中國礦產(chǎn)水文地質(zhì)類型劃分與特征

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摘要：我國很多礦產(chǎn)的水文地質(zhì)條件都極為復(fù)雜，不管是受到水害威脅的面積還是程度均為世界罕見。尤其是近年來，開采強(qiáng)度及開采規(guī)模的擴(kuò)大，導(dǎo)致礦井中水文地質(zhì)問題越來越嚴(yán)重，這一問題為我國礦產(chǎn)安全生產(chǎn)敲響了警鐘。下面文章主要從多角度針對中國礦產(chǎn)水文地質(zhì)類型劃分與特征進(jìn)行分析，供大家參考。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);類型劃分;特征分析

大量工程實踐證實，礦井水文地質(zhì)類型的復(fù)雜程度直接反映了礦井開采過程中受到水害威脅的程度，決定了礦井水工作防治難易程度，并且與礦井開拓方式選擇和采掘系統(tǒng)布置直接相關(guān)。所以，必須進(jìn)行正確的礦井水文地質(zhì)類型劃分，這對礦井水害危害程度的分析和評價非常重要，對于礦井安全、高效及有序生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)具有非常重要的現(xiàn)實意義[1]。

1礦產(chǎn)水文地質(zhì)類型劃分

為了提高礦區(qū)防治水的基礎(chǔ)工作，并深入了解全國范圍內(nèi)煤礦區(qū)害現(xiàn)狀，我國礦區(qū)安全監(jiān)察局于2012年進(jìn)行了一次全國礦區(qū)水文地質(zhì)類型劃分結(jié)果調(diào)查工作。按照各省26份統(tǒng)計情況，在劃分的礦區(qū)中，共有78個水文地質(zhì)條件極復(fù)雜的礦井，827個復(fù)雜型礦井，4141個中等型礦井，6458個簡單型礦井。按照該次全國調(diào)查統(tǒng)計的情況來看，包括江蘇、湖北及北京等在內(nèi)的省市區(qū)均開展了水文地質(zhì)類型劃分工作，超過安徽、河南及陜西等95%的省區(qū)已開展礦區(qū)類型劃分，主要有兼并重組、沒有開展類型劃分、長期停產(chǎn)等礦井未能上報劃分類型的煤礦。共有905個極復(fù)雜型與復(fù)雜型煤礦，這些礦區(qū)主要在黑龍江、山東、山西等9個省區(qū)分布，在全國極復(fù)雜型與復(fù)雜型礦區(qū)中占74.3%。目前上述地區(qū)為我國煤礦防治水工作中的重點監(jiān)察區(qū)域，特大突水事故時有發(fā)生[2]。

2礦井涌水量與富水系數(shù)特征

2.1礦井涌水量特征

由本次調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果中看出，全國范圍內(nèi)，每年礦區(qū)的實際排水量達(dá)到了71.7億m³，黑龍江、河北、山西、云南等13個省區(qū)每年煤礦排水量超過2億m³，在全國礦區(qū)總排水量中占83.2%。全國范圍內(nèi)共有61處能源礦井用水量在1000m³/h，其中山東共有7處、河北共有11處、河南共有18處，地下開采能源礦井的最大涌水量礦井為陜西神東錦界煤礦，其正常涌水量為4900m³/h，最大用水量可以達(dá)到5499m³/h，其次為正常涌水量是4500m³/h、最大用水量是5400m³/h的河南焦煤集團(tuán)演馬莊煤礦。此外，露天開采最大的煤礦為內(nèi)蒙古元寶山煤礦，其正常涌水量為11250m³/h，最大用水量達(dá)到了12500m³/h。在中國范圍內(nèi)，礦區(qū)正常涌水量與最大涌水量的比值是9:1，從總體上來看最大用水量與正常涌水量比值超過2的省份有廣西、重慶、湖北及福建等，上述省份多數(shù)處于南方，季節(jié)性降雨對其的影響較大，其中廣西礦區(qū)最大涌水量總和大約是正常涌水量總和的3.02倍，居全國的首位。實際上正常涌水量和最大涌水量之間的差距和當(dāng)?shù)氐乇硭c大氣降水和井下溝通的情況成正比，如我國南方雨季井下的涌水量會在短時間內(nèi)急增，因此，礦井一定要做好備用排水設(shè)施，否則很容易造成淹井問題。若遇到暴雨洪水等極端氣候條件，停產(chǎn)撤人是最好的應(yīng)對措施，待暴雨過后再排查隱患、恢復(fù)生產(chǎn)。

2.2富水系數(shù)特征

生產(chǎn)礦井某使其其排水量和同一時期能源產(chǎn)量之間的比值是為富水系數(shù)。2.04m³/t為目前我國礦井的平均富水系數(shù)，也就是說每排2.04m³的水生產(chǎn)1t的煤，目前我國富水系數(shù)的平均值≥5的省份主要有湖北、四川、湖南、廣西及重慶等。

