新疆永新煤礦水文地質條件分析及礦井涌水量預測

礦井涌水一直是煤礦安全的一個重大隱患,基于新橋煤礦多年生產涌水量資料和礦井水文地質資料,對礦井水文地質特征進行分析,采用解析法、比擬法對礦井涌水量進行預測。

文章通過研究上寨煤礦的水文地質資料,分析了井田水文地質條件及充水因素,分別采用解析法和比擬法預算了礦井先期開采地段和整個礦井的涌水量,并分析了兩種計算方法的優(yōu)缺點,推薦比擬法作為開采防水設計的參考.

為了防止煤礦突水災害的發(fā)生,通過對劉店煤礦地質構造和水文地質條件進行分析,得出井田水文地質條件為簡單—中等。在分析礦區(qū)含水層富水性及灰?guī)r巖溶發(fā)育情況的基礎上,利用地下水動力學法和比擬法預算礦井正常涌水量。兩種預測方法所得結果基本接近,符合本礦的水文地質條件和規(guī)律,為未來設計礦井正常排水能力提供依據。

近年來,煤礦生產安全一直受到礦井涌水的威脅,對煤礦的正常生產造成非常大的影響?；诖?需要切實加強對煤礦水文地質特征的分析,并積極預測礦井涌水量,這是不容忽視的,也是非常重要的。主要探討了煤礦的水文地質特征,并預測了礦井的涌水量,以便顯著提高煤礦開采的安全性和高效性,更好地促進煤礦領域的發(fā)展。

礦坑突涌水在煤礦開采過程中經常出現(xiàn),嚴重制約了煤礦的開發(fā)利用,威脅人民生命財產安全。如何有效開展礦區(qū)涌水量預測成為保證礦區(qū)安全開采所面臨的關鍵問題。通過對內蒙古昊源煤礦水文地質條件研究分析,發(fā)現(xiàn)礦坑充水水源主要為受到大氣降水補給含水層及采空區(qū)積水,采動裂隙為主要的導水通道。采用大井法和比擬法對礦區(qū)涌水量進行了預測評價,為礦區(qū)開采方案制定提供科學依據。

利用劉家坪子煤礦區(qū)水文地質資料,對礦區(qū)水文地質條件進行分析研究,采用地下水動力學法,預測主采煤層(c5煤)開采過程中的礦井涌水量,同時采用水文地質比擬法,利用水文地質條件與該礦相似的小發(fā)路煤礦的資料,預測該礦井開采過程中的涌水量,采用地下水動力學和水文地質比擬法,分析兩種計算方法的優(yōu)缺點,選擇比擬法作為開采初步設計的參考。

在和順地區(qū)水文地質資料的基礎上,根據抽水試驗結果,劃分出三個主要的含水層組,得出影響煤層3、15煤安全開采的含水層為二疊系k10、k9、k8、k7砂巖和奧陶系k4、k3、k2灰?guī)r;通過分析水文地質條件,發(fā)現(xiàn)礦井充水水源主要為受到大氣降水補給的山西組、上石盒子組和太原組的含水層,以及采空區(qū)積水,采動裂隙為主要的導水通道,陷落柱、斷層封閉性較好;得出該區(qū)3、15煤的水文地質類型分別為二類一型和三類一型,進一步選擇采用大井法預測出礦井最大涌水量為134.23m3/h。

基于礦井水文地質資料,通過對金源里井工礦水文地質條件等進行分析,詳細地論述了含水層類型,分析了礦井主要充水因素.同時,采用大井法對礦井涌水量進行了計算預測,礦井正常涌水量775m3/h,礦井最大涌水量950m3/h.分析結果為該煤礦的防治水工作提供了技術支持.

基于以往的地質資料,分析了前常礦水文地質特征,利用\"比擬法\"和\"解析法\"對礦井涌水量進行預測分析。研究結果表明,研究區(qū)主要充水含水層富水性弱至中等,地下水補給條件相對較差,但巖溶裂隙含水層水性較強,且斷裂帶等導水通道存在一定的安全隱患;研究區(qū)深部開采礦井正常涌水量為520m~3/h,最大涌水量為662m~3/h。

本文在分析了大毛溝金礦含水層類型、地下水補給徑流排泄和水質特征的基礎上,認為礦床主要充水水源為大氣降水和構造裂隙水,并分別采用頻率分析法和比擬法對涌水量進行預測,為礦床開采設計、制定疏干措施提供了重要依據。

代池壩煤礦進入深部開采,通過對礦區(qū)深部水文地質條件研究與礦井充水因素分析,認為礦床充水含水層為富水性弱~中等的砂巖裂隙含水層,各含水層間水力聯(lián)系差,深部開采面臨含水層地下水水壓變大,具有一定的危險性。礦井主要充水水源為大氣降水、含水層砂巖裂隙水、地表水和采空區(qū)積水。礦區(qū)主要充水通道是煤層開采后形成的導水裂縫帶和礦區(qū)范圍內11個報廢鉆孔。采用了比擬法的計算:深部標高+320~+50m范圍內正常涌水量為234m~3/h,最大涌水量為509m~3/h。

筆者在對該鐵礦區(qū)水文地質條件綜合分析的基礎上,探討了該礦礦床充水因素、礦井涌水量的預測,為礦井開采方案、排水設備和制定防治水措施的提供重要依據。今后類似礦井涌水量的預測,具有一定借鑒的意義。

