中国煤矿水文地质类型划分及特征

前言：本站为你精心整理了中国煤矿水文地质类型划分及特征范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要：我国煤矿安全形势严峻，各地煤矿安全问题频发，引发了国家和人民的强烈关注。地下环境复杂，存在着很多不确定性因素。煤矿水灾害是我国各地煤矿比较严重的灾害，不仅威胁着煤矿资源的安全，给国家带来巨大损失，更重要的是地下作业的工人们也时刻面临着生命危险。我国发生的煤矿坍塌事件不胜枚举，血淋淋的教训摆在眼前，应该引发研究者的高度重视。文章研究各地煤矿水文地质情况，对其进行划分，分析不同类型的特征，结合贵州某一煤矿勘察实例分析加以说明水文地质类型划分的现实意义，为矿井安全和矿井水灾的防治提供可靠依据，减少矿井安全事件的发生，保护工人们的生命安全和国家财产安全。

关键词：煤矿;水文地质;地下水;地层;煤床充水

在地球数亿年的演变过程中，无数次的桑海沧田导致地层情况复杂，地下水的分布更是不可预测。我国地质勘测起步较晚，勘测手段仍不发达，对于地下水的了解还处于初级阶段，因此在煤炭的生产实践中，水害是煤矿安全事故的重要原因。据统计近年来我国发生多起因水害发生的煤矿事故，导致多人伤亡，造成巨大的简接和直接的财产损失，因此减少煤矿水害，遏制类似事件的发生被国家提上日程，颁布了《煤矿防治水规定》，但要查明矿下水文地质条件必须了解水文地址的划分和特征，因此文章的研究具有重大的现实意义，为矿灾的针对性防治提供对策和科学依据，令矿井安全规范管理更进一步。

1矿床水文地质勘查类型判断

1.1收集资料

在进行区域勘测之前应该收集此地区的水文区域的资料，首先要了解的是此区域的所属流域及水系、地表地况、此前所勘探此区域的地层情况，是否有断层褶皱等地貌、水文地质的特征，各地层接触情况等；其次要掌握采煤层顶底板岩性组合，以便确定煤矿的主要地下水来源和地下水水位高度。在对这些资料进行详细了解后，在勘察工作时能做到心中有数，进行初步判断勘察情况，结合搜集的资料合理确定矿床水文地质勘察类型。

1.2矿床水文地质的划分

（1）类型的划分。类型的划分有不同的划分方法，其中根据含水空间特征和直接充水含水层可以将矿床水文地质勘察类分为三类：①孔隙充水矿床，这种类型的矿床的充水来源是岩层空隙的水源，孔隙水是因为岩层松散造成的岩层中的空洞，由地上水的渗透所贮存的水层，为煤矿床提供能量补给；②裂隙充水矿床，岩层中不仅有坚硬的岩石，还有具有天然裂隙发育的碎屑岩，在地下水的渗透下，这些裂隙就产生了充水，形成裂隙充水层；③岩溶充水矿床，我国有着丰富的岩洞资源，溶洞不仅只存在于地表，地下也有着大量的溶洞，这些岩溶的发育为地下水提供了流动的通道，具有富水性强的特点，大量的岩溶水为充水矿床提供源源不断的补给。根据充水水源的划分可以将煤矿床水文地质勘察分为四类：①地下水充水矿床，就是以地下水为来源的矿床，在岩层以下有着丰富的地下水资源，为矿床提供源源不断的补给；②地表水充水矿床，地表水通过地层的渗透途径岩层缝隙或者塌陷带、断裂带进入矿床，另外地表水通过废弃采空巷道进入矿床也是地表水充水矿床形成的主要方式；③老空水充水矿床，当采空区的积水积累到一定程度时会流向各个通道形成老空水充水矿床；④混合充水矿床，这种矿床情况比较复杂，有多种充水渠道，形成混合充水矿床的原因较为多样化。（2）型的划分。根据矿床勘察的难易程度可以将矿床水文地质划分为三类：①简单型，顾名思义，这种矿床水文地质的情况比较简单，地下水来源流向明确，主要充水水源大气降水的渗透，且地下水水位在可开采煤层以下，煤矿安全问题不受影响地层形式和岩洞情况明朗，无岩层的塌陷、断层等问题；②中等型，矿床水文地质条件对于煤矿的开采难度中等，包括三种情况：直接充水量达到所需量；直接充水的涌量虽然较大，但是补给存在不足问题，与地表水无直接流通；直接充水含水层比较稳定，同时水压力低，煤层隔水岩较为稳定，能够有效地隔绝地下水的侵蚀；③复杂型，这种煤矿水文地质条件都比较复杂，主要存在三种情况：直接充水含水层的单位水涌量较大；直接充水含水层的单位水用量在可控范围内，补给渠道通畅，与地表水联系紧密；直接充水含水层稳定，但水压力较大，煤层间隔水岩层稳定，但岩层的断裂处导水性较强。

