Page 209 - 水文地质勘探技术探究

第八章 煤矿水害治理技术的应用

合 , 大沙沟流域的地表径流源源不断向大沙沟汇集 , 再通过顶板砂岩露头补给矿
井水，导致该矿多次发生突水 , 但水源一直未能查明。通过基于地表水系统理论
的水文地质勘查 , 较好地解决了这一问题。

西部鄂尔多斯盆地侏罗系属于辫状河沉积，河流众多且曲折多变 , 河床沉积
的岩性为含砾砂岩、粗砂岩 , 随着向边滩、河漫滩过渡 , 岩性逐渐变细为粉砂岩、
泥岩。该沉积特征使得岩性岩相结构非常复杂 , 导致煤层顶板含水层富水性复杂。
在分析矿井充水条件时 , 要把矿井置于古沉积环境中 , 查明矿井位于古河流的具

体位置 , 才能准确判断顶板含水层富水性。
2. 勘查手段不断丰富 , 勘查技术有所创新
以往煤矿床水文地质勘查手段比较单一，以测井和抽水试验为主。针对我国

东部煤田开采深度增加和西部煤田岩性岩相结构非均质性增强 , 单一手段已无法
满足复杂充水条件的分析研究。因此 , 采用遥感水文地质调查、地球物理勘探、
水文地质钻探、抽水试验、水化学及环境同位素分析地下水流场分析、岩土体物
理力学分析等手段进行综合勘查，从多方面、多角度、多层次研究充水条件。
首先进行遥感水文地质调查和地面物探，了解地下 ( 表 ) 水系统补径排条件

及井田在系统中的位置 , 初步判定充水含水层富水性。然后开展钻探和抽水试验
等系列工作。根据钻孔取心成果并结合煤田地质勘探钻孔资料 , 绘制含隔水层结
构对比图、含水层厚度等值线图、脆性岩与塑性岩比值等值线图，通过这三张图

使得井田的岩性岩相结构清晰地展现出来。含水层厚度越大、脆塑性岩比值越大，
含水层富水性越强。以往水样化验、水位观测仅仅用于建立水化学背景值、了解
地下水水位 , 并未用来开展充水条件的分析研究。目前在健全基础资料的基础上，
充分分析研究水化学场和地下水流场信息 , 绘制一系列的水化学图和流场图来分
析地下水补径排条件。

3. 水害评价技术不断完善 , 预测精度大幅提高
对于矿井涌水量预测 , 以往多采用解析法和比拟法 , 对条件简单或石炭二叠
系煤层矿井预测结果相对可靠 , 但是对条件复杂或西部侏罗系煤层矿井，计算结

果偏差较大。目前主要采用地下水三维数值模拟法预测开采条件下矿井涌水量及
疏排水量。通过 Modflow 软件刻画水文地质概念三维可视化模型 , 可以直观地从
立体的角度对矿区的水文地质条件有一个更深刻的认识。该方法能够较好地解决
非均质各向异性等复杂问题。

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