摘要：煤礦水文地質(zhì)對于煤礦防治水工作的開展具有十分重要的意義。結(jié)合斜溝煤礦地質(zhì)情況，分析了礦井含水層和隔水層分布、礦井充水條件和井田周邊采空區(qū)積水情況，以期為煤礦水害的防治提供一些思路。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；水文地質(zhì)；水害防治

斜溝井田各邊界均為人為劃定邊界，無自然邊界。井田東部邊界為石炭系出露區(qū)，外圍有奧陶系地層出露區(qū)，主要接受東部含水層的側(cè)向補給，為奧灰、太灰和砂巖裂隙孔隙含水層補給邊界。井田西部位于單斜構(gòu)造最低處，且無大的斷裂構(gòu)造存在，井田內(nèi)奧灰、太灰和砂巖裂隙孔隙含水層水從西邊流出，為一排泄邊界。井田地層呈近南北走向，且有連續(xù)起覆變化，總體來講南部略高于北部。奧灰含水層水位南部邊界處為+855m，北部邊界處為+851m，地下水由南向北徑流，而南部為人為邊界，未發(fā)現(xiàn)斷層等構(gòu)造發(fā)育，可視為補給邊界，北部為排泄邊界。要特別注意井田周邊的采空區(qū)積水及越界開采情況，以免采掘揭露這些區(qū)域引發(fā)透水事故[1-2]。因此，周邊小煤窯采掘邊界及積水范圍探測和防治應(yīng)為礦井重點的防治水工作。

1礦井含水層和隔水層分析

1.1含水層

井田主要含水層自下而上可劃分為：奧陶系巖溶含水巖組，石炭系太原組碎屑巖類裂隙含水巖組，二疊系含水巖組，三疊系碎屑巖類裂隙含水巖組，第四系、新近系松散巖類孔隙含水巖組。奧陶系碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組厚度2.9～14.3m，平均厚度為7.4m，主要出露于井田界外東部，由東向西開始全部傾沒于石炭系地層之下。井田內(nèi)O2f地層巖溶發(fā)育較差。奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水巖組厚度224～248m。石炭系太原組碎屑巖類裂隙含水巖組為井田內(nèi)13號煤層開采的充水水源之一，各含水層之間有泥質(zhì)隔水巖組，使得各含水層之間水力聯(lián)系減弱。二疊系下統(tǒng)碎屑巖類裂隙含水巖組含水層主要為中、粗粒砂巖。二疊系上統(tǒng)和三疊系下統(tǒng)碎屑巖類裂隙含水巖組以砂巖裂隙含水層為主，屬弱富水含水層。第四系、新近系松散巖類孔隙含水巖組新近系上新統(tǒng)分布在溝谷兩側(cè)和溝頂?shù)幕鶐r頂面上，含水層以礫石為主，厚度不穩(wěn)定，局部礫石層較厚，富水性較好，單井出水量可達100～500m3/d。

1煤田地質(zhì)勘查工作的現(xiàn)狀

1.1煤田地區(qū)的地質(zhì)勘查工作無法滿足實際的需要早在改革開放之前我國很多的煤田地區(qū)就意識到地質(zhì)勘查工作的重要性，針對當?shù)氐膶嶋H情況制定了一系列的工作計劃，為煤炭行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，特別是地質(zhì)勘探和礦井的防治水工作有了很大的進步。但是隨著改革開放的深入，很多的管理機制出現(xiàn)了調(diào)整，基本的水文地質(zhì)勘查的發(fā)展也受到一定的阻礙。為了滿足實際經(jīng)濟的需要，全國開始大力開采煤礦，過分重視能源的開采，而忽視了水文地質(zhì)勘查工作，給煤田地區(qū)帶來了很大的危害，不利于煤炭的可持續(xù)利用。

1.2煤田地區(qū)的礦井防治水工作依舊得到了很好的發(fā)展隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，對于煤礦能源的需求逐漸增加，煤炭行業(yè)開始出現(xiàn)了事業(yè)的發(fā)展期，但是由于長時間的開采很多大型的煤田上部的資源已經(jīng)開始枯竭，為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，開始實行深部的能源開采工作。深部開采工作不僅對開采技術(shù)提出了更高的要求，還會給地下環(huán)境造成一定的影響，因此在能源開采中開始重視煤礦的防治水工作，延長礦井的使用壽命，為社會的經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。各個地方的政府部門開始結(jié)合當?shù)氐牡V井情況來制定相關(guān)的防治水方案，投入大量的資金來加強地下環(huán)境的保護，減少能源開采帶來的不利影響。例如山西省的礦業(yè)集團開始將防治水以及水文地質(zhì)勘查作為未來發(fā)展的重點，利用先進的治理技術(shù)來緩解煤田地區(qū)的自然環(huán)境，實現(xiàn)資源的持續(xù)發(fā)展。

