潘三煤礦礦井涌水量預計及評價

于光輝

摘 要：文章通過潘三煤礦自資源勘探以來各時期獲取的相關地質與水文地質、出（突）水、礦井和井筒涌水量及水位動態觀測等資料，并進行了全面系統的分析。參考利用了《潘三煤礦礦井地質報告（修編）》（2014）及《潘三煤礦礦井水文地質類型劃分報告》（2016）相關水文地質資料，對礦井二水平各塊段開采時的涌水量進行了預計。

關鍵詞：涌水量；比擬法；涌水量預計

中圖分類號：TD742.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）19-0056-02

Abstract： Based on the dynamic observation data of geology and hydrogeology， water inrush， water gushing and water level in Pansan Coal Mine since resource exploration， this paper makes a comprehensive and systematic analysis of the data obtained in each period since resource exploration in Pansan Coal Mine. With reference to the relevant hydrogeological data of "Pansan Coal Mine Geological Report （revised edition）" （2014） and "Pansan Coal Mine Hydrogeological Type Classification report" （2016）， the water inflow during mining in the second level of the mine is estimated.

Keywords： water inflow； analogy method； water inflow prediction

1 礦區概況

潘三礦位于淮南市潘集區，距洞山約34公里，距鳳臺縣城約15公里，地理坐標為東經116°41′45″～116°48′45″，北緯32°47′30″～32°52′30″。潘三礦井田東起第九勘探線，西至十五勘探線；東與潘一礦毗鄰，西與丁集礦相接，北邊界東段以F1-3斷層為界，西段為潘四東井田南邊界，南部以13-1煤-900m等高線地面投影為界，東西走向長9.6km，南北傾向寬5.8km，面積54.3km2，區內無小煤窯及老窯。

2 礦井涌水量現狀及分析

礦井投產以來，自1993年1月至2016年11月，潘三煤礦對礦井涌水量進行了連續系統觀測，據觀測數據統計，最小涌水量為135.30m3/h，最大涌水量為482.6m3/h。其中最大涌水量482.60m3/h是 2010年2月因原西風井井壁破裂出水而造成的；其次417.1m3/h是2007年西一B組煤采區12318工作面回采時頂板砂巖出水所致。正常情況下礦井涌水量為135.3～370.4m3/h。

3 采區及涌水量預計水平劃分

3.1 一水平采區劃分

潘三煤礦一水平自動向西劃分5個采區，并全部打開，東四采區、東三采區、西一采區、西二采區、西三采區。

3.2 二水平采（盤）區劃分

潘三礦-817m二水平分為東一采區、東二采區及西翼采區，主要開采13-1和11-2煤層。

3.3 涌水量預計水平（塊段）

本次二水平涌水量預計以13-1煤底板等高線圖為底圖，以13-1煤底板等高線為界線，分為5個水平（塊段），具體是：

-650m水平：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至丁集井田邊界；北自煤層露頭，南至-650m底板等高線。

東翼-650～-817m塊段：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至十一～十二勘探線及工廣煤柱；北自-650m底板等高線，南至-817m底板等高線。

西翼-650～-810m塊段：東自十一～十二勘探線及工廣煤柱，西至丁集井田邊界；北自-650m底板等高線，南至-810m底板等高線。

東翼-817～-900m塊段：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至工廣煤柱；北自-817m底板等高線，南至-900m底板等高線及礦權邊界。

西翼-810～-900m塊段：東自工廣煤柱，西至丁集井田邊界；北自-810m底板等高線，南至-900m底板等高線及礦權邊界。

3.4 涌水量統計

根據潘三礦井二水平開拓布局及上述二水平開采塊段劃分，擬采用地下水動力學法和潘三礦-650m一水平開采實際面積、涌水量比擬法，分別預計-900m水平及東翼-650～-817m、西翼-650～-810m、東翼-817～-900m、西翼-810～-900m區間礦井涌水量。具體如下。

3.5 比擬法

3.5.1 采用公式

公式中各字母的含義及單位：F0-生產礦井實測水平開采面積（m2）；Q0-生產礦井實測水平涌水量（m3/h）；Q-預計水平涌水量（m3/h）；S-水位降低值（m）；F-預計水平開采面積（m2）。

3.5.2 參數選擇

據2013年～2016年礦井涌水量實測資料，一水平（-650m）正常值取112.90m3/h，最大值取248.78m3/h（包括一水平C組煤砂巖裂隙水、井筒出水及生產用水），比擬法預計二水平及各塊段正常及最大涌水量，實際開采、水位降深參數選取列于表1。

3.5.3 涌水量計算

將表3參數及正常、最大涌水量選取值，代入公式（3-1），計算獲得各水平、塊段正常與最大涌水量。計算結果列于表2，可詳見之。

4 涌水量評價

本報告采用地下水動力學法與比擬法兩種方法對潘三礦各水平及二水平東西翼塊段涌水量進行了預計。兩種方法預計涌水量正常值比較接近，并與-650m一水平開采實際涌水量值反算滲透系數參數計算結果最大相差33m3/h以內；涌水量最大值，地下水動力學預計結果較比擬法預計結果偏小，最大小174.55m3/h，較-650m一水平開采實際涌水量值反算滲透系數參數計算結果最大小98m3/h。

5 結論及建議

報告系統收集了潘三礦井勘探與生產建設各時期所獲取的地質、水文地質資料，以及礦井投產以來涌水量觀測資料，經充分分析，預計了二水平及各塊段礦井正常和最大涌水量。

綜合地下水動力學法和比擬法涌水量預計結果，經對比分析，建議采用比擬法預計結果，作為二水平及相應塊段開采排水系統的設計依據。即：

西翼-650～-810m區間：正常涌水量105.9m3/h，最大涌水量233.4m3/h；

東翼-650～-817m區間：正常涌水量73.0m3/h，最大涌水量161.0m3/h；

西翼-810～-900m區間：正常涌水量77.8m3/h，最大涌水量171.4m3/h；

東翼-817～-900m區間：正常涌水量46.7m3/h，最大涌水量102.9m3/h；

西翼-650～-900m區間：正常涌水量136.0m3/h，最大涌水量299.6m3/h；

東翼-650～-900m區間：正常涌水量89.7m3/h，最大涌水量197.7m3/h；

礦井-650～-900m水平：正常涌水量162.9m3/h，最大涌水量359.0m3/h；

全礦井-900m水平：正常涌水量209.9m3/h，最大涌水量462.6m3/h。

本報告礦井涌水量預計采用的-650m水平涌水量中含有生產用水，故預計的二水平涌水量中也含有礦井生產開拓時的生產用水。

參考文獻：

[1]潘三涌水量報告[R].

[2]國家安監總局.煤礦床水文地質探查工程質量標準[S].2011.

[3]GB 12719-91.礦區水文地質工程地質勘探規范[S].

[4]張偉，賁世連.童亭煤礦礦井涌水量估算及評述[J].科技創新與應用，2017（19）：78-79.

[5]孫福勛，張元杰，丁濤.解析法和比擬法在礦井涌水量分析及預測中的應用[J].科技創新與應用，2016（08）：34-35.