礦床充水分析以及對策

楊 斌

(河南龍宇能源有限公司 車集煤礦生產科，河南 永城 476600)

1 礦床充水條件分析

1.1 自然充水水源

1.1.1 大氣降水

地下水的主要循環來源就是大氣降水，大氣降水直接就能造成所有礦床充水。

1.1.2 地表水源

分部在海上，湖泊，河流，水庫和其他水蘊藏量豐富的地區，自然條件和礦床開采礦床開采后地表水，礦區水文地質勘探和礦山水文地質最重要的優先級是評估的一個重要指標開采煤炭儲量的價值。

1.1.3 圍巖地下水源

圍巖地下水源完全按類型：1。消除煤層中的充滿水的巖石接觸關系可分為充水巖石和間接的充水巖石;2可分為不同的巖石，砂礫石孔隙充水礦床及巖的性質充滿了水的礦床與充水巖石的位置，根據對縫的裂縫可分為周邊滿水礦床，地板水礦床和頂板水充滿水礦床。

1.2 礦床充水強度分析

在自然界中分布礦床，單充水的水和裝滿水的通道是罕見的。可以看出，從水文地質的橫截面，上部和下部煤層(體)通常是分布式的充滿水的含水層組。要找出哪些是充滿水的巖石?這是不充水巖石?這是一種強烈的充水巖?這是一個充滿水的弱巖石?為了回答這些問題被稱為充水強度分析礦床。

2 加強礦井水防治有效措施

2.1 完善礦井防治水機構設置和隊伍建設

大水礦區都要成立防治水領導小組。集團公司總經理和礦長分別是防治水的第一責任者，相應的總工程師負技術責任。每個礦要設地測科和鉆探隊。地測科要有3-4名礦井地質和水文地質人員，負責資料的搜集和分析工作;鉆探隊要有專業技術員負責鉆探資料的搜集和分析工作。

2.2 建立健全的防治水制度

礦井之間的防煤柱和邊界煤柱，要按照有關規定留設，遵循《煤礦安全規程》。要調查清楚礦井附近的小煤窯開采狀況，把小煤窯開采范圍和充水地質有關的情況調查清楚，對大礦有威脅的小煤窯要絕不遷就姑息，一定要關掉。

堅決貫徹“有疑必探、先探后掘”的原則。遵循《防治水工作條例》的要求，制定切實可行的探放水措施，尤其是對老空水。要經常性的對防治水煤柱、小煤窯和老空水進行檢查，對斷裂帶“先探后注”，分清頂板水害和底板水害，以防淹采區、淹井事故的發生。

2.3 落實完善防治水工程設施

集團公司和礦每年為水務項目的預防和治療的準備，并認真組織實施。預防和治療水項目資金需要得到保證。礦井水的儲槽，泵的容量，必須適合于水的流入，并有一個備用。我們必須堅持在雨季“三防”檢查。有突水危險的礦井突水危險區設置在水門。在正常生產中，需要定期地打開水門的檢查和維護，以確保順利在任何時候關閉。淹沒的礦井達到的水平隔離和孤立從礦區。應積極采用新的檢測，準確的手段，發現前面的水和水通道，成熟的水文地質情況，更深之破壞防滲層可以用注漿加固，水帷幕關閉和其他新技術。

3 我國在防治水方面的有效技術

針對我國煤礦區日益嚴重的頂板涌(突)水問題，本技術首次提出了解決煤層頂板涌(突)水條件定量評價的“三圖—雙預測法”。這套新思路已分別在開灤荊各莊礦和東歡坨礦均得到了成功地應用。通過分析荊各莊礦礦井水文地質背景，本技術首先對煤9頂板直接充水含水層的富水性和開采頂板冒落的安全性進行了分區研究;在此基礎上，復合疊加二者分區特征，提出了煤9頂板冒落涌(突)水條件綜合分區的劃分方案;最后運用國際最先進的Visual Modflow三維水流與水質可視化專業軟件對即將回采的2099、2393兩工作面的工程涌水量和頂板直接充水含水層的采前預疏放方案進行了動態實時預測。因此，本技術在應用多源地學信息復合原理進行充水含水層富水性綜合分區、和據煤9覆巖段巖性巖相變化特征校正沿用《規范》經驗公式計算裂隙帶高度、以及運用國際上最先進的可視化專業軟件進行回采工作面整體和分段工程涌水量預測等方面，在學術上具有一定進展，在整個華北型煤田的頂板涌(突)水條件定量評價方面具有極其重要的推廣應用前景。

煤炭生產急需解決采掘工作面和巷道掘進前方小構造預報的實際問題，利用現代國家的最先進的地理信息系統(GIS)知識，可以根據收集的煤炭生產處理了大量的廉價的煤炭和礦井構造分析和地球物理數據及鉆探結果，使用了一套新的多源地理信息復雜疊加的研究思路，礦井構造預測地理信息系統的物理概念模型的第時間，總結了具體預報的工作程序和方法，開辟一個新的領域的研究應用小結構的預測是非常廣闊的前景。

4 可視化地下水模擬評價新型軟件系統(Visual Modflow)與礦井防治水

由于系統化和可視化等特點，Visual Modflow作為目前國際上最盛行的三維地下水資源模擬評價的標準專業軟件系統，同時由于系統的軟硬件運行環境要求不高，我國目前大多數科研、院所和生產單位均可滿足提供，因此，這套系統應該在我國有關行業迅速普及推廣。這是盡快消化吸收發達國家的先進科學技術、與國際科技界接軌的迫切需要。

Visual Modflow在我國礦井防治水研究中應用潛力巨大，特別是三維溶質運移模擬、流線示蹤模擬和任意均衡域的水均衡計算等，開灤礦務局東歡坨礦煤層8頂板涌(突)水條件定量研究課題對它的成功應用說明，Visual Modflow可為合理制定礦井防治水決策方案提供重要的科學依據。

［1］武強.華北型煤田礦井防治水決策系統.北京：煤炭工業出版社，1995;

［2］武強，2002，礦井水災防治，中國礦業大學出版社;

［3］武強等，2005，礦山環境研究理論與實踐，地質出版社;

［4］武強等.試論煤層頂板涌(突)水條件定量評價的“三圖—雙預測法”.煤炭學報.2000(1);

［5］武強等.華北型煤田排-供-生態環保三位一體優化結合研究.中國科學.1999(6);

［6］武強等.GIS技術在預報煤層回采前方小構造中的應用潛力.煤炭學報.1999(2);

［7］武強等.基于GIS的礦井水文地質信息系統開發與應用.煤炭科學技術.2001(11);