黨鈺寶

摘要：礦井水文地質(zhì)特征的分析對(duì)于礦井安全生產(chǎn)具有積極的意義。為了讓礦井發(fā)揮出它的最大效益，有必要對(duì)礦井的水文地質(zhì)特征進(jìn)行分析研究。本文以石炭井焦煤分公司為例，對(duì)礦井水文地質(zhì)特征進(jìn)行初步研究。

關(guān)鍵詞：礦井；水文地質(zhì)；特征

引言

對(duì)于水文地質(zhì)特征的分析我們大體上可以從礦井的含水層組，礦區(qū)的地質(zhì)類型和礦井巖層充水性等方面入手。在賀蘭山煤田的眾多的煤礦中，石炭井焦煤分公司水文地質(zhì)特征具有一定代表性，無(wú)論是它所處的位置，還是它的服務(wù)時(shí)間、礦井的深度上，對(duì)于研究賀蘭山煤田的礦井水文地質(zhì)特征具有重要的參考價(jià)值。但是近年來，礦井的生產(chǎn)中出現(xiàn)了一些問題，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)造成了一定的影響。這些問題已經(jīng)引起了公司的高度重視，今年對(duì)石炭井焦煤分公司的水文地質(zhì)資料進(jìn)行了重新整理，對(duì)水文地質(zhì)類型進(jìn)行了重新劃分。

一、礦井的水文地質(zhì)情況

（一）石炭井焦煤分公司礦井的水文地質(zhì)情況。石炭井焦煤分公司處在我國(guó)西北地區(qū)，賀蘭山腹地，為典型山地類型。地下水位較深，地下水普遍缺乏，這是不可抗因素，西北大部分地區(qū)屬于半干旱地區(qū)，少數(shù)地區(qū)屬于干旱地區(qū)，降水量稀少，而年蒸發(fā)量1784mm遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于年降水量200mm。該地區(qū)的降水受到空氣對(duì)流的影響，降雨大都集中在七月份到九月份這3個(gè)月之間。淺部地下水大都是靠大氣降水補(bǔ)給，沒有冰山融水的參與。該地區(qū)的地下水補(bǔ)給量受到多種因素的影響，比如降水量，地面滲透強(qiáng)度，還有地區(qū)的地表特點(diǎn)，石炭井焦煤公司為典型山地地貌，地表起伏較大，降水入滲系數(shù)相對(duì)較??；而在石炭井焦煤公司附近的海拔在1100米以下的丘陵和海拔在900米以下的平原地區(qū)，受到地形的影響，坡度較小，降水入滲系數(shù)相對(duì)較大，有較多地下水滲入地下，但大部分雨季降水還是沿溝谷流失，這樣就在丘陵低山低洼的地段形成積水。

（二）石炭井焦煤分公司的水文地質(zhì)特征分析。石炭井焦煤公司水文地質(zhì)類型此前一直被劃分為簡(jiǎn)單，礦井水源不足，巖層富水性能差，導(dǎo)致該地區(qū)的地下水無(wú)法保障生產(chǎn)生活需要，礦井的最高點(diǎn)海拔較高，最低點(diǎn)比最高點(diǎn)低500m。為了更好地研究對(duì)礦區(qū)的含水層巖組做了以下劃分。

第一巖組：是孔隙潛水含水層組，該含水層組主要存在于第四系松散堆積層中，在白堊系礫巖地層中少量存在?？紫稘撍M的巖性有三部分組成，最主要的就是風(fēng)成沙，砂礫石含量次之，還有少量的卵礫石。該巖組的地下水主要是孔隙潛水，含水量較小，單位涌水量小，在該巖組中至今還未發(fā)現(xiàn)地下水露頭。

第二巖組：巖性總體以砂巖為主，中粒巖石最多，粗粒砂巖次之，每個(gè)旋回底部常含有煤，在富水性方面比第一巖組相對(duì)較高，是主要含水組之一。水位埋深57.54米到58.95米之間，地層累計(jì)厚度203.57米到580米之間。該含水層的上部分里面的含水層的富水性和第二巖組沉淀時(shí)的孔隙深度之間有著緊密的聯(lián)系。下端部分的主要是砂巖，該含水層與礦井開采的無(wú)直接水力關(guān)系。

第三巖組：該巖組層位相對(duì)于第一、二巖組較為穩(wěn)定，含水層由多種級(jí)別的砂礫組成，第三巖層的厚度基本上在129米到230米之間，平均厚度在168米左右，該巖組的含水性很弱，基本上可以不予考慮。

第四巖組：該巖組由三角洲體系和淺湖體系組成，三角洲體系主要為前緣相。巖層厚度達(dá)104米到174米之間，總體上來說砂巖占大多數(shù)。該巖組富水性也不強(qiáng)，因?yàn)樵摻M的煤巖含量相對(duì)較多，對(duì)煤層的進(jìn)一步發(fā)展有消極影響。

第五巖組：該巖組的底部是由河流沖積而成的三角洲平原相組成，向上漸變，逐漸成為了堤泛沉積。該巖組的含水層的含水量相對(duì)于第一，二，三，四巖組較小，巖層含水性極弱。

（三）地下水的補(bǔ)給條件來源分析。上面我們已經(jīng)提到，石炭井焦煤分公司礦井附近的淺層地下水補(bǔ)給主要是靠大氣降水，一小部分地表降水沿破碎巖層裂隙，然后入滲到地下，成為地下水。剩下的大部分降水沿著基巖面，排泄到了附近的河流。在低洼的地段，容易形成集水區(qū)，該部分地區(qū)淺部地下水含水性較強(qiáng)。

