3．3顶板含水层结构变异厚度的确定

钱鸣高等人研究认为关键层位置对于导水裂隙带高度影响十分明显。通常认为坚硬岩层是刚性的，而软岩具有塑性。如果工作面推进长度较大时，坚硬岩层多沿垂直层面方向断裂；而于软岩层多数只发生塑性变化，不会产生裂隙，故软岩顶板不易发生突水。当关键层的悬露距离小于其极限跨度时，导水裂隙带不会向上进一步发展；而软岩层的下部自由空间高度小于其最大挠度时，软岩层能够保持塑性状态不发生破坏，此时导水裂隙带不向上继续发展，即变异含水层高度得以确定，由此我们提出关键隔水层的概念。即当某一隔水层满足公式υwmax≥Δi时（υwmax覆岩最大挠度；Δi自由空间高度），该隔水层即为关键隔水层，煤层至该隔水层的距离即为变异含水层厚度。以关键隔水层为界，可以划分为水位波动带和水位骤降带。水位波动带特征：水位波动，水资源未明显漏失，岩层弯曲；水位骤降带特征：水位骤降，水资源明显漏失，岩层发生冒落、裂隙发育。

4含水层结构变异渗透性分析

4．1水位波动带含水层渗透性分析

试验结果显示，采煤前抽水井ZL－01测得渗透系数为0．58m／d，采煤过后（CZ－06）的渗透系数为3．14m／d，是采前的5．41倍；另一组抽水井相距稍远，ZL－02井抽水试验测定渗透系数为0．58m／d，CZ－14井抽水试验测定渗透系数为4．69m／d，采后的渗透系数是采前的8．09倍。由此可知，采煤在改变地面形态的同时也使得潜水含水层的渗透性增大。采掘工作面推进过后使得采空区含水层渗透性明显增大现象，且采空区上方距开采边界20～70m范围内的永久裂隙区渗透性最大，其次是采空区中部裂隙闭合区，总体而言采动过后使得渗透性比采前增大约5～15倍。这对于矿区潜水循环将会产生积极意义（JiangHui，2011）。见表1。

4．2水位骤降带含水层渗透性分析

采煤后顶板水层结构性分布差异导致了渗透系数的变异不均衡性，根据试验结果可将煤层覆岩含水层变异带划分为4个区，见图11。①垮落储水区：该区域岩块大小不一，排列无序，岩块间缝隙多且宽，连通性好，研究区内一般厚20～30m，在煤壁附近垮落储水区发育较高，采空区中部垮落储水区发育较低。②裂隙渗透区：位于垮落带之上，与垮落带直接连通，垂向裂隙和层间裂隙发育，研究区内一般发育到煤层顶板以上90m，试验时注水量约为原岩注水量的10～20倍。③裂隙强径流区：靠近煤柱部位的裂隙渗透区两端是大角度张开裂隙发育密集区。从注水试验中可明显看到这部分区域发育上缘距煤层顶板约115m，裂隙强径流区的注水量约为原岩注水量的20～100倍，本区对地下水将会起到导通作用，是发育高度范围内的含水层相互连通，水量交换的良好通道。④离层管流区：离层主要发育在裂隙带以上部分岩体中，它数量不多，顺层展布，连通性极好，具有时效性，随煤层开采往往经历开裂→发育→闭合→消失的过程。离层裂隙对地下水的意义主要表现为顺层输水。煤层的开采是一个动态的过程，应力场会随煤层的开挖而不断发展变化，因此动覆岩渗透特性也不是一成不变的。当工作面推进一定距离时，覆岩被当时的应力场改造，此时的渗透特性适应当时应力作用下的覆岩结构。随着工作面的继续推进，应力场发生了改变，覆岩结构层随之变化，原有的张开裂隙变为闭合，原来的完整覆岩开裂。覆岩的渗透特性随之而变，原本渗透特性好的张开裂隙变化导水性质较差的闭合裂隙，原不透水的原岩转化为导水岩体的一部分。

