中國煤礦水文地質類型劃分及特征

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摘要：我國煤礦安全形勢嚴峻，各地煤礦安全問題頻發，引發了國家和人民的強烈關注。地下環境復雜，存在著很多不確定性因素。煤礦水災害是我國各地煤礦比較嚴重的災害，不僅威脅著煤礦資源的安全，給國家帶來巨大損失，更重要的是地下作業的工人們也時刻面臨著生命危險。我國發生的煤礦坍塌事件不勝枚舉，血淋淋的教訓擺在眼前，應該引發研究者的高度重視。文章研究各地煤礦水文地質情況，對其進行劃分，分析不同類型的特征，結合貴州某一煤礦勘察實例分析加以說明水文地質類型劃分的現實意義，為礦井安全和礦井水災的防治提供可靠依據，減少礦井安全事件的發生，保護工人們的生命安全和國家財產安全。

關鍵詞：煤礦;水文地質;地下水;地層;煤床充水

在地球數億年的演變過程中，無數次的桑海滄田導致地層情況復雜，地下水的分布更是不可預測。我國地質勘測起步較晚，勘測手段仍不發達，對于地下水的了解還處于初級階段，因此在煤炭的生產實踐中，水害是煤礦安全事故的重要原因。據統計近年來我國發生多起因水害發生的煤礦事故，導致多人傷亡，造成巨大的簡接和直接的財產損失，因此減少煤礦水害，遏制類似事件的發生被國家提上日程，頒布了《煤礦防治水規定》，但要查明礦下水文地質條件必須了解水文地址的劃分和特征，因此文章的研究具有重大的現實意義，為礦災的針對性防治提供對策和科學依據，令礦井安全規范管理更進一步。

1礦床水文地質勘查類型判斷

1.1收集資料

在進行區域勘測之前應該收集此地區的水文區域的資料，首先要了解的是此區域的所屬流域及水系、地表地況、此前所勘探此區域的地層情況，是否有斷層褶皺等地貌、水文地質的特征，各地層接觸情況等；其次要掌握采煤層頂底板巖性組合，以便確定煤礦的主要地下水來源和地下水水位高度。在對這些資料進行詳細了解后，在勘察工作時能做到心中有數，進行初步判斷勘察情況，結合搜集的資料合理確定礦床水文地質勘察類型。

1.2礦床水文地質的劃分

（1）類型的劃分。類型的劃分有不同的劃分方法，其中根據含水空間特征和直接充水含水層可以將礦床水文地質勘察類分為三類：①孔隙充水礦床，這種類型的礦床的充水來源是巖層空隙的水源，孔隙水是因為巖層松散造成的巖層中的空洞，由地上水的滲透所貯存的水層，為煤礦床提供能量補給；②裂隙充水礦床，巖層中不僅有堅硬的巖石，還有具有天然裂隙發育的碎屑巖，在地下水的滲透下，這些裂隙就產生了充水，形成裂隙充水層；③巖溶充水礦床，我國有著豐富的巖洞資源，溶洞不僅只存在于地表，地下也有著大量的溶洞，這些巖溶的發育為地下水提供了流動的通道，具有富水性強的特點，大量的巖溶水為充水礦床提供源源不斷的補給。根據充水水源的劃分可以將煤礦床水文地質勘察分為四類：①地下水充水礦床，就是以地下水為來源的礦床，在巖層以下有著豐富的地下水資源，為礦床提供源源不斷的補給；②地表水充水礦床，地表水通過地層的滲透途徑巖層縫隙或者塌陷帶、斷裂帶進入礦床，另外地表水通過廢棄采空巷道進入礦床也是地表水充水礦床形成的主要方式；③老空水充水礦床，當采空區的積水積累到一定程度時會流向各個通道形成老空水充水礦床；④混合充水礦床，這種礦床情況比較復雜，有多種充水渠道，形成混合充水礦床的原因較為多樣化。（2）型的劃分。根據礦床勘察的難易程度可以將礦床水文地質劃分為三類：①簡單型，顧名思義，這種礦床水文地質的情況比較簡單，地下水來源流向明確，主要充水水源大氣降水的滲透，且地下水水位在可開采煤層以下，煤礦安全問題不受影響地層形式和巖洞情況明朗，無巖層的塌陷、斷層等問題；②中等型，礦床水文地質條件對于煤礦的開采難度中等，包括三種情況：直接充水量達到所需量；直接充水的涌量雖然較大，但是補給存在不足問題，與地表水無直接流通；直接充水含水層比較穩定，同時水壓力低，煤層隔水巖較為穩定，能夠有效地隔絕地下水的侵蝕；③復雜型，這種煤礦水文地質條件都比較復雜，主要存在三種情況：直接充水含水層的單位水涌量較大；直接充水含水層的單位水用量在可控范圍內，補給渠道通暢，與地表水聯系緊密；直接充水含水層穩定，但水壓力較大，煤層間隔水巖層穩定，但巖層的斷裂處導水性較強。

