水量预计水文地质论文
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一、盘区含（隔）水层特征
根据以往在二盘区补勘的水文地质工作，按地下水赋存条件及水力特征，将二盘区含（隔）水层划分为新生界松散层孔隙潜水含水层和中生界直罗组风化基岩孔隙-裂隙含水层、延安组基岩承压含水层及新近系土层隔水层。
（一）新生界松散层孔隙潜水含水层。该含水层在二盘区主要包括风积层、冲积层，风积层广泛分布盘区地表，为粉细砂，厚度变化大，沙丘地区透水不含水或含水微弱，靠近沟谷地区含水较强，滩地区与下伏萨拉乌苏组构成统一含水层。冲积层分布于沟谷、漫滩及阶地，与下伏基岩风化带形成统一含水层，沿河谷呈片状或带状分布。含水层以细砂、中粗砂为主，部分为粉砂和亚砂土，局部地带底部为砂砾石，结构松散，孔隙大，透水性强，补给条件优越，赋存条件佳。据以往水文地质补勘工作，其中二盘区北部古冲沟范围内整体较厚，含水性好，水位埋深在0~45m范围变化，含水层厚度0~64m之间，变化较大。据J1307号钻孔对沙层与风化基岩混合抽水试验显示，单位涌水量0.2238~0.4819l/s.m，平均单位涌水量为0.3349l/s.m；渗透系数0.5246~0.8879l/s.m，平均渗透系数为0.682/s.m。矿化度一般小于0.4g/L,为HCO3~Ca•Mg或HCO3~Ca型水,富水性中等极强。二盘区南部松散层整体薄，含水性较弱。
（二）土层隔水层。二盘区内，土层主要是保德组红土，及离石组黄土，分布不均，变化较大，厚度0~73.03m,一般厚度20m左右,土层在二盘区北部河则沟及青草界两侧由于受古直罗河冲刷剥蚀，土层残存厚度很小，分布不均，甚至完全被剥蚀构成天窗，总体上主要分布在古冲沟范围以外，土层沿井田分水岭向河则沟、青草界沟厚度逐步减小，岩性为一套土黄、棕红、浅紫红色粘土及亚粘土,含钙质结核,富水性极差。
（三）直罗组风化基岩孔隙-裂隙含水层。该含水层在该区广泛分布。上部为灰黄-土黄色粗粒砂岩；下部为土黄色含砾粗砂岩，局部见底砾岩，岩性孔隙流通性好，加之风化强烈，裂隙发育，导水通道发育，富水性好，钻探施工至此段漏水，且漏失量较大。在河则沟及青草界沟流域古冲沟冲刷剥蚀去，残存厚度0-45m，变化大，土层缺失地段与上覆松散层潜水构成统一含水层。根据以往钻孔的单孔抽水试验资料综合显示，平均单位涌水量0.1284~0.3318l/s.m，渗透系数0.186~0.6478l/s.m，平均渗透系数为0.3670l/s.m；大部分区段为中等富水性，只在J1004孔附近显示弱富水性。在土层分布区，具有承压性。地下水水化学类型为HCO3—Na•Ca及HCO3•SO4—Na型，矿化度0.20~0.56g/l，属淡水类型。J806钻孔、J808钻孔矿化度偏高，为0.52~0.56g/l，SO42+离子含量偏高。
（四）延安组正常基岩承压含水层。二盘区延安组基岩承压含水层主要为延安组含煤岩系承压含水层，为一套浅灰色中细粒砂岩与砂质泥岩互层。节理裂隙不发育，富水性极差。由于古冲沟冲刷剥蚀，安组顶部局部受到风化作用影响，岩性较松散，风化裂隙发育。据勘探报告，以往抽水资料该含水层富水性差，渗透系数变小，延安组各主要可采煤层上部均有15m左右的灰白色中、细粒砂岩，局部粗粒砂岩，是各主要可采煤层的直接充水含水层。
（五）烧变岩孔隙、裂隙含水层。该含水层主要分布于本区西南及南部3-1煤火烧区，烧变部位为3-1煤上部，岩性显示为浅红、褐灰色粉砂岩，成份以石英、长石为主，泥质胶结，结构较疏松，富水性强。据以往水文地质工作，该含水层在J1303孔的揭示厚度5.35m。根据本次J1303单孔抽水试验资料显示，平均单位涌水量3.3140l/s.m，平均渗透系数74.103l/s.m，属强富水性含水层。该层地下水水化学类型为HCO3—Na•Ca，矿化度0.25g/l，属淡水类型。
二、盘区矿井充水因素分析
补勘区矿井充水方式有直接和间接两种，它们分别受大气降水、地表水和地下水等因素的控制，且具有一定的水力联系，对未来矿井生产有不同程度的影响。