5煤矿开采区地下水流场演化特征

5．1伴随煤层开采地下水动态变化特征

5．1．1水位波动带地下水动态变化特征

根据野外监测结果，煤层采动过程中，潜水位下降与地表沉陷不完全一致，潜水位下降略滞后，采煤影响初期，地表沉降速度较小，沉降缓慢，监测井内水位未有变化。这是因为地下水具有天然调节能力，当地面沉降速度小于周围含水层对沉陷区补给速度时，就观测不到水位变化。在地面沉降的活跃期内，观测井水位变幅速度的趋势与地面沉降速度的变幅趋势相同。当地面沉陷进入衰退期，沉降速度明显放缓，潜水开始恢复，潜水水位动态曲线与地面沉陷动态曲线开始呈现完全不同的变化趋势。监测200d后，监测井水位趋于稳定，但是水位没有恢复到采煤前位置，这说明含水层虽然受到采煤扰动，但是含水层结构没有发生变异；水位未恢复到采煤前位置，分析认为采动后黄土受到扰动与下伏含水层越流增大（图12）。综上所述，伴随采煤活动推进，地表沉陷盆地逐渐形成，沉陷区内的潜水位出现下降，而沉陷盆地以外潜水位没有明显变化，两者之间形成水力梯度，使得盆地内潜水位逐渐恢复，使得沉陷盆地内水位形成了先下降后上升的波动现象。

5．1．2水位骤降带地下水位变化特征

根据试验结果，当工作面距离监测井35m左右时监测井中的水位尚未发生明显变化，继续推进水位开始出现明显的下降，此时下降幅度较小；当工作面推进到监测井上方时水位继续下降，下降幅度未有发生明显变化；当工作面推进超过监测井约24m时，水位发生了明显的变化，水位埋深变为137．1m，继续推进水位发生了不同程度的骤降。当工作面推过44．4m时，水位降至－147．52m；当工作面推过监测井50．3m时，水位降至－150．3m；当工作面推过监测井57．9m时，监测井水位降至孔底－213m，孔内地下水完全漏失。继续监测到工作面距离监测井200m，仍未见到水位（图13）。从上述水位变化过程来看，采动过程上覆岩层变异带内的含水层水位随工作面的推进水位发生了缓变到骤降到消失的过程，水位的变化实际上反映了上覆岩层变异过程。水位的缓变过程反映了采动过程中上覆岩层裂隙逐渐增大，但是岩层尚未发生破断。工作面推进到距离监测井35m，水位开始发生缓变，说明采动对上覆岩层侧向影响边界范围大约35m。工作面推过监测井24m，水位发生了骤降，说明上覆岩层发生了破断，同时由此可以推断当地采煤周期来压超过59m．从水位发生缓变开始，水资源漏失到矿坑内，含水层近于疏干，完全反应了采动过程中上覆岩层的变异过程，也反应了变异带内水位动态特征：缓变—骤降—消失。

5．2覆岩含水层流场影响范围的确定

通过区域地下水流场三维动态模拟试验，可以得出煤层开采后地下水水位变化与地下水影响边界时空变化的规律（图14），直观的再现了地下水流场的变化情况，其变化规律主要有以下几个方面：①从流场变化显著性来看，开采区的上游、下游及两翼都表现出了随着开采长度和面积的增长，地下水位和降深变化曲线曲率变化由小变大，最终趋于稳定值。②从不同开采模式流场稳定后呈现形状来看，开采工作面中心处都呈现出了“水滴”型，但随着工作面面积增长会演变为“放射”型。③长治地区3号煤开采区上游地下水影响边界最大值为929m，两翼地下水影响边界逐渐增大，从929m逐步增长至约1200m。④、煤矿开采覆岩含水层疏干半径与地下水流向密切相关，上游影响半径最小，侧向影响半径由上至下逐渐增大，下游影响半径最大。

