复杂条件下矿井水文地质类型划分方法

复杂条件下矿井水文地质类型划分方法
程 晋
（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽　宿州　２３４０００）
摘 要：本文主要以复杂条件下矿井水文地质类型划分方法为重点进行阐述，结合当下复杂条件下矿井水文地质类型划分现状为主要依据，从复杂条件下矿井水文地质条件评定目标、评定现有研究程度、分环节评价、指导性评价这几点进行深入探索与研究，其目的在于提高复杂条件下矿井水文地质类型划分工作质量。

关键词：复杂条件；矿井水文地质；类型；划分
中图分类号：Ｐ６４１．４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０５－０２６３－２
Classification Method of Mine Hydrogeological Types under Complex Conditions
CHENG Jin
（Ｔｈｉｒｄ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　Ｔｅａｍ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ｃｏａｌｆｉｅｌｄ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｓｕｚｈｏｕ　２３４０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｔｙｐｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．　Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，　ｉｔ　ｍａｋｅｓ　ｉｎ－ｄｅｐｔｈ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｅｇｒｅｅ，　ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｂ－ｌｉｎｋｓ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
Keywords: ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ；　ｔｙｐｅ；　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
对于我国矿业健康稳定发展来讲，合理划分复杂条件下矿井水文地质类型十分重要，其不但同矿井稳定性与安全性有关，还同煤矿企业经济效益与社会效益有莫大联系。

为此，相关部门需要加大复杂条件下矿井水文地质类型划分方法分析力度，促使其存在的实效性全面发出来，为我国现代社会稳定发展奠定坚实基础[1]。

本文主要分析复杂条件下矿井水文地质类型划分方法，具体如下。

1 矿井水文地质类型划分分析
实际上，矿井水文地质类型是对水害类型与防治难度等特点的整体评价，为煤矿构建长期防治水计划的有力依据。

我国从二十世纪五十年代开始研究矿井水文地质类型划分方式，八十年代我国矿井水文地质类型划分原则、依据及计划的提出黑我国煤矿防治水工作奠定了坚实基础[2]。

现阶段，山东以及可悲等矿区经过十多年煤矿开采，水文地质条件已完全揭露，从深部开采渐渐向高水压、高地压发展。

另外，一直以来被外界认定水文地质简单的中西部矿区分布着涌水量最大的煤矿，出现了十分严重的水害事故。

我国东西部矿井水文地质状况正在不断改变。

出台《煤矿防治水规定》后，我国当前有上万个煤矿水文地质条件特点、分布情况及防治方法现状已完全摸清。

而新一轮的矿井水文地质类型划分出现了问题：第一，无法顾及不同盘区以及不同水平水文地质条件差异；第二，一般忽视井田水文地质条件转变，不能有效应用井田的水量信息；第三，评价过程同煤矿生产计划脱离，让评价的针对性与目的性降低。

2 复杂条件下矿井水文地质类型划分问题
（1）立足含水层富水性展开评定划分工作出现的问题。

实际上，在复杂条件下矿井水文地质中，含水层富水性的决定性因素，就是钻孔单位涌水量，而矿井含水层的单位涌水量，在矿井水文地质类型的划分过程中，能够起到关键作用，是水文地质类型划分的一项重要指标因素。

在划分水文地质类型过程中，由于钻孔单位涌水量能够在其中起到决定性作用，影响含水层富水性的判定，并且影响矿井水文地质类型的划分。

另外，在对矿井水文地质类型进行划分之前，首先需要对含水层富水性进行科学评定。

（2）立足矿井中老空水井积水量计算出现问题。

在矿井施工的过程中，不可避免出现矿井突水事故，而出现此种情况的原因，大部分都是由于矿井中的老空水，此问题也是现阶段矿井进行水害治理的关键内容。

从我国以往矿井事故来看，其中的老空水事故占据总体突水事故的1/8，而对于此种问题的解决方法，就是准确的对老空水积水量进行计算。

在矿井生产过程中，通常会存在采空区以及采空区积水的问题。

部分煤矿会在此阶段，对采空区涌水量进行统计且确定，然后在通过点到面方式的利用，基于突水系数的基础上，准确计算采空区的排水点涌水量。

（3）立足矿井涌水量与突水量相互关系出现的问题。

客观角度来讲，矿井突水量具有一定突发性特点，并且此矿井内部还存在一定的水压，如果发生突水量过大的情况，那么就会导致水灾现象的出现。

因此，在矿井水文地质类型进行划分的过程中，需要注重突水量在其中占据的重要地位。

另外，在顶板覆岩中，还可能存在松散的含水层，对此，就需要先进行疏通然后对其进行开采工作，通常在工作面进行回采的过程中，顶板会产生较少的滴淋水，或者出现少量的渗透水，但是顶板渗透水的出现却能够在预测的范围内，不会对矿井安全生产造成影响，因此，此种涌水量并不属于突水量的范围。

当矿井工作面出现突水点的情况，突水量就会受到相应的影响，呈现出较大的变化以及波动，在此阶段，最大涌水量的峰值就是最大的突水量数值，而最大突水量还能够很大程度上影响矿井的最大涌水量。