1.3煤田地區(qū)的環(huán)境問題引起了重視由于長期不規(guī)范的開采行為，使得煤田地區(qū)的水土環(huán)境受到極大的傷害，當?shù)鼐用竦纳钜彩艿接绊?。在建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的條件下，各地的發(fā)展開始重視自然環(huán)境的保護。國家加大了對煤田地區(qū)的資金投入，針對不同地區(qū)的自然環(huán)境制定了相應(yīng)的工作計劃，在發(fā)展當?shù)亟?jīng)濟的同時也應(yīng)該重視地質(zhì)環(huán)境的保護，這樣才能更好更快地實現(xiàn)市場經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。

1.4煤田地區(qū)受到各級部門的重視在煤田地區(qū)生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞的條件下，各級政府為了適應(yīng)社會可持續(xù)發(fā)展的理念，開始轉(zhuǎn)變煤礦開采的管理，將水文地質(zhì)勘查工作作為工作的重心。例如很多地方的政府部門開始擴大對大型煤礦地區(qū)的水文地質(zhì)勘查范圍，根據(jù)勘查的結(jié)果來制定相應(yīng)的煤炭開采計劃。國家財政還針對現(xiàn)今各大煤礦區(qū)的實際運營情況設(shè)置了專門的水文地質(zhì)勘查項目經(jīng)費，為煤田的今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。設(shè)置的水文地質(zhì)勘查機構(gòu)需要對各地煤田的具體情況進行調(diào)查并記錄，政府資金的支持以及部門的協(xié)助，可以大大改善煤田地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境。

2煤田地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題

摘要:地下水等水文地質(zhì)災(zāi)害作為礦井建設(shè)中的多發(fā)事故，長期以來對煤礦建設(shè)質(zhì)量與安全造成嚴重威脅。文章以此為出發(fā)點對煤礦建設(shè)中的水文地質(zhì)災(zāi)害防范展開探究，文中筆者在分析加強礦井建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害研究必要性的基礎(chǔ)上，對地下水防治的原則與要求進行分析，并結(jié)合自身實際對相應(yīng)的防治措施進行介紹，最后還對其他安全輔助措施進行總結(jié)分析，希望能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦建設(shè)中的水文地質(zhì)災(zāi)害防范起到良好的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞:煤礦建設(shè)；水文地質(zhì)災(zāi)害；地下水；必要性；防治措施

0引言

煤礦生產(chǎn)建設(shè)過程中各類水文地質(zhì)災(zāi)害一直是威脅作業(yè)安全的重要因素之一，而這些水文地質(zhì)災(zāi)害的主要誘因便是地下水，因此對地下水的防治便成為了煤礦建設(shè)乃至生產(chǎn)中始終如一的重點內(nèi)容。加強對地下水的有效防治，其目的在于保障煤礦建設(shè)生產(chǎn)安全，避免災(zāi)害事故的出現(xiàn)；科學(xué)、合理地減小礦井涌水量，實現(xiàn)生產(chǎn)成本的優(yōu)化并改善建設(shè)作業(yè)環(huán)境；鑒于這些目的，在進行地下水防治時必須充分立足礦井生產(chǎn)實際，采取具有針對性的防治措施，從而做到地下水威脅的有效消除。

1加強礦井建設(shè)中水文地質(zhì)災(zāi)害研究的必要性

1.1有助于提升煤炭開采作業(yè)安全性

本文作者：陳正華1，2周斌1，2鄧智1，2作者單位：1外生成礦與礦山環(huán)境重慶市重點實驗室2煤炭資源與安全開采國家重點實驗室重慶研究中心

現(xiàn)有資料及存在的問題

本次研究工作收集了武山礦區(qū)詳勘報告以及大量剖面圖、平面圖、水文地質(zhì)圖等圖件，讀取鉆孔數(shù)據(jù)資料169個。在對資料進行整理后發(fā)現(xiàn)，建立該礦區(qū)水文地質(zhì)模型存在如下困難：①巖體穿越泥盆系到三疊系所有地層，在GMS中建模存在一定難度；②鉆孔分布不均，主要是探礦鉆孔，分布在礦體附近；③礦區(qū)南部缺少鉆孔控制，僅有的少量鉆孔且深度也不夠。