2礦床水文地質勘察實例分析

2.1礦井概況

貴州煤礦井為了增大年生產量，計劃擴能擴界，因此需要提高勘察深度。在原有地質資料的基礎上加強對此煤礦區域的水文地質類型的了解，為接下來的水文地質的勘察劃分類型。

2.2礦區水文地質類型

（1）地下水類型。根據資料顯示此區域的地下水主要有巖溶縫隙水、基巖縫隙水、松散巖類孔隙水，分別存在于三疊系下統永寧鎮組一段、飛仙關組和龍潭組泥巖、峨眉山玄武巖組玄武巖、第四系沖洪積物。（2）地層水文地質特征。主要內容：①第四系的地層巖主要為沖洪積物，厚度不等，地下水類型主要是孔隙水，屬于弱含水層，水量隨季節變化波動較大；②三疊系下統寧鎮一段的地層主要有層狀灰巖組成，厚度為中厚層，地下水類型為管道水、巖溶裂隙水，水量豐富；③飛仙關組的地層分布于礦區的北部，由粉砂巖、粉質泥巖組成，富水性弱。隨著深度的變化，地下水由風化裂隙水轉變為含基巖裂隙水；④龍潭組地層含有煤層，巖性主要包括細砂巖、粉砂巖、泥巖等碎屑巖組成，地下水與飛仙關組相似，屬于煤層直接充水含水層；⑤峨眉山玄武巖組的地層以堅硬的富水性弱玄武巖為主，存在較少量的裂隙水，是較穩定可靠的隔水層。（3）地下水補給、徑流、排泄。該礦區的地下水補給主要依靠大氣降水，徑流方式為大氣降水存積在地勢較低處，通過地表土進行滲透，滲入巖溶裂隙內，進入暗河，最終排泄在溝谷內，此種地下水經過層層徑流易形成巖溶大泉、泉群。地下水的徑流量和流勢與地表地勢、巖層組成與分布有關，地下水的運動主要是地表降水的滲透，匯聚與排泄，在雨季地下水含量豐富，水位身高，六月份到九月份的地下水含量最為充裕，在旱季或者秋冬季節隨著降雨量的減少地下水位逐漸降低，流量也呈現遞減狀態，三到四月份水量最低。

3充水因素分析

3.1充水水源

充水水源主要有大氣降水、地表水、老采空區積水以及地下水。在開采過程中會出現塌陷造成地裂縫，大氣降水就經此滲入礦井，在裂縫較大地段礦井充水量較大；此礦區的直接充水層為龍潭組地層，但其上層的飛仙關組為間接充水層，但兩層地層的富水性較弱，因此地下水對礦井充水較弱。地表水可經過管道或者沖溝直接進入礦井，是礦井的直接充水來源，但地表水易于發覺，控制簡單，一般不足以誘發礦災的發生。在年代久遠的礦區，存留著很多廢棄的老采空區，這些老窯大都存在著積水，是造成礦災的主要誘發因素。

3.2充水通道

龍潭組煤層位置較淺，靠近地表，因此巖石天然節理縫隙是地表水進入礦井的通道；采煤活動的開展對地表以及巖層都造成了一定的損害，很多部位都形成采煤裂隙，這為地下水提供了直接的活動通道；斷層破碎帶具有很好的滲透性和導水性，也是煤礦充水的主要通道；老煤礦、采空區經過長年累月的積累都存在著大量的積水，如果新的礦道挖掘與之相同，很有肯能引發煤礦水害；在煤礦開采過程中的不合要求的鉆孔也是煤礦充水的原因。

4礦區水文地質勘查類型

根據對礦區地表地勢、地層狀況以及地下水的分析，可以看出本礦區無大流量河流，地下水水位低，主要來源為大氣降水，且巖層富水性、導水性弱，是較為穩定的隔水層，水文地質條件較好，但老窯的積水較為嚴重，是一大安全隱患，綜合以上可以得出本礦區水文地質類型屬于中等類別。

5結束語

根據理論分析結合實例探究，可以看出判斷礦床水文地質勘查類型尤為重要，不僅可以為水文地質的勘測指明大致方向，有利于勘察人員確立合適勘察方法，而且可以提高勘察效率和勘察精度，減少不必要的工作量，也為礦井水害的防治提供科學依據。隨著科技的發展，勘察儀器的不斷升級，水文地質勘查也會隨之發生調整，因此對勘察類型的劃分也要與時俱進，但這是一個長時間的探索。文章對礦床水文地質勘查的劃分在近年仍有極大的指導作用，對未來的研究也有很大的參考價值，以期對礦區地下水資源和環境的保護，減少礦井安全問題提供科學指導。

參考文獻：

[1]王錚.裂隙充水礦床水文地質勘察[J].黑龍江科學,2014,(11):203.

[2]羅嵐.淺談礦區水文地質勘探的技術要求[J].安徽地質,2011,(4):296-298.

[3]劉洪濤.工程地質勘察中水文地質問題的危害解析[J].工程技術研究,2017,(6):21-22.

作者:劉巖磊 張雪娟 羅麗 單位:河北人地生態工程有限公司