浅谈中国煤矿水文地质类型划分与特征

常彩叶

（山西省煤炭地质水文勘查研究院，山西太原030006）

为了加强煤矿防治水的基础工作，依照了国家四种主要的煤矿水文地质的类别特征展开了分析和讨论，并根据受不同的地理特征、气候条件、温度变化等方面的影响分别配备了相应的设备，来进行完善和改进工作。在相关工作人员主要面临的水害难题及工作隐患上，布置了一系列准备工作和策略，尽可能在问题发生的时候，以最短的时间去解决，既保障了安全，同时也不影响工作开展的进度。

1 国家矿井现状的分析与概述

1.1 国家矿井的类型划分

根据国家颁布的《煤矿安全规程》及相关煤矿政策中，通过国家的技术标准及相关工作规章制度相辅相成的作用影响，目前的矿井水害防治理论已经有了更好的研究进展，国家各个地区防治水工作的有效性和可靠性也提升到了新的高度。而为了对煤矿防治水基础工作进行进一步的优化，并深入挖掘国家各地区各种煤矿水害的特征和类型，国家煤矿安全监督局以此展开了省级单位的煤矿水文地质类型的研究和调查工作。本次参与调查的城市有广西、湖北、江西、重庆、贵州、湖南、四川、福建、云南、青海、江苏、河南、吉林、辽宁、山西、山东、山西、宁夏、甘肃、黑龙江、安徽、北京、内蒙古、河北以及新疆地区。其中陕西、云南、四川、贵州、重庆、河南、山东、湖南、江西、内蒙古、黑龙江、山西、河北地区每年煤矿排水量超过2×108m3，可以占到全国总排水量的80%以上，而有的地区最大煤矿排水量可以达到9×108m3以上。

在黑龙江、河北、河南、内蒙古、山东、陕西、山西、广西、重庆、辽宁、江苏、安徽、江西以及四川地区有着涌水量超过1000m3/h的矿井，在地下开采的煤矿中，陕西省的神东锦界煤矿拥有着最大涌水量的矿井，正常工作中涌水量可以达到4000m3/h以上，而有些时候的最大涌水量，能够高达5500m3/h左右。在内蒙古的元宝山煤矿拥有着最大的露天开采煤矿，实际工作的过程中也存在着较大的排水量，一般情况下涌水量可以达到10000m3/h以上。

1.2 各地区煤矿井的分布情况

按照全国矿井数目及类型的统计结果显示，所有煤矿井都参与水文地质类型划分的地方有江苏、北京、湖北和新疆四个省及直辖市。其中超过了95%的煤矿井进行水文地质类型分类的有福建、山东、河南等八个省区，不到50%的有宁夏、河北、青海，而一些没有及时上报的煤矿井则属于重新打造、长时间没有产量、没有开展分类工作等情况。国家的煤矿井大致可以分为四种类型，它们分别是简单型矿井、中等型矿井、复杂型矿井、极复杂矿井。其中复杂型矿井和极复杂型矿井主要分布在黑龙江、山西、贵州、湖南、四川、河南、山东、安徽、甘肃、重庆、江西、河北、湖北、陕西、新疆、广西、云南、内蒙古、辽宁、宁夏、江苏、吉林、福建以及新疆兵团。而绝大多数的矿井都属于简单或中等型矿井，通常在全国范围内均有分布。

2 矿井涌水量及富水系数的特点

2.1 各地区矿井涌水量的现状

按照本次对国家的调查结果显示，国家每年的实际排水量可以达到71×108m3以上，而内蒙古、河北、黑龙江、江西、山东、河南、湖南、重庆、四川、贵州、云南这些地区每年的煤矿排水量可以超过2×108m3，大概占国家煤矿总排水量的83%，并且有些地方可以达到9×108m3的煤矿最大排水量。国家煤矿总数最大的涌水量和正常的涌水量之间的比例是1.9，其中有云南、福建、四川、湖南、贵州、重庆、江西、湖北、广西这些地区的最大涌水量总数和正常涌水量的比例大于等于2，这些地区大多数都位于南方，由于气候条件的因素影响会使这个比例数值发生不断的变化，尤其是到了季节性降雨的时候，影响的程度颇为严重[3]。