（一）充水水源。区内充水水源主要有大气降水、地表水、地下水。矿区年平均降水量仅435.7mm，且降水集中在7～9月，矿井涌水量随季节有不同的变化，故降水为矿井充水的间接水源。补勘区内地表水体主要为青草界沟（长年流水），河则沟，沟谷地段3-1煤上覆基岩很薄，冒落带高度大于基岩厚度，顶板冒落后，冒落带裂隙必将沟通地表水体，使其成为直接充水水源，并可导致溃沙危害。补勘区北部古冲沟发育区、南部青草界沟两侧，3-1煤层上覆基岩厚度小于导水裂隙带高度，故直罗组风化岩孔隙裂隙承压水和煤系裂隙承压水为直接充水水源；松散层潜水。
（二）防沙、防水煤岩柱界线修定说明。根据2011年至2013年锦界矿二盘区的补勘钻孔情况，在2010年9月6日编制的锦界煤矿3-1煤开采防沙、防水煤岩柱界线图的基础上，对二盘区3-1煤上覆基岩等厚线图及防沙、防水煤岩柱界线进行了局部修改。见锦界煤矿3-1煤开采防沙、防水煤岩柱界线图。
（三）充水强度分析。工作面充水强度主要决定于所揭露的含水层富水性。充水量一般是由大渐渐变小，其历时受充水水源的储水量大小控制。当揭露至风化岩时水量较大，而揭露至正常基岩时，充水量较小。
三、盘区工作面涌水量预算
（一）计算条件分析
1．煤系岩层为含水微弱岩层，对工作面涌水影响微小，计算工作面涌水量时不作考虑。
2．不考虑意外性的大裂隙沟通地表水所造成的突水，仅以正常导水裂隙导通直罗组风化岩含水层形成的地下水渗流场为模式。
3.二盘区在编写本总结时31201面、31202面、31203面已采掘完，分别对这三个工作面的疏放水涌水量及工作面回采时涌水量数据进行了统计，从涌水量变化的趋势及二盘区生产能力已基本稳定的情况分析，二盘区工作面涌水量高峰期已过，并在今后将处于缓慢平稳下降的趋势。
4．二盘区31204面在编写本总结时已回采961m，只按目前工作面平均涌水量预计。
5．31205面在编写本总结时正在进行疏放水工作，正处于富水阶段，按相邻31204工作面的涌水量资料，结合地表水文观测孔内含水层水位的变化，预计工作面最大涌水量和正常涌水量。
（二）涌水量预算二盘区在编写本总结时31201面、31202面、31203面已采掘完，分别对这三个工作面的疏放水涌水量及工作面回采时涌水量的数据进行了统计分析，并作出了三个面的最大涌水量和正常涌水量变化的趋势线，根据趋势线得出了31204、31205、31206工作面的的最大涌水量和正常涌水量的初步分
1．31204工作面涌水量预计截至编写本总结时，31204工作面已回采961m，剩余3628m。该工作面初采期涌水量平均134m3/h，最大涌水量达到208m3/h。预计31204工作面剩余回采段正常涌水量为280m3/h，最大涌水量360m3/h。
2．31205工作面涌水量预计截至编写本总结时，31205工作面正在疏放水工作。该工作面疏放水初期涌水量最大达到755m3/h，平均612.5m3/h。现正处于此工作面疏放水涌水量的高峰。预计31205工作面回采时正常涌水量为210m3/h，最大涌水量270m3/h。
3.预计31206工作面回采时正常涌水量为160m3/h，最大涌水量210m3/h。
4．二盘区31204、31205、31206设计工作面涌水量计算预计
4.1计算参数的确定
4.1.1二盘区31204、31205、31206工作面3-1煤层正常基岩平均厚30m,岩性主要为粉细砂岩。含水性弱，对工作面涌水量影响甚微，不参与涌水量计算。
4.1.2直罗组风化基岩是工作面直接充水水源。该含水层厚40-75m，考虑工作面疏放水后含水层厚度减小，取20m。
4.1.3直罗组风化基岩含水层给水度取0.05。
4.1.4直罗组风化基岩（J2z）孔隙裂隙承压水计算参数按以往钻孔抽水试验成果，渗透系数取0.48m/d。
4.1.531204、31205、31206工作面老顶初次垮落步距按60m计算，工作面顶板正常垮落步距按15m计算。
4.2正常涌水量预计计算公式利用锦界煤矿已采工作面的涌水量观测数据，采用“水文地质条件比拟法”进行工作面正常涌水量预计。
4.3工作面最大涌水量预计工作面最大涌水量预计松散孔隙潜水含水层采用“垮落法”计算公式，基岩裂隙承压含水层采用“大井法”计算公式；工作面正常涌水量松散孔隙潜水含水层与基岩裂隙承压含水层采用“积水廊道法”计算公式。松散孔隙含水层计算参数（渗透系数、影响半径等）采用J1113、J911、J706钻孔抽水试验所取得的数据，基岩裂隙承压含水层采用井田精查地质报告提供的数据，计算结果可以作为矿井防治水工作的技术技术依据。
作者：解国强单位：中国神华神东煤炭集团地测公司
