含水層分析論文：礦區含水層淺析

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本文作者：惠宏偉1孫健2董海寶3作者單位：1核工業天津工程勘察院2四川省川建勘察設計院3四川省地質調查院環評中心

煤礦區中的礦床充水大部分都由第Ⅲ含水層中的孔隙裂隙水提供，所以這次計算的是第Ⅲ含水層中的礦井涌水量。

關于單位涌水量比擬法

本次針對的第一采區，它的水文地質情況和先鋒立井大體一致，并且在該礦區中，滿足使用單位涌水量比擬法進行計算的要求。在對A6煤層進行開采的初期階段，井筒排水量大概是150m3/d，而到了開采后期階段通過對堰板進行實測，結果顯示為1.828l/s，其中涌水量大約是160m3/d。關于另一煤層，在對A1煤層進行開采的過程中其井筒排水量達到了140m3/d，下面是其具體的計算方式。開采礦山的疏干面積以及水位降深分別用F0以及S0表示；而F則代表著開采煤層面積；S表示水位降深。

關于豎井分析計算公式

該礦設計的礦井主要以斜井為主，根據第一采區在涌水量計算方面的原則，下面是計算礦井涌水量的主要方式。其中式（2）內計算影響半徑即R采取比擬法確定涌水量結果，利用水平集水溝計算方法（4）對第一采區進行返算，得出當其水位降深達到309.71m時，對A6煤層進行開采的影響半徑即R達到了2,921m。結合相應資料可以確定：d值，R值，r值，S值，H值以及k值分別是465m，2,921m，2.29m，309.71m，309.71m以及0.07435m/d。把這些數據用于公式（2）中能夠計算出Q值為2,698m3/d。

對涌水量最終計算結果進行的分析

采取這兩種公式計算礦井涌水量可以得出：對A6煤層進行開采的過程中采取單位涌水量比擬法進行計算，其最終結果是2,059m3/d，而采取豎井分析法進行計算，其最終結果是2,698m3/d；對A1煤層進行開采的過程中采取單位涌水量比擬法進行計算，其最終結果是1,182m3/d。以上兩種計算公式，其最終計算結果相差不大。不過二者存在著一定的區別，其中單位涌水量比擬法強調實際，而豎井分析法強調的是科學以及理性。這次計算涌水量時選擇的是影響半徑，利用比擬得出第一采區實際涌水量大小，并通過公式反算得出結論，提高了使用影響半徑進行計算的可靠性，所以計算結果較為接近實際情況，為以后建井提供了參考標準。需要引起重視的是這次計算有其前提條件，即不包括老窖水，地表水體以及火燒區帶來的影響，在此之上得出了礦坑正常情況下的涌水量。由于該煤礦區南部地區有規模很大的火燒區含水層以及由于露天開采而出現的地表水體并總數達到11個的老窯，對周圍煤層進行開采的過程中，當冒落帶以及導水裂隙帶對上部地區的火燒區，老窖以及地表水造成嚴重影響時，會使這些區域的積水途徑冒落帶以及導水裂隙帶最終到達礦坑，這就增加了礦坑涌水量。

（1）通過開展野外調查，并結合鉆孔相關編錄資料以及對鉆孔水文地質條件進行觀測，最后通過對巖性以及水文特征進行全面的分析，在此基礎上，可以對礦區含水層進行這樣的分類，即大致包括6個主要含水層。（2）采取兩種計算公式來計算以及分析涌水量，可以得出在剛開始開采礦床時，礦坑具有較多的涌水量，在對A6煤層進行開采的過程中礦坑在正常情況下的涌水量達到了2,059~2,698m3/d；當對A1煤層進行開采時礦坑在正常情況下的涌水量達到了1,182m3/d；在隨疏干排水所需時間不斷延長以及礦井深度持續加深的情況下，涌水量會慢慢減少。（3）在煤礦后期階段的開采中，對礦井水文地質條件的調查要進一步加強，結合礦坑涌水量多少不斷改善排水設備，并堅持“存在疑慮必探查，探先掘后”這一原則確保井下防水工作做到位。