对于涌水量来说，在矿井中最大涌水量和正常涌水量的偏差越大，说明地表水及季节降雨和矿井下的疏通协调工作越良好，反之，则可能由于没有及时做好良好、有效的疏通和协调工作，导致正常涌水量和最大涌水量数值相接近。在南方雨季的气候下，如果出现涌水量急剧增长的情况，对于矿井则需要做好必要的准备和充足的设备来进行疏通排水，如果没能及时做好排水准备工作，将会出现淹井的情况，从而延长了排水工作的进度，便使得问题无法高效的处理与解决。在发生暴雨洪水等极端气候时，则需要马上疏散人员离开并停止生产，待暴雨结束后，对工作现场进行隐患的排查，减少受极端条件影响引发工作现场的一系列安全隐患，尽量避免对人员造成二次伤害，在全面排查隐患及问题后，便可以继续进行生产。

2.2 各地区富水系数的状况

在一段生产期间当中，生产矿井的排水量和同一段时间内的煤炭生产量的比值称之为富水系数。目前国家平均的富水系数是2.04m3/t，即在生产一吨煤炭的过程中，需要矿井排出2.04m3的水才可以正常进行生产。其中在广西、重庆、湖北、四川、福建、湖南、江西七个地区中的富水系数平均值达到并超过了5，而贵州和河南地区的富水系数平均值也逐渐在接近5。

3 对不同矿井水文地质的分类

3.1 防治水机构的设立情况

根据此次结果统计显示，国家目前一共设立了10500个左右煤矿防治水机构，对于一台矿井来说，防治水机构为0.9个，这说明目前仍有一些矿井没有及时设立防治水机构，其中北京、山东、江苏、福建、河北5个地区对于每个矿井都已成立了防治水机构，而陕西和广西所设立的防治水机构则没能达到煤矿总数的70%。国家目前已有专业防治水工作技术人员18000名以上，对于一个煤矿井来说，平均配置的人员在1.6~1.7之间，在河北、山东、北京等地区配备的专业技术人员较多一些，而湖北、广西、辽宁等地区每个矿井都无法配置一名人员，这在人员调动的问题上需要一定程度的改善，既要招揽和培养更多的技术人员，又要合理地对人才进行分配，对矿井和人员调整出一种平衡的状态，这对工作的生产和进度来说，带来了极大的便利之处和有利的影响。

3.2 华北水害区的情况

按照国家不同聚煤区分布情况、水文地质的状况、气候条件以及矿井积水对矿井正常生产的破坏程度上来看，可以将国家的煤矿区分为六种，分别是东北区、华南区、华北区、西南区、四北区和台湾。由于台湾和西南区没有做充足的调查和统计，所以此次分析将对这些地区忽略不计，以下将主要介绍关于华北地区水害的情况。

华北主要包括了山西、北京、内蒙古西部、江苏、陕西等10个地区，一般情况下生产的能力在281000×104t/a，占到了国家生产能力总额的66%，华北地区一直都是我国最主要的产煤区之一，煤矿的总数也达到了3300个左右，对其中2880个煤矿展开了水文地质类型划分，这些煤矿数量占此地区煤矿总数的85%，占国家水文地质类型划分总数的25%。并且，该地区复杂型煤矿与极复杂型占到总数的37%，全国有一半以上左右的极复杂型煤矿井都位于华北，在这个地区中，主要面对的水害问题是煤层底部裂隙渗水老空透水和矿井的供水、排水以及生态环境的保护三者间存在着冲突和矛盾。对于水文地质划分的煤矿，正常的涌水量可以达到29×104m3/h以上，在各大水害区中首当其冲，而最大涌水量则是达到了46×104m3/h以上，这在全国水害区中只低于华南地区。

4 结束语

综上所述，本文详细地介绍了国家煤矿水文地质的类型，在各地区的煤矿数量、涌水量、富水系数、煤矿复杂程度等问题上做出了全面的调查和分析，主要从华北水害的情况进行切入，深入的分析了一部分地区水害的现状。