基于复杂条件下矿井水文地质类型划分方法

时间：2024-07-28

胡莹

（山东省地质矿产勘查开发局第三水文地质工程地质大队，山东济宁272100）

矿井水文地质类型是对针对煤矿水文地质条件、重点水害类型等综合评价，是煤矿制定过程中、长期防治水规划等重要依据支持。我国在20世纪50年代开始，逐渐对煤矿水文地质类型具体划分方法进行详细分析和研究，为我国煤矿防治水的成就以及发展打下良好基础。虽然在现阶段我国煤矿水文地质类型在划分方法上已经取得一定成功，但是在实践中，仍然可以发现很多问题。特别是不同水文地质条件之间存在明显的差异性，评价过程经常会与煤矿实际生产之间产生严重脱节等现象，这样就会导致评价目的性和针对性不够强。在这种复杂条件下，水文地质类型划分方法的应用作用和效果并不是很理想。

1 某地区评价背景研究

本文在针对复杂条件下矿井水文地质类型划分方法进行研究时，根据实际案例进行分析，这样能够更加具有真实性和有效性，将理论与实践进行有效结合，其分析结果更具有可靠性。某地区矿井建设于1958年，根据相关资料统计是第一座新中国自行勘查、设计建造的大型现代化矿井。矿井在建设过程中，主要是利用立井、水平集中运输大巷、集中上山与阶段开采等方式对煤矿进行开采和利用。根据实际情况可以看出，在最初时其自身的生产能力能够达到180t/a，井田划分为-310m、-490m、-620m和-800m四个开采水平。煤层地层中的砂岩裂隙承压含水层主要是为各个主要采煤层提供有效保障，为煤层间接补充相对应的水源[1]。

但是在该地区长期发展过程中，矿井自身在水文地质类型评价过程中，也涌现出各种问题。首先，不同开采水平、不同盘区相互之间的水文地质条件差异性非常明显，在这种状态下，如何利用统一规范化标准和制度对水文地质条件进行科学合理的评价。其次，井田在长时间的开采过程中，由于矿井自身的水文地质条件不断揭露，而且不断演化，在这种状态下，如何对水文地质条件类型变化情况进行确定。最后，矿井水文地质类型划分报告是矿山企业在制定矿井防治水规划的根本依据，在这种状态下，如何将其作为准确有效的依据进行合理利用等。这些都是在该地区矿井水文地质类型评价进行过程中，所呈现出的问题，根据这些问题需要在实践中对其进行解决，这样才能够保证为矿井防治水规划设计提供有效依据支持。

2 某地区矿水文地质条件评价与类型划分现存问题分析

任何一个煤矿的矿井水文地质条件都会随着煤矿开采而发生一定变化，并且煤矿水文地质条件类型是具有历史性特征，其自身在不断的演变以及发展过程中，与勘探、开采等之间都有着密切的联系。煤矿水文地质类型划分的最终目的是服务煤矿开采防治水害，因此，在这种情况下，水文地质类型划分应当结合煤矿在未来长期规划发展中的一系列措施进行科学合理的操作。这样不仅能够将其作为今后生产规划区的重点评价区域，而且还能够针对水文地质条件的一些重点区域进行检测。与此同时，能够对重点区受水害威胁程度以及防治水难易程度进行分析和研究，这样有利于为防治水提供有效的依据支持。在实际操作过程中，要根据该地区实际情况，对生产规划区进行科学合理分析，通过调查之后可以看出，该地区的难易程度为中等。在这种状态下，应当加强防止断裂以及突水现象，但是实际上，在现阶段，其防治难度依旧比较大[2]。

根据井田充分含水层特征、矿井以及周围老空水分布情况等，结合水文地质复杂类型划分的原则，得出评价依据以及相对应的结果，如表1所示。

表1 某地区水文地质类型划分表

图1 井田水文地质类型总体评价

如图1所示，在实际操作过程中，虽然在2013年的时候，井田水文地质类型总体评价结果与2010年能够保持一直，但是在2013年的时候，无论是在评价方法或者是在结论以及具体实用性上都发生了巨大的变化。通过实践可以看出，与整个井田整体评价之间存在明显差异性的是，在2013年的时候，主要是利用分水平、分盘区以及分阶段评价方法对其进行具体操作。与此同时，利用2010～2013年延伸水平的揭露成果，将其作为最基础部分，对井田水文地质条件最新的变化形势有明显的表现和提升。在2013年评价中有明确指示，对未来规划区的实际发展情况有明确规定，在实施过程中，对充水条件、受水害威胁程度以及水害防治难易程度之间有明确的联系。这样不仅能够从根本上保证在复杂条件下矿井水文地质类型划分的有效性，而且还能够对防治水相关措施的实施提供有效的依据支持[3]。

根据评价结果，能够体现出不同水平、不同盘区、不同阶段水文地质条件以及复杂类型相互之间的差异性。与此同时，也能够从根本上体现出水文地质条件由浅逐渐向深层发展的变化趋势。在这种状态下，为了保证能够从根本上实现矿井水文地质类型划分的根本目的，将整个过程的合理性、科学性充分发挥，需要根据实际情况的不同，采取相对应的措施方法，这样才能够保证各项评价参数依据的有效性和可靠性。

3 煤矿水文地质类型划分具体方法和流程分析

综上所述，在实际操作过程中，结合上文中提到的实际案例，我国煤矿水文地质评价与类型划分的目的、原则以及具体方法和流程总结如图2所示。

在实施过程中，可以根据该流程对煤矿水文地质类型进行划分和评价。指导性评价的重要意义就在于能够及时有效地针对未来生产中可能会面临的突出问题进行分析和研究。因此，针对这一现状，在实际操作过程中，可以根据评价报告，对水平水文地质条件的延伸进行详细分析和研究，对一些简单的趋势也进行分析。这样不仅能够对防治水工作的实施提供有效依据支持，而且还能够与防治水系统进行不断的调整和配套操作，促使方案更加具有真实性和有效性。