解決方案

在GMS中，建立Solid模型一般采用“horizon”方法，“horizon”指的Solid實體中出現(xiàn)的每個地層上界面，自下而上依次編號，故在層序正常地層中應(yīng)用廣泛。而研究區(qū)中心出現(xiàn)大型侵入巖（γ），使原有的正常層序地層被打亂。針對這種情況，將武山巖體（γ）假設(shè)為某一沉積地層，厚度在沒有巖體出現(xiàn)的地方湮滅，以這種方式嘗試在有巖體出現(xiàn)地方建立水文地質(zhì)模型的可行性?？紤]到Q覆蓋了所有地層以及巖體，定義其horizonID為最上層8，而武山巖體穿越除了Q以外的其他沉積地層，將其horizonID設(shè)置為7，其余地層的horizonID自老至新依次設(shè)置為1～6，按照這種horizonID設(shè)置再按步驟建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。另外，根據(jù)現(xiàn)有資料，在深入研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層厚度及展布的基礎(chǔ)上，依據(jù)剖面圖、地質(zhì)圖等資料，虛擬鉆孔78個，從而解決鉆孔分布不均以及深度不夠的問題。圖1為武山礦區(qū)分布的247個鉆孔。

建立水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型

摘要:我國的建筑工程建設(shè)迎來了一個全新的局面，使得其相關(guān)研究技術(shù)也有了新的提升，地質(zhì)勘察工作是房屋建筑前期的一項重要工作，只有經(jīng)過了準確的地質(zhì)勘查才能更好地進行建筑工程的建設(shè)的后續(xù)工作，水文地質(zhì)測試作為地質(zhì)勘查中的一個重要部分，在地質(zhì)勘查中起到了獨特的作用，水文地質(zhì)的研究對象主要包括檢測位置的地下水的分布情況以及成分組成等，本文主要闡述水文地質(zhì)的主要評價內(nèi)容、測試狀況以及地下水的危害。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查；水文地質(zhì)；測試與研究

水文地質(zhì)測試與研究工作是看展后續(xù)地質(zhì)勘查工作的重要前提，但是很多勘查人員都忽略了這項準備工作，導(dǎo)致地質(zhì)勘探工作出現(xiàn)各種問題。然而在實際的地質(zhì)勘查工作過程中，一般的巖土相關(guān)工程的勘察結(jié)果極少與水文參數(shù)有直接關(guān)聯(lián)，一些沒有真正認識到水文地質(zhì)的重要性的人人為水文地質(zhì)測試只是一項具有象征意義的工作，工作規(guī)劃中沒有它的存在，一般情況下也只是對其做出常規(guī)性評價，本文希望通過對水文地質(zhì)的相關(guān)闡述引起地質(zhì)勘測人員對水文地質(zhì)測試的重視，以便更好地進行地質(zhì)勘察工作。

1水文地質(zhì)的具體評價內(nèi)容

1.1應(yīng)當重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。當?shù)叵滤话l(fā)生，會對工程建筑產(chǎn)生極大的影響。例如地下水位如果突然上升，必然會降低淺基礎(chǔ)地基的承載力。而在有地震、砂土液化的地區(qū)則會加劇液化速度，進而巖土體產(chǎn)生變形、失穩(wěn)等不良的地質(zhì)作用。另外，在寒冷地區(qū)會產(chǎn)生地下水的凍脹方面的不良影響。然而，拿建筑物本身來說，如果地下水位在壓縮層內(nèi)，也就是基礎(chǔ)底面以發(fā)生了上升變化，水浸濕和軟化巖土，進而降低了地基土的強度，增大其壓縮性，此時建筑物就會產(chǎn)生過大的沉降問題，最終影響到地基，使其嚴重變形。

1.2工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。在地質(zhì)工作中，做好資料的收集工作和熟悉工作是對后續(xù)工作的前提準備。1.3應(yīng)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當著重評價的地質(zhì)問題，如：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。對選用軟質(zhì)巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂、粉上時，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。當基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)計算和評價基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性。當在地下水位以下開挖基坑的時候，應(yīng)當進行富水、滲透試驗，并對因人工降水而引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進而影響周圍建筑物穩(wěn)定的可能性做出評價。