潘三煤礦礦井涌水量預(yù)計(jì)及評價(jià)

于光輝

摘 要：文章通過潘三煤礦自資源勘探以來各時(shí)期獲取的相關(guān)地質(zhì)與水文地質(zhì)、出（突）水、礦井和井筒涌水量及水位動態(tài)觀測等資料，并進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析。參考利用了《潘三煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告（修編）》（2014）及《潘三煤礦礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》（2016）相關(guān)水文地質(zhì)資料，對礦井二水平各塊段開采時(shí)的涌水量進(jìn)行了預(yù)計(jì)。

關(guān)鍵詞：涌水量；比擬法；涌水量預(yù)計(jì)

中圖分類號：TD742.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）19-0056-02

Abstract： Based on the dynamic observation data of geology and hydrogeology， water inrush， water gushing and water level in Pansan Coal Mine since resource exploration， this paper makes a comprehensive and systematic analysis of the data obtained in each period since resource exploration in Pansan Coal Mine. With reference to the relevant hydrogeological data of "Pansan Coal Mine Geological Report （revised edition）" （2014） and "Pansan Coal Mine Hydrogeological Type Classification report" （2016）， the water inflow during mining in the second level of the mine is estimated.

Keywords： water inflow； analogy method； water inflow prediction

1 礦區(qū)概況

潘三礦位于淮南市潘集區(qū)，距洞山約34公里，距鳳臺縣城約15公里，地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°41′45″～116°48′45″，北緯32°47′30″～32°52′30″。潘三礦井田東起第九勘探線，西至十五勘探線；東與潘一礦毗鄰，西與丁集礦相接，北邊界東段以F1-3斷層為界，西段為潘四東井田南邊界，南部以13-1煤-900m等高線地面投影為界，東西走向長9.6km，南北傾向?qū)?.8km，面積54.3km2，區(qū)內(nèi)無小煤窯及老窯。

2 礦井涌水量現(xiàn)狀及分析

礦井投產(chǎn)以來，自1993年1月至2016年11月，潘三煤礦對礦井涌水量進(jìn)行了連續(xù)系統(tǒng)觀測，據(jù)觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，最小涌水量為135.30m3/h，最大涌水量為482.6m3/h。其中最大涌水量482.60m3/h是 2010年2月因原西風(fēng)井井壁破裂出水而造成的；其次417.1m3/h是2007年西一B組煤采區(qū)12318工作面回采時(shí)頂板砂巖出水所致。正常情況下礦井涌水量為135.3～370.4m3/h。

3 采區(qū)及涌水量預(yù)計(jì)水平劃分

3.1 一水平采區(qū)劃分

潘三煤礦一水平自動向西劃分5個(gè)采區(qū)，并全部打開，東四采區(qū)、東三采區(qū)、西一采區(qū)、西二采區(qū)、西三采區(qū)。

3.2 二水平采（盤）區(qū)劃分

潘三礦-817m二水平分為東一采區(qū)、東二采區(qū)及西翼采區(qū)，主要開采13-1和11-2煤層。

3.3 涌水量預(yù)計(jì)水平（塊段）

本次二水平涌水量預(yù)計(jì)以13-1煤底板等高線圖為底圖，以13-1煤底板等高線為界線，分為5個(gè)水平（塊段），具體是：

-650m水平：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至丁集井田邊界；北自煤層露頭，南至-650m底板等高線。

東翼-650～-817m塊段：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至十一～十二勘探線及工廣煤柱；北自-650m底板等高線，南至-817m底板等高線。