（下转265页）
收稿日期：２０１９－０２
作者简介：程晋，男，生于１９８１年，安徽宿州人，工程师，研究方向：煤田地质、水文地质、工程地质及环境地质。

矩所需的功率以及电机的过载能力后从电机标本上选择合适的电机型号：Z4-250-41型功率：3X67 kW 转速：450/1600r/min。

1.4 传动比的选择
电动机选定后，就要确定传动比i。

在选择卷取机的传动比时，应考虑所选电机的允许最高转速n max 与基速n e 之比值和最大卷径D max 与卷筒外径D 0之比值的大小，以便充分发挥电机的能力。

传动比按电机最高转速n max 与对应卷材最小直径D 0
（即卷筒外径或套筒外径）的最高速度V max 下的转速之比求得，即： 
（5）
式中：D 0—卷材内径（卷筒外径或套筒外径），0.565m ；
n max —电机最大转速，1600r/min ；V max —最高卷取速度，1500m/min ；
以上数值代人式（5）得：
最高速度时
高速档最大张力
低速档传动比可按下式求得：
（6）
式中：T max —最大张力要求，14.68kN ；N e —电机额定
功率，3×67 kW ；D max —最大卷径，2m ；n e —电机基速，450r/min ；η—传动效率，一般取0.9~0.96，取0.96。

2 小结
以上计算选型结果总结如下：
电机型号：Z4-250-41型：功率：3X67kW，转速：450/1600r/min ；
高速档速比：i=1.892；低速档速比：i=3.585；高速档张力调节范围：0.23kN~7.75 kN ；低速档张力调节范围：0.43kN~14.68 kN ；低速档最高卷取速度：792m/min ；低速档最高卷取速度：1500m/min。

3 结语
本文给出的传动比是理论值，在做减速器方案时可根据实际情况微调，只要能满足机组速度、张力要求即可。

按此方法设计出的传动系统，在多个现场使用情况优良。

[1] 邹家祥.主编．轧钢机械．冶金工业出版社.
[2] 肖亚庆.铝加工技术使用手册.第一版.上册.北京：冶金工业出版社，2005.
（上接263页）
如果突水点的流量状态处于相对较为稳定情况下，保障矿井的安全生产，矿井正常生产涌水量由突水点产生的突水量构成。

经过上述的分析，就能够充分对矿井涌水量与矿井突水量关联性的进行准确的掌握，进而明确矿井的正常涌水量以及最大涌水量和突水量的指标，促进矿井水文地质类型的合理划分。

3 复杂条件下矿井水文地质条件评价和类型划分标准
（1）复杂条件下矿井水文地质条件评定目标。

为了能够
充分保障制定评价目标的合理性，就需要首先合理划分水文地质，进而保障矿井中长期防治水方案的制定。

而矿井水文地质条件评定原则包含三个方面的内容：其一，以分水平、分环节、分盘区为评价原则；其二，以保证矿井安全稳定性与安全性为中心原则，给矿井防治水方案构建提供有利条件。

其三，凸显重点区与敏感区原则，着重评定水文地质类型。

（2）评定现有研究程度。

应用详细的信息与全面的调查，评定现有研究程度，进而合理划分矿井水文地质条件。

可以从下面两方面着手：第一，立足时间顺序，且分环节展开资料收集和整理，把生产环节、掘进等突水信息当作研究评价的主要依据进行应用。

第二，对能够揭露水文地质条件的数据进行整理。

（3）分环节评价。

不管是哪个矿的矿井水文地质条件皆会随着采掘工作的揭露程度与损害程度的加剧而迅速转变，矿井水文地质条件类型是发展的、历史的。

复杂条件下矿井水文地质类型的评价报告一定是同开采环节与勘探环节相符的环节性评价报告。

（4）指导性评价。

评价复杂条件下矿井水文地质类型的主要目的为，服务未来防治水安全工作。

为此，复杂条件下矿井水文地质类型划分需结合矿井将来中长期生产方案，基于未来生产规划划分为中心评价区域，评估重点地区水文地质状况，研究重点地区受水害威胁情况与防治水工作难易度。

4 研究防治水工作的难易度
正常来讲，水文地质条件繁杂或是极其繁杂的复杂条件下矿井，其对应的防治水工作量较大，且有极高的技术要求，进而导致防治水工作难度加大；而水文地质条件中等或是较简单的矿井，其对应的防治水工作十分简单而且容易开展。

防治水工作的难易度同矿井水文地质类型有莫大联系。

为此，从防治工作难易度也能判定或是揭示水文地质类型。

5 结语
综上所述，在复杂条件下矿井水文地质类型划分中，应用行之有效的方式十分重要，其不但是提高矿井水文地质类型划分工作质量的基本条件，也是提高煤矿企业市场竞争力的关键点。

基于此，相关主体需要给予复杂条件下矿井水文地质类型划分方法重视，通过合理运用，将其所含的作用发挥出最大化，以期煤矿企业在繁杂的经济市场中占据有利位置提供有效依据。

[1] 胡莹.基于复杂条件下矿井水文地质类型划分方法[J].西部探矿工
程,2018,30(03):167-169.
[2] 杜双杰,赵洁.基于复杂条件下矿井水文地质类型划分方法[J].西部资
源,2018(01):93-94.。