6矿区水文地质研究发展方向

6．1深部矿区水文地质研究亟待加强

上世纪末与本世纪我国经济的高速发展促进了矿产资源的剧烈开发，开采活动大多集中在500m以内的浅部，相应的地质和水文地质研究工作也大多集中在500m以浅。近年来，我国浅部矿产资源逐渐枯竭，西部丰富矿产资源受到交通运输和脆弱生态环境约束等外部条件限制，加大中、东部矿区深部和下组煤煤炭资源开发和生产强度，是满足我国国民经济快速发展对能源需求的必然选择。2008年国土资源部了《关于促进深部找矿工作指导意见》，到2020年，发现一批具有宏观影响的深部矿床，显著增加已有矿山接续资源储量，明显延长矿山服务年限。开展主要成矿区带地下500m至2000m的深部资源潜力评价，重要固体矿产工业矿体勘查深度推进到1500m。可以预计，在未来20年我国东部矿区许多矿井将逐步开采1000～1500m深度的矿产资源。目前，深部水文地质研究的滞后已经严重制约深部矿产的开发，急需加强：深部矿区水文地质研究提供相应的技术理论支撑（KangHongpuetal．，2007）。

6．2关闭矿山水文地质研究将逐步兴起

我国许多老煤炭基地，在经历30余年的高强度开采后，煤炭资源趋于枯竭，已经进入闭坑期。矿山开采过程中形成的地下水降落漏斗，其波及范围远远超过矿井边界，直接改变了区域的水循环与水动力场；矿井关闭后，地下水位将快速上升，原有的矿区地下水运动、循环条件和赋存环境再次遭受破坏，采空区的水文地质条件和水文地球化学环境将彻底改变，关闭矿井将成为重大污染源，不仅采矿活动留下的各种污染物进入地下水系统，同时，矿井、采场、含煤地层、相邻含水层的有害物质也将进入地下水系统，严重污染和破坏地下水资源。伴随我国煤炭产业开展的大规模资源整合，加之当前去产能政策要求，加速了煤矿废弃过程，废弃煤矿带来的地下水环境问题也将更加突出，成为了老矿区产业转型和可持续发展的瓶颈。关闭矿山产生的一系列地质环境问题与原生地质条件下矿山地质环境问题有较大差异，基本属于一个全新的矿山水文地质领域，急需开展深入系统的研究为区域可持续发展解决难题，提供助力（SunXiaohua．2010）。

6．3矿区水文地质与生态环境安全交叉是矿区水文地质学的重要发展方向之一

从目前国内外矿山开发来看，资源开发与生态环境破环一对共生矛盾体，矿山开发无一例外地对矿区及周边生态环境造成破坏。地下水作为矿区生态植被生长的基本要素，其动态变化直接影响着生态植被的生长，与矿区生态环境安全紧密相关。研究矿区地下水与地表植被生态之间的相互作用过程和机制，是采前生态环境保护、采后生态环境重建的基础性工作，是矿区生态环境安全保障必然要求，也是矿区水文地质学的丰富和拓展。

6．4矿山水文地质试验技术方法研究需要引起专家和学者的重视

我国水文地质学者和相关技术人员针对矿山水资源保护和防治水等问题进行了大量的研究，发表了一系列成果，或多或少都涉及部分矿山水文地质现场试验的技术方法，但缺乏系统阐述和列举实例，不够通俗易懂，反倒是矿山技术人员由于具体问题倒逼走在了前面，对于矿山水文地质物理模拟由于难度大更是较少涉及，矿山水文地质数值模拟由于缺乏大量的现场数据支持无法逼真拟合失去了矿山工作人员的信任，让本应占据重要地位的矿山水文地质试验陷入了尴尬的境地。目前的大型水文地质模拟试验技术方法尤其落后，急需相关学者投入精力与时间开展相关研究。