西翼-650～-810m塊段：東自十一～十二勘探線及工廣煤柱，西至丁集井田邊界；北自-650m底板等高線，南至-810m底板等高線。

東翼-817～-900m塊段：東自潘三礦與潘一井田邊界，西至工廣煤柱；北自-817m底板等高線，南至-900m底板等高線及礦權(quán)邊界。

西翼-810～-900m塊段：東自工廣煤柱，西至丁集井田邊界；北自-810m底板等高線，南至-900m底板等高線及礦權(quán)邊界。

3.4 涌水量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)潘三礦井二水平開拓布局及上述二水平開采塊段劃分，擬采用地下水動力學(xué)法和潘三礦-650m一水平開采實(shí)際面積、涌水量比擬法，分別預(yù)計(jì)-900m水平及東翼-650～-817m、西翼-650～-810m、東翼-817～-900m、西翼-810～-900m區(qū)間礦井涌水量。具體如下。

3.5 比擬法

3.5.1 采用公式

公式中各字母的含義及單位：F0-生產(chǎn)礦井實(shí)測水平開采面積（m2）；Q0-生產(chǎn)礦井實(shí)測水平涌水量（m3/h）；Q-預(yù)計(jì)水平涌水量（m3/h）；S-水位降低值（m）；F-預(yù)計(jì)水平開采面積（m2）。

3.5.2 參數(shù)選擇

據(jù)2013年～2016年礦井涌水量實(shí)測資料，一水平（-650m）正常值取112.90m3/h，最大值取248.78m3/h（包括一水平C組煤砂巖裂隙水、井筒出水及生產(chǎn)用水），比擬法預(yù)計(jì)二水平及各塊段正常及最大涌水量，實(shí)際開采、水位降深參數(shù)選取列于表1。

3.5.3 涌水量計(jì)算

將表3參數(shù)及正常、最大涌水量選取值，代入公式（3-1），計(jì)算獲得各水平、塊段正常與最大涌水量。計(jì)算結(jié)果列于表2，可詳見之。

4 涌水量評價(jià)

本報(bào)告采用地下水動力學(xué)法與比擬法兩種方法對潘三礦各水平及二水平東西翼塊段涌水量進(jìn)行了預(yù)計(jì)。兩種方法預(yù)計(jì)涌水量正常值比較接近，并與-650m一水平開采實(shí)際涌水量值反算滲透系數(shù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果最大相差33m3/h以內(nèi)；涌水量最大值，地下水動力學(xué)預(yù)計(jì)結(jié)果較比擬法預(yù)計(jì)結(jié)果偏小，最大小174.55m3/h，較-650m一水平開采實(shí)際涌水量值反算滲透系數(shù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果最大小98m3/h。

5 結(jié)論及建議

報(bào)告系統(tǒng)收集了潘三礦井勘探與生產(chǎn)建設(shè)各時(shí)期所獲取的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，以及礦井投產(chǎn)以來涌水量觀測資料，經(jīng)充分分析，預(yù)計(jì)了二水平及各塊段礦井正常和最大涌水量。

綜合地下水動力學(xué)法和比擬法涌水量預(yù)計(jì)結(jié)果，經(jīng)對比分析，建議采用比擬法預(yù)計(jì)結(jié)果，作為二水平及相應(yīng)塊段開采排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)。即：

西翼-650～-810m區(qū)間：正常涌水量105.9m3/h，最大涌水量233.4m3/h；

東翼-650～-817m區(qū)間：正常涌水量73.0m3/h，最大涌水量161.0m3/h；

西翼-810～-900m區(qū)間：正常涌水量77.8m3/h，最大涌水量171.4m3/h；

東翼-817～-900m區(qū)間：正常涌水量46.7m3/h，最大涌水量102.9m3/h；

西翼-650～-900m區(qū)間：正常涌水量136.0m3/h，最大涌水量299.6m3/h；

東翼-650～-900m區(qū)間：正常涌水量89.7m3/h，最大涌水量197.7m3/h；

礦井-650～-900m水平：正常涌水量162.9m3/h，最大涌水量359.0m3/h；

全礦井-900m水平：正常涌水量209.9m3/h，最大涌水量462.6m3/h。

本報(bào)告礦井涌水量預(yù)計(jì)采用的-650m水平涌水量中含有生產(chǎn)用水，故預(yù)計(jì)的二水平涌水量中也含有礦井生產(chǎn)開拓時(shí)的生產(chǎn)用水。

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