2矿床水文地质勘察实例分析

2.1矿井概况

贵州煤矿井为了增大年生产量，计划扩能扩界，因此需要提高勘察深度。在原有地质资料的基础上加强对此煤矿区域的水文地质类型的了解，为接下来的水文地质的勘察划分类型。

2.2矿区水文地质类型

（1）地下水类型。根据资料显示此区域的地下水主要有岩溶缝隙水、基岩缝隙水、松散岩类孔隙水，分别存在于三叠系下统永宁镇组一段、飞仙关组和龙潭组泥岩、峨眉山玄武岩组玄武岩、第四系冲洪积物。（2）地层水文地质特征。主要内容：①第四系的地层岩主要为冲洪积物，厚度不等，地下水类型主要是孔隙水，属于弱含水层，水量随季节变化波动较大；②三叠系下统宁镇一段的地层主要有层状灰岩组成，厚度为中厚层，地下水类型为管道水、岩溶裂隙水，水量丰富；③飞仙关组的地层分布于矿区的北部，由粉砂岩、粉质泥岩组成，富水性弱。随着深度的变化，地下水由风化裂隙水转变为含基岩裂隙水；④龙潭组地层含有煤层，岩性主要包括细砂岩、粉砂岩、泥岩等碎屑岩组成，地下水与飞仙关组相似，属于煤层直接充水含水层；⑤峨眉山玄武岩组的地层以坚硬的富水性弱玄武岩为主，存在较少量的裂隙水，是较稳定可靠的隔水层。（3）地下水补给、径流、排泄。该矿区的地下水补给主要依靠大气降水，径流方式为大气降水存积在地势较低处，通过地表土进行渗透，渗入岩溶裂隙内，进入暗河，最终排泄在沟谷内，此种地下水经过层层径流易形成岩溶大泉、泉群。地下水的径流量和流势与地表地势、岩层组成与分布有关，地下水的运动主要是地表降水的渗透，汇聚与排泄，在雨季地下水含量丰富，水位身高，六月份到九月份的地下水含量最为充裕，在旱季或者秋冬季节随着降雨量的减少地下水位逐渐降低，流量也呈现递减状态，三到四月份水量最低。

3充水因素分析

3.1充水水源

充水水源主要有大气降水、地表水、老采空区积水以及地下水。在开采过程中会出现塌陷造成地裂缝，大气降水就经此渗入矿井，在裂缝较大地段矿井充水量较大；此矿区的直接充水层为龙潭组地层，但其上层的飞仙关组为间接充水层，但两层地层的富水性较弱，因此地下水对矿井充水较弱。地表水可经过管道或者冲沟直接进入矿井，是矿井的直接充水来源，但地表水易于发觉，控制简单，一般不足以诱发矿灾的发生。在年代久远的矿区，存留着很多废弃的老采空区，这些老窑大都存在着积水，是造成矿灾的主要诱发因素。

3.2充水通道

龙潭组煤层位置较浅，靠近地表，因此岩石天然节理缝隙是地表水进入矿井的通道；采煤活动的开展对地表以及岩层都造成了一定的损害，很多部位都形成采煤裂隙，这为地下水提供了直接的活动通道；断层破碎带具有很好的渗透性和导水性，也是煤矿充水的主要通道；老煤矿、采空区经过长年累月的积累都存在着大量的积水，如果新的矿道挖掘与之相同，很有肯能引发煤矿水害；在煤矿开采过程中的不合要求的钻孔也是煤矿充水的原因。

4矿区水文地质勘查类型

根据对矿区地表地势、地层状况以及地下水的分析，可以看出本矿区无大流量河流，地下水水位低，主要来源为大气降水，且岩层富水性、导水性弱，是较为稳定的隔水层，水文地质条件较好，但老窑的积水较为严重，是一大安全隐患，综合以上可以得出本矿区水文地质类型属于中等类别。

5结束语

根据理论分析结合实例探究，可以看出判断矿床水文地质勘查类型尤为重要，不仅可以为水文地质的勘测指明大致方向，有利于勘察人员确立合适勘察方法，而且可以提高勘察效率和勘察精度，减少不必要的工作量，也为矿井水害的防治提供科学依据。随着科技的发展，勘察仪器的不断升级，水文地质勘查也会随之发生调整，因此对勘察类型的划分也要与时俱进，但这是一个长时间的探索。文章对矿床水文地质勘查的划分在近年仍有极大的指导作用，对未来的研究也有很大的参考价值，以期对矿区地下水资源和环境的保护，减少矿井安全问题提供科学指导。

参考文献：

[1]王铮.裂隙充水矿床水文地质勘察[J].黑龙江科学,2014,(11):203.

[2]罗岚.浅谈矿区水文地质勘探的技术要求[J].安徽地质,2011,(4):296-298.

[3]刘洪涛.工程地质勘察中水文地质问题的危害解析[J].工程技术研究,2017,(6):21-22.

作者:刘岩磊 张雪娟 罗丽 单位:河北人地生态工程有限公司