6．5矿区水文地质相关技术设备研发前景广阔

相对于发达国家而言，由于起步较晚和政策导向等原因，我国在矿区水文地质技术设备方面的研发差距较大。近年来，国家对高精尖装备的研发政策导向越来越明显，了一系列鼓励发明创新的政策，而日益发展的矿山水文地质问题和安全需求对相关技术设备也提出了更高的要求，可以预见，未来几十年将是我国水文地质相关技术装备飞速发展的黄金时期，值得相关专业人才和团队投入精力，开发出属于拥有世界先进水平的国产装备，把我国矿山水文地质行业研发水平推向世界前列。

6．6全国矿区地质环境问题形成规律有待开展系统的研究

我国水文地质学者根据问题性质、矿种类型、矿山开发阶段等对我国矿山地质环境问题类型划分，发表了一系列成果，但缺乏系统阐述、较为空泛，其提出的防治措施也没有针对性。我国地域辽阔，各地区各类型矿山开发方式、所处的地质环境等因素造就了我国矿山地质环境问题的复杂性，急需开展深入系统的研究：结合我国不同地区、不同时代、不同类型矿种聚集规律，①分析不同矿种地质环境问题特点，找出不同矿种之间地质环境问题的差别；②分析各类矿种地质环境问题在区域上的分布规律；③针对地质环境问题聚集规律，提出有针对性的防治措施，编制不同地区不同类型矿山地质环境防治区划。

7讨论

（1）本次研究过程中，研究水位骤降带的渗透性、水位动态和储水能力时，仍然沿用传统水文地质学的原理，实际上它完全有别与以往的对未被破坏的原始地质条件下地下水系统，也有别于由于人类过渡开采而引起的地下水系统改变，需要更新传统水文地质理论，甚至发现新的水文地质理论才能全面阐释水位骤降带内水文地质学原理。

（2）矿区水文地质监测工作亟需加强，目前采动过程中水资源动态监测点少，监测周期短，尤其采煤后水位骤降带动态监测几乎空白。加强这项工作有利于准确研究采动过程及采煤结束后矿区水资源特征。

（3）项目研发的区域地下水流场三维动态模拟试验台由于技术和资金等原因，处于初级研发阶段，对复杂区域流场及群矿集采区流场等模拟尚具有一定的困难，需要进一步的技术改造升级和完善，以满足矿区水文地质科研的现实需求。

（4）随着我国矿业变革和后矿业时代的来临，现行的矿山水文地质学加快发展以适应国家发展需要时代的需求，如深部矿山水文地质、关闭矿山水文地质、矿山水文地质生态地质交叉学科、水文地质行业高精尖设备等相关分支学科将逐步兴起，需要相关从业人员和学生引起足够的重视。

8结论

本文从采动引起的覆岩移动入手，在资料分析的基础上，采用相似材料模拟、地球物理勘测、现场注（压）水实验、野外观测的方法，研究了采煤引起含水层结构变异及其渗透性变化特征；在此基础上，研究了采煤引起地下水流场演化特征，从水文地质角度出发将采空区上覆含水层重新划分为水位骤降带和水位波动带，确定了不分层位含水层渗透系数的分布规律，掌握了煤矿群采区地下水流场的演化机理，为研究煤矿群采区含水层结构变异后的地下水循环和水资源重新分布提供技术支撑，对矿区未来地下水资源的开采、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用具有重要的科学意义和实用价值。

