中国矿产水文地质类型划分与特征

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摘要：我国很多矿产的水文地质条件都极为复杂，不管是受到水害威胁的面积还是程度均为世界罕见。尤其是近年来，开采强度及开采规模的扩大，导致矿井中水文地质问题越来越严重，这一问题为我国矿产安全生产敲响了警钟。下面文章主要从多角度针对中国矿产水文地质类型划分与特征进行分析，供大家参考。

关键词：水文地质;类型划分;特征分析

大量工程实践证实，矿井水文地质类型的复杂程度直接反映了矿井开采过程中受到水害威胁的程度，决定了矿井水工作防治难易程度，并且与矿井开拓方式选择和采掘系统布置直接相关。所以，必须进行正确的矿井水文地质类型划分，这对矿井水害危害程度的分析和评价非常重要，对于矿井安全、高效及有序生产目标的实现具有非常重要的现实意义[1]。

1矿产水文地质类型划分

为了提高矿区防治水的基础工作，并深入了解全国范围内煤矿区害现状，我国矿区安全监察局于2012年进行了一次全国矿区水文地质类型划分结果调查工作。按照各省26份统计情况，在划分的矿区中，共有78个水文地质条件极复杂的矿井，827个复杂型矿井，4141个中等型矿井，6458个简单型矿井。按照该次全国调查统计的情况来看，包括江苏、湖北及北京等在内的省市区均开展了水文地质类型划分工作，超过安徽、河南及陕西等95%的省区已开展矿区类型划分，主要有兼并重组、没有开展类型划分、长期停产等矿井未能上报划分类型的煤矿。共有905个极复杂型与复杂型煤矿，这些矿区主要在黑龙江、山东、山西等9个省区分布，在全国极复杂型与复杂型矿区中占74.3%。目前上述地区为我国煤矿防治水工作中的重点监察区域，特大突水事故时有发生[2]。

2矿井涌水量与富水系数特征

2.1矿井涌水量特征

由本次调查统计结果中看出，全国范围内，每年矿区的实际排水量达到了71.7亿m³，黑龙江、河北、山西、云南等13个省区每年煤矿排水量超过2亿m³，在全国矿区总排水量中占83.2%。全国范围内共有61处能源矿井用水量在1000m³/h，其中山东共有7处、河北共有11处、河南共有18处，地下开采能源矿井的最大涌水量矿井为陕西神东锦界煤矿，其正常涌水量为4900m³/h，最大用水量可以达到5499m³/h，其次为正常涌水量是4500m³/h、最大用水量是5400m³/h的河南焦煤集团演马庄煤矿。此外，露天开采最大的煤矿为内蒙古元宝山煤矿，其正常涌水量为11250m³/h，最大用水量达到了12500m³/h。在中国范围内，矿区正常涌水量与最大涌水量的比值是9:1，从总体上来看最大用水量与正常涌水量比值超过2的省份有广西、重庆、湖北及福建等，上述省份多数处于南方，季节性降雨对其的影响较大，其中广西矿区最大涌水量总和大约是正常涌水量总和的3.02倍，居全国的首位。实际上正常涌水量和最大涌水量之间的差距和当地地表水与大气降水和井下沟通的情况成正比，如我国南方雨季井下的涌水量会在短时间内急增，因此，矿井一定要做好备用排水设施，否则很容易造成淹井问题。若遇到暴雨洪水等极端气候条件，停产撤人是最好的应对措施，待暴雨过后再排查隐患、恢复生产。

2.2富水系数特征

生产矿井某使其其排水量和同一时期能源产量之间的比值是为富水系数。2.04m³/t为目前我国矿井的平均富水系数，也就是说每排2.04m³的水生产1t的煤，目前我国富水系数的平均值≥5的省份主要有湖北、四川、湖南、广西及重庆等。

