矿井突水水源判别方法

矿井突水水源判别方法概述

收稿日期:2010-03-05;修订日期:2010-08-02

基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）（2007CB209401）资助;中国矿业大学青年科研基金项目（2007A025）资助。

作者简介:李燕（1984-），女，黑龙江逊克人，中国矿业大学水文学与水资源专业硕士研究生，主要从事矿井水害防治技术、水文地质工程地质、水资源评价等方面的研究。E-mail：

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李燕，徐志敏，刘勇

(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)

摘要:矿井突水灾害造成巨大的经济损失和人员伤亡，严重阻碍着我国煤炭行业的发展。一旦发生突水，及时准

确地查明突水水源是解决和进一步预防突水灾害的前提，因此选择合适的判别方法是快速高效判别突水水源的关

键，本文对近些年来判别矿井突水水源的各种方法进行探讨，概述各种方法的原理、应用现状及其适用条件，为保

障矿井安全生产的防治水工作提供决策依据。

关键词:突水水源；判别方法；水化学；防治水

中图分类号:TD74 文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2010）11-0087-03

Summary on Methods of Distinguishing

Sources of Mine Water-invasion

LI Yan, XU Zhi-min, LIU Yong （School of Resources and Earth Science，China University of Mining & Technology，Xuzhou 221116, China）

Abstract:Mine water bursting causes serious economic loss and casualties，preventing the

development of coal industry to a great extent.Once water bursted, timely and accurately

discriminating the sources of mine water bursting is the precondition of solving and preventing

water inrush disaster, so, how to select the appropriate method is the key to fast and high

efficient discriminating the sources of water -invasion. This paper sketches the principle,

application status and applicable conditions for various methods of identifying sources of waterrush,

which can provide the decision to adopt effective method for the prevention of the water

inrush and the safety production of coal mine.

Key words:source of mine water bursting; method of discrimination; hydrochemistry; water

control

0 前言

矿井突水是煤矿生产过程最具威胁的灾害之一，人员伤

亡大，经济损失列于煤矿三大事故的榜首。一旦矿井发生突水,如何及时准确地判断突水成因,查找突水水源,是解决和

进一步预防突水灾害的关键问题[1]。

判别矿井突水水源，要充分考虑矿区的水文地质条件和

构造条件，结合相应的水位、水温、水化学资料予以综合分析判断。其中，水化学数据是地下水最本质的特征,用水质资料判别水源具有快速、准确、经济的特点。依据水化学数据判别矿井突水水源的方法，从以往的简单水质类型对比分析、特

征组分判别、同位素分析法等，逐渐发展到今天的多元统计

学方法（聚类分析、判别分析）和非线性分析方法（灰色系统理论、模糊数学、人工神经网络、GIS、MMH 支持向量机法、可拓识别法等）多种方法相互补充验证，水源判别方法理论日

趋成熟。本文主要对上述方法做适当的分析和简述。

1 水位、水温判别法

在水文地质条件简单的地区，水位和水温可以作为初步

判断突水水源的依据。目前的用于判别矿井突水水源的“QLT”法即为水质、水位和水温的简称。

受低温梯度的影响，不同含水层的水温会有一定的差

距，因此，可以依据突水点的水温与突水危险的含水层水温

对比，来初步预测矿井突水水源。袁文华[2]等人在任楼煤矿突

水水源判别中采用了此方法，结果表明依靠含水层水温来判别矿井突水水源的方法是可行的。

当矿井发生突水时，相应含水层的水量变化必然导致水

位发生变化，如河南某矿综采工作面突然发生突水事故，根据水位监测资料发现煤层下伏四灰水位急剧下降，下部奥灰含水层水位保持不变，因此可初步判断此次突水水源是四灰含水层，且奥灰含水层没有补给四灰含水层。说明两者没有发生水力联系。

2 简易水化学分析

2.1 突水水源特点

矿井突水水源按其来源可以分为大气降水、地表水体、

地下水体和老空水。大气降水一般为矿化度较小、硬度较低的软水。地表水一般均带泥沙悬浮物而有浑浊度。此外，大气第29 卷第11 期

2010 年11 期

煤炭技术

Coal Technology

Vol.29,No.11

November,2010

降水及地表水中含有大量的有机物和细菌，可作为判断其存在的重要依据。地下水的水化学成分十分复杂，作为矿井突水水源应采用其它方法综合判断。老空水多表现为强酸性，