童亭煤矿矿井涌水量估算及评述

张伟+贲世连

摘 要：文章通过收集整理童亭煤矿建井至今的矿井实测涌水量，分析矿井涌水量的变化规律及其相关影响因素，得出矿井涌水量估算范围，再选用合理的方法及公式，对童亭煤矿矿井涌水量进行估算，最后依据估算的结果，综合分析后对矿井涌水量进行评述。

关键词：矿井；涌水量估算；评述

中图分类号：TD163 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0078-02

引言

自童亭煤矿建矿至今，二十余年的生产揭露及生产补勘资料证实，井田地质构造、煤层赋存状况、矿井充水条件、煤炭储量等均发生了巨大变化。矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，亦随之发生变化。对矿井涌水量估算的目的是为了指导矿井防治水工作，通过采取有效的防治水措施，确保煤矿安全生产。[1-4]

1 实测矿井涌水量

1.1 实测矿井涌水量

矿井涌水量减少的原因有：（1）太灰疏放水量由原来的120m3/h降至目前的20m3/h左右；（2）由于矿井长期排水对上部含水层起到了疏干作用，也进一步证明煤系砂岩裂隙含水层具有“补给量不足，以静储量为主”的特征。

1.2 矿井涌水量构成

（1）主采煤层顶底板砂岩裂隙水；（2）新生界松散层孔隙水；（3）太灰水；（4）其他水。

（2）矿井涌水量的变化规律及相关影响因素

a.由于有新生界松散层第三隔水层的阻隔，大气降水、地表水及一、二、三含地下水对矿井充水没有影响。b.开拓面积、原煤产量及开采深度对矿井涌水量的影响。c.矿井涌水量大小與井下突水点出现的频率和出水量密切相关，矿井涌水量随着井下突水的发生同步剧增。d.断裂构造是控制矿井涌水量的重要因素之一。e.主采煤层底板砂岩裂隙含水层的富水性是井下发生突水的必要条件，也是影响矿井涌水量大小的重要因素。f.老顶大面积垮落也是矿井突水、矿井涌水增加的主要因素之一。

2 矿井涌水量估算范围、方法及公式选择

矿井涌水量估算考虑三部分，其一是全矿井涌水量，其二是四含涌水量，其三是太灰可能突水量。全矿井涌水量估算范围为-750m以浅。根据矿井水文地质条件和矿井充水因素分析，矿井涌水量水源主要是主采煤层顶底板砂岩裂隙水，四含水、太灰水为矿井充水的主要补给水源，对这三部分涌水量分别予以估算。矿井涌水量估算方法采用地下水动力学“大井法”及水文地质比拟法两种方法。估算公式如下：

地下水动力学公式

承压转无压双侧进水水平完整廊道裘布依公式：

3 矿井涌水量估算

（1）新生界松散层第四含水层（组）涌水量估算

（2）全矿井主采煤层顶底板砂岩裂隙水进入矿井的涌水

量估算

（3）全矿井7～8煤顶底板砂岩裂隙含水层（段）涌水量估算

（4）全矿井10煤层顶底板砂岩裂隙含水层（段）涌水量估算

（5）水文地质比拟法估算二水平矿井涌水量

（6）太灰岩溶裂隙含水层（段）可能涌水量估算

4 矿井涌水量估算结果评述

（1）估算新生界松散层第四含水层（组）涌水量为238.45m3/h，在留设一定防水煤柱的情况下，只要采空冒裂带不波及四含，其地下水不会直接进入矿井，故此涌水量不计入矿井正常涌水量内，供留设防水煤柱时参考。（2）全矿井正常涌水量采用2012～2015年平均矿井涌水量181.1m3/h，最大涌水量采用投产以来矿井最大量558.1m3/h。（3）采用地下水动力学法估算全矿井正常涌水量为178.72m3/h；采用水文地质比拟法估算全矿井正常涌水量为248.40m3/h，最大涌水量为765.49m3/h。两种方法估算的矿井涌水量结果相差不大。矿井涌水量估算公式和参数选择合理，基本符合该矿水文地质条件和实际水文地质资料反映的规律。参照《地下水资源分类分级标准》（GB/15218-94）估算涌水量结果其精度相当C级，误差大体在40%以内，基本能满足矿井排水设计需要。采用水文地质比拟法估算全矿井正常涌水量248.40m3/h，作为全矿下一步生产排水设计的依据。（4）估算太灰岩溶裂隙含水层（段）的可能涌水量为296.65m3/h，不作为矿井正常涌水量，亦不作为最大涌水量，但此水量应作为灾变水量。矿井灾变水量为248.40+296.65=545.05m3/h，此水量较大，应采取有关措施，预防灰岩突水的发生。

参考文献：

[1]郭文雅，温继满.谈矿井涌水量预测方法的发展[J].黑龙江科技信息，2008（25）.

[2]杨永国，陈玉华.矿井涌水量混沌特征与预测[J].地球科学（中国地质大学学报），2009（02）.

[3]陈江中.应用灰色系统理论预测矿井涌水量[J].江苏煤炭，1990（02）.

[4]张剑英.采用不同方法预计矿井涌水量对比[J].西安工程学院学报，1994（01）.