近年來，由于開采深度、開采強度、開采速度、開采規(guī)模的增大，礦井生產(chǎn)向縱深發(fā)展，水患威脅日益嚴重，小至采區(qū)停產(chǎn)，大至重大人身傷亡、礦井淹沒，水害往往給煤礦造成巨大的經(jīng)濟損失［1 － 6］。因此，為提高防治效果，現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)單位改變了傳統(tǒng)“孤軍作戰(zhàn)”的水害防治方法，推進了水害由多點分散治理向區(qū)域綜合治理，由采掘中局部治理向整體超前治理的轉(zhuǎn)變。要實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)變，必須在查清目標區(qū)域地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，進行水文地質(zhì)單元劃分，根據(jù)水文地質(zhì)單元的條件，確定區(qū)域水害治理的方案。在分析水文地質(zhì)單元劃分影響因素的基礎(chǔ)上，以中國平煤神馬集團平頂山煤田( 以下簡稱平頂山煤田) 為例，進行了水文地質(zhì)單元劃分研究，并給出了水害治理的思路和措施。

 

  1 水文地質(zhì)單元劃分的影響因素

 

  水文地質(zhì)單元是具有完整的地下水補、徑、排結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。影響水文地質(zhì)單元劃分的因素很多，根據(jù)專家建議，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗，主要歸納為以下幾個方面: 區(qū)域與礦區(qū)水文地質(zhì)條件( 慮地下水的儲存與分布條件、含水層與隔水層巖性等) 、自然地理條件( 地形地貌、氣象與水文條件) 、地層條件( 主要考慮地層巖性) 、地質(zhì)構(gòu)造( 斷裂帶、區(qū)域性斷層、斷層破碎帶、節(jié)理密集帶等) 、滲透系數(shù)、水位( 主要考慮地下水水位與煤層底板的高差) 、礦山壓力( 主要考慮工作面尺寸、開采方法、煤層厚度、煤層傾角、開采深度、頂?shù)装鍘r性及結(jié)構(gòu)等) 。

 

  2 平頂山煤田的自然地理條件

 

  平頂山煤田東起洛崗一號正斷層，西北至郟縣斷層; 南起庚組煤( 一煤) 層露頭，東北至襄郟斷層。

 

  東西走向長40 km，南北傾向?qū)?0 ～ 20 km，含煤面積為650 km2。

 

  平頂山煤田的北部和中部為低山; 西南部為丘陵; 低山與丘陵之間為槽形谷地。區(qū)內(nèi)較大的河流為沙河和汝河，屬淮河水系，自西向東分別流經(jīng)礦區(qū)的南部和北部，在東部馬灣匯合，河兩側(cè)和礦區(qū)東部為平原區(qū)。區(qū)內(nèi)在沙河上攔河建有昭平臺水庫和白龜山水庫，為區(qū)內(nèi)最大的地表水體，其中白龜山水庫位于平頂山煤田的西南緣，總庫容6． 40 億m3。北部主要由二疊系上統(tǒng)平頂山砂巖組成的低山，自西向東有紅石山、龍山、擂鼓臺、落鳧山、平頂山、馬棚山等，為地表分水嶺。

 

  3 煤田地質(zhì)條件

 

  3． 1 地層條件

 

  2) 平頂山煤田鍋底山斷層以北水文地質(zhì)單元( ⅡⅡ) 的治理對策。鍋底山斷層以北為區(qū)域灰?guī)r水的深埋區(qū)，由于鍋底山斷層的阻水性能，致使補給水量不大，動儲量有限，地下水徑流遲緩，礦井疏排以消耗凈儲量為主，灰?guī)r水位整體呈下降趨勢。礦井突水量具有從小到大至峰值，然后逐漸減少并趨于穩(wěn)定的特點，當?shù)退话l(fā)生突水時，位于高水位的原突水點的水量即明顯減小直至干枯。單元內(nèi)李口向斜軸以南有一礦、二礦、三環(huán)公司、四礦、五礦( 鍋底山斷層以北) 、六礦、八礦、十礦、十二礦、吳寨礦等。

 

  巖溶水區(qū)域治理對策確定為: “整體疏放、局部加固”。

 

  3) 平頂山煤田襄城縣巖溶水系統(tǒng)( Ⅲ單元) 的治理對策。該區(qū)北部邊界為襄郟斷層，切斷了灰?guī)r含水層的水力聯(lián)系，阻隔了區(qū)域基巖地下水對區(qū)內(nèi)的側(cè)向補給，為阻水邊界; 南部邊界為李口向斜軸，灰?guī)r含水層埋藏深，巖溶不發(fā)育，也可以看成是相對隔水邊界。區(qū)內(nèi)基巖地下水的補給來源主要是汝河水及大氣降水通過煤系露頭上覆第四系松散層垂直入滲補給，或直接在基巖裸露區(qū)補給，補給條件整體較差且空間差異大，地下水動儲量不很大，礦井疏排以消耗太原組灰?guī)r水靜儲量為主。具有淺部接受補給，總徑流方向由西北向東南運移，深部呈疏降狀態(tài)的特征，為一相對獨立的水文地質(zhì)單元。目前，單元內(nèi)生產(chǎn)礦井為十三礦和首山一礦等。巖溶水區(qū)域治理對策確定為: “整體疏放、局部加固”。

 

  7 結(jié)語

 

  在對平頂山煤田自然地理條件、區(qū)域地質(zhì)條件、區(qū)域水文地質(zhì)特征研究的基礎(chǔ)上，對平頂山煤田進行了區(qū)域水文地質(zhì)單元劃分，將其劃分為3 個一級水文地質(zhì)單元，2 個二級水文地質(zhì)單元。結(jié)合礦井水文地質(zhì)條件、礦井生產(chǎn)實際和以往突水情況，給出了平頂山煤田灰?guī)r承壓水害治理的指導(dǎo)思想、灰?guī)r承壓預(yù)防的技術(shù)防線，最后結(jié)合煤田水文地質(zhì)單元劃分的結(jié)果，在分析其水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，給出了適合聯(lián)合治理的區(qū)域的治理對策。項目研究對構(gòu)建適合中平能化集團實際的分區(qū)域多層次的礦井水害綜合防治的技術(shù)體系，推進集團公司礦井防治水工作整體科學(xué)發(fā)展，指導(dǎo)礦井安全生產(chǎn)，提高礦井安全保障程度具有一定的借鑒意義。