盤龍鉛鋅礦位于廣西壯族自治區(qū)武宣縣城以南桐嶺鎮(zhèn)的盤龍村～灣龍村一帶。礦體賦存于下泥盆系上倫組白云巖中,頂?shù)装鍑鷰r均為白云巖,礦體延伸展布受白云巖及層間擠壓破碎帶的控制,礦床水文地質條件相對復雜。通過資料收集與水文地質調查,綜合分析盤龍鉛鋅礦地質、水文地質條件。采用幾種不同的方法對本礦的涌水量進行預測。結果得出:大嶺礦段礦坑總涌水量枯水期為950t/h、豐水期為1200t/h。

在對隧道兩側進行水文地質調查的基礎上,結合調查區(qū)地質環(huán)境背景,查明該區(qū)水文地質條件。分析不同地層巖性的含水性和富水性,評價地下水的補給、徑流和賦存特征,預測隧道開挖時可能發(fā)生涌突水的位置。采用狹長水平廊道法、大氣降水入滲系數(shù)法、比擬法和大氣降水入滲法對隧道涌水量進行預算,為隧道施工開挖預防涌突水災害提供依據。

平遠縣某礦床是為20世紀70年代發(fā)現(xiàn)和勘查,在20世紀80年代提交的一個小型多金屬礦床。近年來利用中央地勘基金和商業(yè)資金對礦床進行深部勘查,取得了很好的成果,該礦床從原小型礦床成為中型礦床。對該區(qū)的水文地質條件進行研究分析是重點工作,本文通過對礦床水文地質條件進行分析評價,并通過\"水文地質條件比擬法\"\"q-s曲線法\"和\"大井法\"對礦床未來開采最大礦坑涌水量進行預測,為礦床未來開發(fā)利用提供地質依據。

宋家溝鉬礦位于我國最重要的鉬礦產區(qū)-黃龍鋪地區(qū),通過對宋家溝鉬礦水文地質條件及充水因素分析,發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)具有承壓性質的基巖,基巖裂隙-溶隙含水層為礦區(qū)主要含水層,富水性中等,為礦床充水的主要影響因素.通過在區(qū)內開展抽水試驗求取水文地質參數(shù),采用解析法和水文地質比擬法對淺部潛水和深部承壓涌水量進行預測,結果可知:區(qū)內潛水含水層受大氣降水影響較大,計算可知單位長度礦坑最大涌水量預測為0.347m3/d;而承壓水的水量相對比較穩(wěn)定,受大氣降水影響較小,礦坑疏干排水量可視為礦坑正常及最大疏干排水量,為0.155m3/d.研究結果為礦山未來生產及礦井充水防治提供了基礎依據.

大保當煤礦位于陜北侏羅系煤田東部,井田內地質構造簡單,煤炭資源豐富。從鄂爾多斯盆地東部地下水類型、含水巖組等區(qū)域水文地質條件入手,對陜北侏羅紀煤田大保當井田水文地質條件進行探討。此基礎上,從煤層上覆基巖所處的古地形、煤層頂板上覆基巖厚度、煤層頂板上覆基巖的巖性及地層組合關系對巷道充水強度進行了分析,為今后的煤礦生產提供技術資料。

為了準確預計招賢煤礦礦井涌水量,正確地指導煤礦安全生產,在分析礦井水文地質特征的基礎上,運用\"大井法\"、集水廊道法與比擬法對該礦井涌水量進行了計算,對該礦井工作面頂板的涌水量進行了預測,計算出靜儲量,給出了離層積水均勻下泄時的涌水量計算方法和公式,通過比擬法確定了災變涌水量。研究結果表明:工作面采前疏放水工程對頂板含水層有效疏放和不考慮離層積水條件下,1307工作面正常涌水量為110.33m~3/h,最大涌水量為584.12m~3/h；考慮離層積水均勻下泄的涌水量為249m~3/h；考慮離層積水的災變涌水量為1100m~3/h,該研究結果為煤礦防治水提高預測的可靠性與準確性。

以納林河二號煤礦首采區(qū)3~(-1)煤為研究對象,基于地質與水文地質資料、水化學測試及抽水試驗,分析井田水文地質、充水水源及通道特征。構建研究區(qū)地下水流三維數(shù)值模型,預測地下水水位降深及礦井涌水量的動態(tài)變化,結果表明:隨著首采區(qū)3~(-1)煤采掘空間的不斷增大,地下水位降落漏斗面積逐漸擴大,水位降深隨之增大,涌水量也呈增大趨勢。研究結果可為礦井首采區(qū)防治水工作提供科學依據。

對水文地質條件的評價是礦井水害防治的重要工作。根據瑞龍煤業(yè)實際地質條件,利用《煤礦防治水規(guī)定》關于礦井水文地質類型的分類依據,對礦井水文地質條件進行綜合評價,評價結果為中等類型；然后根據大井法和積水廊道法對礦井涌水量進行計算,預測礦井涌水量約為44.74~48.49m~3/h。

結合貴州省黃坪縣上塘礦區(qū)的水文地質條件特征,提出新的涌水量預算方法,預測得出:礦坑正常涌水量為2545m3/d,最大涌水量為99484m3/d,未來礦坑涌水量較大,對礦山開采有很大威脅。提出地表攔截和地下水抽排措施。

林甸灌區(qū)是我省西部地區(qū)重要的商品糧基地,它的建設為灌區(qū)糧食安全生產提供水利保障。文章對該灌區(qū)地下水類型區(qū)水文地質特征進行了論證分析,確定了該區(qū)域內地下水的補給量及可開采量,并對地下水資源量進行評價,提出了建議。