参考文献：

陈酩知，刘树才，杨国勇．2009．矿井涌水量预测方法的发展．工程地球物理学报，6（1）：68～72．

范立民，王双明，马雄德．2005．保水采煤新思路的典型实例．矿业安全与环保，36（1）：61～65．

范立民．2009．论保水采煤问题．煤田地质与勘探，33（5）：50～53．

耿林．2005．从苏利文矿山闭坑中总结的可持续发展的16条经验与教训．国土资源情报，4：26～28．

郭文兵，柴一言．1998．条带开采采场应力分布规律的光弹性实验研究．辽宁工程技术大学学报（自然科学版），6：590～594．

胡博文，张发旺，陈立，张瑾．2015．我国矿山地质环境评价方法研究现状及展望．地球与环境，43（3）：375～378．

黄庆享，刘文岗，田银素．2003．近浅埋煤层大采高矿压显现规律实测研究．矿山压力与顶板管理，3：58～59．

黄庆享，钱鸣高，石平五．1999．浅埋煤层采场老顶周期来压的结构分析．煤炭学报，6：581～585．

蒋辉．2011．基于AquiferTest的抽水试验参数计算方法分析．水文地质工程地质，38（2）：35～38．

康红普，王金华，林健．2007．高预应力强力支护系统及其在深部巷道中的应用．煤炭学报，32（12）：1233～1238．

刘成林，赵艳军，方小敏．2015．板块构造对海相钾盐矿床分布与成矿模式的控制．地质学报，89（11）1893～1907．

刘长武，郭永峰，姚精明．2003．采矿相似模拟试验技术的发展与问题———论发展三维采矿物理模拟试验的意义．中国矿业，8：8～10．

刘长武，余建．2003．三维采矿物理模拟实验装置主要设计参数研究．岩土力学，2：325～328．

庞其清，翟大，赵筑簾，张正平．2015．泥河湾盆地晚新生代微体古生物地层及环境演化的探讨．地质学报．89（5）817～842．

孙小华．2010．从北京怀柔圆金梦矿山公园的申建看闭坑矿山在后矿业时代的可持续发展．城市地质，5（3）：8～12．

王家海，宋延斌，张顺斌，周小亮，王凯．2008．王河煤矿煤层发生矿井突水的灰色风险评价．地下空间与工程学报，4：1157～1160．

王树仁，王金安，冯锦艳．2004．大倾角厚煤层综放采场应力与变形破坏特征的三维数值分析．中国矿业，7：71～74．

王振涛，周洪瑞，王训练，张永生．2015．鄂尔多斯盆地西、南缘奥陶纪地质事件群耦合作用．地质学报，89（11）：1990～2004．

王志荣，刘庆军，牛书安．2003．小浪底水库蓄水运行对矿井水害防治的影响评价．水文地质工程地质，5：61～65．

武强，江中云，孙东云，钟亚平，董东林，殷作如，李建民，洪益清，吴承梅，张宏，刘金韬．2000．东欢坨矿顶板涌水条件与工作面水量动态预测．煤田地质与勘探，06：32～35．

武强．2014．我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望．煤炭学报，39（5）：795～805．

武强．2003．我国矿山环境地质问题类型划分研究．水文地质工程地质，2003．（5）：107～112．

许家林，王晓振，刘文涛，王志刚．2009．覆岩主关键层位置对导水裂隙带高度的影响．岩石力学与工程学报，28：380～385．

许家林，朱卫兵，王晓振．2012．基于关键层位置的导水裂隙带高度预计方法．煤炭学报，33（11）：762～769．

杨艳涛，翟立娟，马秀芬，唐燕波，丑江晖．2012．山西王家岭煤矿采空区钻探验证分析．中国煤炭地质，24：92～94．

张发旺，侯新伟，韩占涛．2001．煤炭开发引起水土环境演化及其调控技术，地球学报，22（4）：345～350．

张发旺，李铎，赵华．1996．煤矿开采条件下地下水资源破坏及其控制．河北地质学院学报，19（2）：115～119．

张发旺，赵红梅，宋亚新．2007．神府东胜矿区采煤塌陷对水环境影响效应研究．地球学报，28（6）：522～527．

张玉军，张华兴，陈佩佩．2008．覆岩及采动岩体裂隙场分布特征的可视化探测．煤炭学报，33（11）：1216～1219．

赵文曙，王俊奇，牟义．2012．矿井瞬变电磁法在探测顶板老空区中的应用．山西焦煤科技，36：30～33．

作者:张发旺 陈立 王滨 么红超 许柏青 李敏巍 胡博 文钱龙 单位:中国地质科学院水文地质环境地质研究所 中国地质科学院岩溶地质研究所