中国煤矿水文地质类型划分与特征分析

陈建杰

[摘要]为从全国范围内对中国的主要煤矿聚集区进行水文地质类型和特征的总体认识，从宏观归纳煤矿赋存的整体规律，进而为未来中国煤炭低迷过渡期煤炭开采的水文地质调查起到指导性作用，本文总结过去十年鼎盛时期的全国煤炭开采、生产经验，着眼于全国四大主要聚煤区通过系统的统计、分析严密分析了全国煤矿水文地质类型划分、中国煤矿水文地质类型特征，并从全国范围内的煤矿分布、涌水量、类型复杂度和富水系数等方面进行了广泛的归纳总结。

[关键词]煤矿水文地质 类型划分 矿井水害 防治技术 归纳总结

[中图分类号] P345 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-2-1

1全国矿区区域地质概况

我国煤田分布极其广泛，在空间分布上可以说是遍及整个中国，并且各个成煤时期的煤炭都有赋存。根据我国各个煤田的赋存特征和水文地质特征，为便于进行我国煤田的水文地质分区，大致可分为四个主要的聚煤区，即以河北、山东、河南为主的华北煤区、以湖南、湖北、福建、江苏、安徽、江西等为主的华南煤区（包括台湾）、以新疆、宁夏、甘肃为主的西北西南煤区、以黑龙江、吉林、内蒙古东部、辽宁西北为主的东北煤区。

我国煤矿水文地质划分具有深远的意义，首先其以指导整个矿区、矿井的灾害水防治。矿井水文地质划分工作的对象范围偏向中小范畴，一般以矿井为主的较小范围，并时常兼顾矿井开采水平或煤矿某一煤层。在进行矿井水文地质类型划分时，要综合考虑自然因素和人文因素。

我国煤矿矿井面临着巨大的矿井自然水害，因此，在全国范围内矿井进行全面的水文地质类型划分显得尤为重要 ，下图为我国范围内矿井分布与已划类型矿井数。

2主要矿区矿井水文地质条件

在全国范围内，矿井分布遍布全国，四大主要聚煤区占据中国八九成的面积，我国地域广泛，水文地质区域性强，因此，为科学准确的进行水文地质区域的划分显得尤为重要。

2.1华北矿区水文地质分析

华北矿区时代主要为新生代-第三纪、中生代-侏罗世、古生代-二叠纪、古生代-石炭世等，含煤地层主要有山东黄县组、山西、陕西、河南、太原组等，形成了黄县、大兴、京西、大同、宣化、平顶山等为主的矿区建设，该区矿井顶板多为沙质、泥质岩性，该地区的主要水文地质问题为顶底板逾水膨胀，顶板较为难管理。自然地理是以太行山为界，东低（海拔400以下），为低洼华北平原；西高（海拔1000-2000m）为高原区。年平均气温0度-14度，由西向东逐渐增大。

2.2东北矿区水文地质分析

东北煤炭聚集区主要集中在新生代-第三纪、中生代-侏罗世、古生代-二叠世，形成了以抚顺、沈北、阜新、北票、鸡西、鹤岗、铁法等为主的矿区建设，上覆岩层岩质以玄武岩、凝灰岩、砂质岩、泥质岩为主。地形高差变化较大，东西、北面分布长白山、大小兴安岭山脉，平均海拔530-2100m；中部为松辽平原，海拔平均为50-200m；丘陵过渡区海拔约为550m。东北矿区的气候以寒冷为主要特征，南部夏季多为有雨，集中在夏季的六月七月八月，全年雨量将近900毫米。温差变化较大。

2.3华南矿区水文地质分析

华南矿区时代分布主要为新生代-第三纪、中生代-侏罗世、中生代-三叠纪、古生代-二叠纪等，形成了以粤西南紫凝组、桂西南紫凝组、浙江毛弄组、浙西鸟灶群等含煤地层为主的茂名矿区、小龙潭矿区、西湾矿区、平乐矿区、嘉悦矿区等，岩性以海陆交替相、砂质岩、泥质岩、泥质岩等，水文地质工程难题主要有岩性胶结不好、施工地质条件差等问题。自然地理高差变化大、东南丘陵海拔559-980m，其中主要有四川盆地、长江-珠江中下游平原。水系分布较为广范，长江、珠江大水系及其相关分支水系广布。

2.4西南西北矿区水文地质分析

西北西南矿区煤层分布主要以新生代-第三纪、中生代-白垩世、古生代-二叠纪、古生代-石炭纪等为主，形成了河西走廊、大黄沟群、陇西窑街群等含煤地层。主矿区的岩性特征为陆相、沙质岩、泥质岩为主，含煤地层有滇西、腾冲组等，自然地理特征为：主要是沙漠盆地，海拔200-500-1000m，西南多为高原，海拔3000-6000m。气候特征为：属于干旱性气候、降雨量较小、蒸发量较大，降雨少的地区在50毫米以下，年平均降雨量100-200mm，该区域的矿区矿井水文地质条件简单，往往不是充水而是解决供水问题，这个问题区别与中国其他地区的矿区水文地质问题。

3煤矿水文地质类型划分

根据我国矿井分布与开采特征，结合全国范围内的水文地质条件等，将我国的水文地质类型划分为简单型、中等型、复杂型、极复杂型等四种方式。

（1）简单型：充水条件较好，矿井较为干旱，位于侵蚀基准面以上的矿井类型。主要包括：宁夏祖山矿、四川渡口矿等；

（2）中等型：远离地表水体、无松散含水层覆盖、充水条件好，主要以裂隙断层水为主要的充水源。主要有北京长沟峪矿、安徽淮南各矿、东北鸡西恒山矿等；

（3）复杂型：充水岩层以岩溶含水层类为主的矿井，顶板为胶结不好的矿井，主要以山东新汶矿、山东黄县矿、山东枣庄矿为主。

（4）极复杂型：厚层强岩熔灰岩为煤层直接顶底板，且常與地表水体相连接，煤层的隔水层较为稀薄，开采过程中已发生渗水透水。受松软的上覆岩层影响较大。全国范围内的此类煤矿主要有广西合山矿、山东淄博矿区、江苏徐州等。

4结论

本文着眼于全国范围内的矿区与矿井几十年的工作经验与开采实践，对全国的矿井分布进行了水文地质类型的划分与总结，为将来的深部矿井开采、矿井水害治理等奠定了基础。剖析了我国四大聚煤区的气候、水文地质、水文地质问题等进行了深入的分析，得到了很多结论与教训，为将来的矿井开采的理论与技术创新创造了条件。

参考文献

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