3不同聚煤区矿井水文地质类型划分特点

按照矿井充水、水文地质特征、聚煤区成煤期等因素对安全生产危害程度的不同，可以将我国范围内的矿区分成6个矿井水害区，由于目前有关西南区、台湾地区缺少数据，因此本次研究对其进行深入分析[3]。

3.1东北晚侏罗早白垩纪煤田裂隙水害区

该区主要包括辽宁、内蒙古及黑龙江等省区，其中共有1788个煤矿，其中1655个为矿井划分水文地质类型，在本区煤矿总数中占92.6%，同时在全国范围内类型划分矿井的总数中占14%。该区共有100个极复杂、复杂型矿藏，在全国极复杂、复杂型矿井总数中占11%，由于受到资源层顶板裂隙水、地表水及老空水等水害的威胁，很多矿井均发生了透水事故，还有一些受到第四系松散层水的严重威胁，煤矿在季节降水形成因素的影响下形成了地表汇流。

3.2华南晚二叠纪煤田岩溶水害区

该地区主要有湖北、广西、福建及湖南等省份，共有7163个煤矿，其中共有6362个矿井划分了水文地质类型，在该区矿井总数中占88.8，在全国范围内进行类型划分煤矿的55%[4]。虽然该区有非常多的煤矿数量，但是全国范围内其生产能力仅为16%。另外，该区经常发生矿井突透水事故，共有414个极复杂与复杂型矿井，在全国极复杂与复杂型矿井中占45.7%，主要受到了地表水、底板岩溶裂隙、老空水及地表水等水害的威胁。

3.3华北石炭二叠纪煤田岩溶-裂隙水害区

该地区的重点省份有内蒙古西部、北京、河北及山东等，是我国的主要产矿区，核定其生产能力是281896万t/a，在全国能力中占66%，该区共有3389个矿井，其中有2889个矿井划分了矿井水文地质类型，在该区矿井总数中占85.2%，在全国范围内类型划分的矿井数量中占25%。该区共有340个极复杂与复杂型煤矿，在全国极复杂与复杂型矿井中占37.6%，而全国范围内有超过一半的极复杂型矿井位于该区中。该区主要面临老空透水、矿井排水及资源层底板溶裂隙突水等水害威胁。

3.4西北早侏罗纪矿井裂隙水害区

该区主要有青海、甘肃及新疆兵团等地区，共有645个矿井，其中598个矿井均划分了水文地质类型，在本区矿井总数中占92.7%，为全国类型划分煤矿的5%，32248.6万t/a是其生产能力。该区中共有51个极复杂与复杂型矿井，在全国极复杂与复杂型矿井总数的5.6%，该区为干旱及半干旱地区，在矿井供水上存在严重威胁，从总体上来看受到矿井水害的威胁并不大，一些矿井有老空水、煤层顶板类吸水等水害的威胁。

4结语

综上，本文总结了全国范围内矿区水文地质类型划分情况及基本特征，重点对一些数量的极复杂与复杂型煤矿进行了分析，从涌水量、矿井数量及类型复杂程度等方面，对全国及各省区矿区特点进行了分析，深入剖析了当前4大主要聚矿区存在的矿井水文地质类型问题，指出了主要面临的水害难题。

参考文献：

[1]李贤志,张维,傅耀军,王学军,张日宇,王猛,刘贺丹.山西王家岭煤矿矿井水文地质类型划分与特征分析[J].煤炭工程,2016,(S2):109-113.

[2]张耀,李珂,安鑫,赵雅宁,安晓凡,刘春龙.韩城矿区典型煤矿水文地质类型对比分析研究[J].煤炭技术,2016,(02):146-148.

[3]孙文洁,王亚伟,李学奎,杨文凯,何云超,吴峰海.华北型煤田矿井水文地质类型与水害事故分析[J].煤炭工程,2015,(06):103-105.

[4]王晓军.梧桐庄矿水文地质条件分析及防治水措施研究[J].煤炭与化工,2014,(10):119-121.

作者:杨方 单位:河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院