3不同聚煤區(qū)礦井水文地質(zhì)類型劃分特點

按照礦井充水、水文地質(zhì)特征、聚煤區(qū)成煤期等因素對安全生產(chǎn)危害程度的不同，可以將我國范圍內(nèi)的礦區(qū)分成6個礦井水害區(qū)，由于目前有關(guān)西南區(qū)、臺灣地區(qū)缺少數(shù)據(jù)，因此本次研究對其進(jìn)行深入分析[3]。

3.1東北晚侏羅早白堊紀(jì)煤田裂隙水害區(qū)

該區(qū)主要包括遼寧、內(nèi)蒙古及黑龍江等省區(qū)，其中共有1788個煤礦，其中1655個為礦井劃分水文地質(zhì)類型，在本區(qū)煤礦總數(shù)中占92.6%，同時在全國范圍內(nèi)類型劃分礦井的總數(shù)中占14%。該區(qū)共有100個極復(fù)雜、復(fù)雜型礦藏，在全國極復(fù)雜、復(fù)雜型礦井總數(shù)中占11%，由于受到資源層頂板裂隙水、地表水及老空水等水害的威脅，很多礦井均發(fā)生了透水事故，還有一些受到第四系松散層水的嚴(yán)重威脅，煤礦在季節(jié)降水形成因素的影響下形成了地表匯流。

3.2華南晚二疊紀(jì)煤田巖溶水害區(qū)

該地區(qū)主要有湖北、廣西、福建及湖南等省份，共有7163個煤礦，其中共有6362個礦井劃分了水文地質(zhì)類型，在該區(qū)礦井總數(shù)中占88.8，在全國范圍內(nèi)進(jìn)行類型劃分煤礦的55%[4]。雖然該區(qū)有非常多的煤礦數(shù)量，但是全國范圍內(nèi)其生產(chǎn)能力僅為16%。另外，該區(qū)經(jīng)常發(fā)生礦井突透水事故，共有414個極復(fù)雜與復(fù)雜型礦井，在全國極復(fù)雜與復(fù)雜型礦井中占45.7%，主要受到了地表水、底板巖溶裂隙、老空水及地表水等水害的威脅。

3.3華北石炭二疊紀(jì)煤田巖溶-裂隙水害區(qū)

該地區(qū)的重點省份有內(nèi)蒙古西部、北京、河北及山東等，是我國的主要產(chǎn)礦區(qū)，核定其生產(chǎn)能力是281896萬t/a，在全國能力中占66%，該區(qū)共有3389個礦井，其中有2889個礦井劃分了礦井水文地質(zhì)類型，在該區(qū)礦井總數(shù)中占85.2%，在全國范圍內(nèi)類型劃分的礦井?dāng)?shù)量中占25%。該區(qū)共有340個極復(fù)雜與復(fù)雜型煤礦，在全國極復(fù)雜與復(fù)雜型礦井中占37.6%，而全國范圍內(nèi)有超過一半的極復(fù)雜型礦井位于該區(qū)中。該區(qū)主要面臨老空透水、礦井排水及資源層底板溶裂隙突水等水害威脅。

3.4西北早侏羅紀(jì)礦井裂隙水害區(qū)

該區(qū)主要有青海、甘肅及新疆兵團(tuán)等地區(qū)，共有645個礦井，其中598個礦井均劃分了水文地質(zhì)類型，在本區(qū)礦井總數(shù)中占92.7%，為全國類型劃分煤礦的5%，32248.6萬t/a是其生產(chǎn)能力。該區(qū)中共有51個極復(fù)雜與復(fù)雜型礦井，在全國極復(fù)雜與復(fù)雜型礦井總數(shù)的5.6%，該區(qū)為干旱及半干旱地區(qū)，在礦井供水上存在嚴(yán)重威脅，從總體上來看受到礦井水害的威脅并不大，一些礦井有老空水、煤層頂板類吸水等水害的威脅。

4結(jié)語

綜上，本文總結(jié)了全國范圍內(nèi)礦區(qū)水文地質(zhì)類型劃分情況及基本特征，重點對一些數(shù)量的極復(fù)雜與復(fù)雜型煤礦進(jìn)行了分析，從涌水量、礦井?dāng)?shù)量及類型復(fù)雜程度等方面，對全國及各省區(qū)礦區(qū)特點進(jìn)行了分析，深入剖析了當(dāng)前4大主要聚礦區(qū)存在的礦井水文地質(zhì)類型問題，指出了主要面臨的水害難題。

參考文獻(xiàn)：

[1]李賢志,張維,傅耀軍,王學(xué)軍,張日宇,王猛,劉賀丹.山西王家?guī)X煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分與特征分析[J].煤炭工程,2016,(S2):109-113.

[2]張耀,李珂,安鑫,趙雅寧,安曉凡,劉春龍.韓城礦區(qū)典型煤礦水文地質(zhì)類型對比分析研究[J].煤炭技術(shù),2016,(02):146-148.

[3]孫文潔,王亞偉,李學(xué)奎,楊文凱,何云超,吳峰海.華北型煤田礦井水文地質(zhì)類型與水害事故分析[J].煤炭工程,2015,(06):103-105.

[4]王曉軍.梧桐莊礦水文地質(zhì)條件分析及防治水措施研究[J].煤炭與化工,2014,(10):119-121.

作者:楊方 單位:河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院