基巖層整體位于底部，水的循環(huán)性相對(duì)較差，勘探地段的水大都是各個(gè)含水層滲流補(bǔ)給的?？傮w上來說，基巖層中含有的地下水影響煤礦的開采，需要在井下引流、排干，這部分地下水受到該礦井周圍煤礦井開采的一定影響。

二、礦井充水的探究和分析

（一）受到正在開采的煤礦井的影響。一個(gè)是受到焦煤公司南側(cè)另一開采礦井的影響。該礦井主采煤層和石炭井焦煤公司所采煤層一致。共有7個(gè)主采煤層。各個(gè)煤層的頂部采用的是垮落式樣的頂板設(shè)計(jì)模式。礦井水文地質(zhì)類型為中等 ，老空積水較多，主要發(fā)生在煤層開采過的地方，礦井的涌水量相對(duì)較大，最高涌水量達(dá)到了每小時(shí)250立方米，平均涌水量每小時(shí)170立方米。該集水區(qū)的積水量和該地區(qū)的降水量沒有直接關(guān)系，地下水大都來自二疊系、石炭系砂巖含水層。

第二個(gè)是受到石炭井焦煤公司自身開采的影響。石炭井焦煤公司涌水量最高每小時(shí)350立方米，平均涌水量每小時(shí)219立方米，主要出水點(diǎn)的最高涌水量在每小時(shí)36立方米到每小時(shí)56立方米之間，平均涌水量在每小時(shí)45立方米左右。面對(duì)這么高的涌水量，需要采取相關(guān)的措施來改善這一現(xiàn)狀，具體操作就是在老空區(qū)附近多打一些排水孔，加大老空區(qū)積水的排放。

（二）石炭井焦煤分公司的充水影響。第一方面，第四系含水層的主要來源是大氣降水，開采煤層的水源大都是二疊系和石炭系砂巖含水層，地下含水組充水性較強(qiáng)，各個(gè)含水組在垂直方向上聯(lián)系不大，這樣就導(dǎo)致了礦井涌水量和大氣降水量沒有直接的聯(lián)系。在眾多的充水水源中，地下含水層組起到了關(guān)鍵的作用，是礦井充水水源的主要組成部分。

一方面：在外界風(fēng)化作用的影響下，露在地面或者埋藏較淺的基巖裂隙得到了很好地發(fā)育，然后歷經(jīng)再次沉積作用，這些縫隙逐漸的被沉積層所覆蓋，由于沉積層和縫隙之間接觸不完全，角度不搭配，導(dǎo)致了沉積層含水組和風(fēng)化殼含水組聯(lián)系密切，整合到了一起，共同存儲(chǔ)著一定數(shù)量的地下水。然后這部分水經(jīng)過裂隙匯流到地下，為深層含水組提供水源，影響礦井生產(chǎn)。

另一方面，層狀裂隙間的充水多出現(xiàn)在深部含水層，淺部含水層不會(huì)存在，巖石在短時(shí)間內(nèi)成型，造成了巖石表面裂隙眾多，層狀巖石主要存在巖組巖性變化的過程中，提高了巖組的富水性，為地下水的富集和存儲(chǔ)做好了準(zhǔn)備條件。由于層狀裂隙含水層中泥巖和粉砂巖含量較多，這樣只要環(huán)境適宜就能夠轉(zhuǎn)換為很好的存儲(chǔ)水的結(jié)構(gòu)。再加上在裂隙發(fā)育的過程中，存在不均勻性，導(dǎo)致了各個(gè)巖層的透水性不同，這樣各個(gè)礦井主要煤層的涌水量也就不同，在巷道最初發(fā)現(xiàn)的涌水層中，涌水量較大，能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)提供補(bǔ)給，但是時(shí)間一長(zhǎng)，涌水量減小，甚至是被排干，就不能很好地供給了。

三、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過上面的水文地質(zhì)的分析和對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)勘探分析，我們依據(jù)含煤組巖組的富水性和成分組成將礦區(qū)分為了五個(gè)含水層組，然后我們又總結(jié)出了含水層的補(bǔ)給條件弱，穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)，這些結(jié)論對(duì)公司的安全生產(chǎn)具有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李白薇.為礦井安全保駕護(hù)航——記中國(guó)煤炭科工集團(tuán)西安研究院礦山水文地質(zhì)產(chǎn)業(yè)[J]. 中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì). 2011（12）

[2]米萬(wàn)隆，李學(xué)軍，李娟，路學(xué)忠. 寧夏羊場(chǎng)灣煤礦復(fù)雜地層大口徑電纜孔施工技術(shù)[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）. 2010（04）

[3]嚴(yán)永勝，陳艾，劉小明. 羊場(chǎng)灣煤礦大斷面巷道支護(hù)參數(shù)分析與選擇[J]. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010（01）

[4]郭天輝.寧夏馮記溝煤礦水文地質(zhì)特征及礦井水利用分析[J]. 中國(guó)煤炭地質(zhì). 2009（02）

[5]田曉華.羊場(chǎng)灣井田構(gòu)造復(fù)雜程度與煤層穩(wěn)定程度定量劃分[J]. 煤田地質(zhì)與勘探. 2009（02）