矿床充水分析以及对策

杨 斌

(河南龙宇能源有限公司 车集煤矿生产科，河南 永城 476600)

1 矿床充水条件分析

1.1 自然充水水源

1.1.1 大气降水

地下水的主要循环来源就是大气降水，大气降水直接就能造成所有矿床充水。

1.1.2 地表水源

分部在海上，湖泊，河流，水库和其他水蕴藏量丰富的地区，自然条件和矿床开采矿床开采后地表水，矿区水文地质勘探和矿山水文地质最重要的优先级是评估的一个重要指标开采煤炭储量的价值。

1.1.3 围岩地下水源

围岩地下水源完全按类型：1。消除煤层中的充满水的岩石接触关系可分为充水岩石和间接的充水岩石;2可分为不同的岩石，砂砾石孔隙充水矿床及岩的性质充满了水的矿床与充水岩石的位置，根据对缝的裂缝可分为周边满水矿床，地板水矿床和顶板水充满水矿床。

1.2 矿床充水强度分析

在自然界中分布矿床，单充水的水和装满水的通道是罕见的。可以看出，从水文地质的横截面，上部和下部煤层(体)通常是分布式的充满水的含水层组。要找出哪些是充满水的岩石?这是不充水岩石?这是一种强烈的充水岩?这是一个充满水的弱岩石?为了回答这些问题被称为充水强度分析矿床。

2 加强矿井水防治有效措施

2.1 完善矿井防治水机构设置和队伍建设

大水矿区都要成立防治水领导小组。集团公司总经理和矿长分别是防治水的第一责任者，相应的总工程师负技术责任。每个矿要设地测科和钻探队。地测科要有3-4名矿井地质和水文地质人员，负责资料的搜集和分析工作;钻探队要有专业技术员负责钻探资料的搜集和分析工作。

2.2 建立健全的防治水制度

矿井之间的防煤柱和边界煤柱，要按照有关规定留设，遵循《煤矿安全规程》。要调查清楚矿井附近的小煤窑开采状况，把小煤窑开采范围和充水地质有关的情况调查清楚，对大矿有威胁的小煤窑要绝不迁就姑息，一定要关掉。

坚决贯彻“有疑必探、先探后掘”的原则。遵循《防治水工作条例》的要求，制定切实可行的探放水措施，尤其是对老空水。要经常性的对防治水煤柱、小煤窑和老空水进行检查，对断裂带“先探后注”，分清顶板水害和底板水害，以防淹采区、淹井事故的发生。

2.3 落实完善防治水工程设施

集团公司和矿每年为水务项目的预防和治疗的准备，并认真组织实施。预防和治疗水项目资金需要得到保证。矿井水的储槽，泵的容量，必须适合于水的流入，并有一个备用。我们必须坚持在雨季“三防”检查。有突水危险的矿井突水危险区设置在水门。在正常生产中，需要定期地打开水门的检查和维护，以确保顺利在任何时候关闭。淹没的矿井达到的水平隔离和孤立从矿区。应积极采用新的检测，准确的手段，发现前面的水和水通道，成熟的水文地质情况，更深之破坏防渗层可以用注浆加固，水帷幕关闭和其他新技术。

3 我国在防治水方面的有效技术

针对我国煤矿区日益严重的顶板涌(突)水问题，本技术首次提出了解决煤层顶板涌(突)水条件定量评价的“三图—双预测法”。这套新思路已分别在开滦荆各庄矿和东欢坨矿均得到了成功地应用。通过分析荆各庄矿矿井水文地质背景，本技术首先对煤9顶板直接充水含水层的富水性和开采顶板冒落的安全性进行了分区研究;在此基础上，复合叠加二者分区特征，提出了煤9顶板冒落涌(突)水条件综合分区的划分方案;最后运用国际最先进的Visual Modflow三维水流与水质可视化专业软件对即将回采的2099、2393两工作面的工程涌水量和顶板直接充水含水层的采前预疏放方案进行了动态实时预测。因此，本技术在应用多源地学信息复合原理进行充水含水层富水性综合分区、和据煤9覆岩段岩性岩相变化特征校正沿用《规范》经验公式计算裂隙带高度、以及运用国际上最先进的可视化专业软件进行回采工作面整体和分段工程涌水量预测等方面，在学术上具有一定进展，在整个华北型煤田的顶板涌(突)水条件定量评价方面具有极其重要的推广应用前景。

煤炭生产急需解决采掘工作面和巷道掘进前方小构造预报的实际问题，利用现代国家的最先进的地理信息系统(GIS)知识，可以根据收集的煤炭生产处理了大量的廉价的煤炭和矿井构造分析和地球物理数据及钻探结果，使用了一套新的多源地理信息复杂叠加的研究思路，矿井构造预测地理信息系统的物理概念模型的第时间，总结了具体预报的工作程序和方法，开辟一个新的领域的研究应用小结构的预测是非常广阔的前景。

4 可视化地下水模拟评价新型软件系统(Visual Modflow)与矿井防治水

由于系统化和可视化等特点，Visual Modflow作为目前国际上最盛行的三维地下水资源模拟评价的标准专业软件系统，同时由于系统的软硬件运行环境要求不高，我国目前大多数科研、院所和生产单位均可满足提供，因此，这套系统应该在我国有关行业迅速普及推广。这是尽快消化吸收发达国家的先进科学技术、与国际科技界接轨的迫切需要。

Visual Modflow在我国矿井防治水研究中应用潜力巨大，特别是三维溶质运移模拟、流线示踪模拟和任意均衡域的水均衡计算等，开滦矿务局东欢坨矿煤层8顶板涌(突)水条件定量研究课题对它的成功应用说明，Visual Modflow可为合理制定矿井防治水决策方案提供重要的科学依据。

［1］武强.华北型煤田矿井防治水决策系统.北京：煤炭工业出版社，1995;

［2］武强，2002，矿井水灾防治，中国矿业大学出版社;

［3］武强等，2005，矿山环境研究理论与实践，地质出版社;

［4］武强等.试论煤层顶板涌(突)水条件定量评价的“三图—双预测法”.煤炭学报.2000(1);

［5］武强等.华北型煤田排-供-生态环保三位一体优化结合研究.中国科学.1999(6);

［6］武强等.GIS技术在预报煤层回采前方小构造中的应用潜力.煤炭学报.1999(2);

［7］武强等.基于GIS的矿井水文地质信息系统开发与应用.煤炭科学技术.2001(11);