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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
我国西部矿井涌水分布特征及充水模式研究
  • 12
  • 作者

    杨建 蒲悦

  • 单位

    西安科技大学地质与环境学院西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院西安科技大学陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室

  • 摘要
    我国能源禀赋特征决定了煤炭是未来长期稳定的主体能源,随着东部煤炭资源的枯竭,西北赋煤区已成为煤炭资源开发的核心区域。随着近30年来西部矿区持续深入的地质水文地质勘探、井下采掘揭露,发现不同矿区/矿井地层结构、水文地质条件差异极大,导致矿井涌水量也存在非常大的差异,在对西部主要煤炭基地矿井涌水量进行分析的基础上,结合矿区地质水文地质条件,提出开采扰动下顶板/底板含水层充水模式。蒙东煤炭基地主采白垩系煤炭资源,煤系及其顶板地层成岩较差,含水层孔隙率较大,为地下水的储存、运移提供了良好的条件,蒙东基地的平均富水系数最大(2.09m3/t),总涌水量也最大(5.54×108m3/a);其他煤炭基地主采侏罗系煤炭资源,平均富水系数都在0.60m3/t左右(除了黄陇基地陕西部分,平均富水系数为1.85m3/t)。蒙东基地的DM、ZNH、YBS等煤矿紧邻大型河流,煤矿涌水量均大于4000m3/h;陕北基地的JJ煤矿煤层埋藏浅,第四系风积沙层厚度大、富水性强,煤炭开采导水裂隙带沟通第四系含水层,矿井涌水量>3000m3/h,高峰期甚至超过6000m3/h;陕北基地的NTT、XW等煤矿受到烧变岩含水层影响,矿井涌水量达到1000m3/h左右;蒙陕接壤区地表为毛乌素沙漠,第四系和白垩系地层厚度大(超过400m),持续补给基岩含水层形成了多层叠加复合含水层结构,矿井涌水量>1500m3/h;黄陇基地(彬长矿区)河流切割白垩系基岩,白垩系含水层厚度大(500~700m),形成了一个“海绵型”巨厚含水层,导水裂隙带发育沟通白垩系含水层中下段,区内GJP煤矿涌水量超过7000m3/h;榆横北区煤层裂隙较发育,煤层含水层赋存范围广,煤层水的静储量大,矿井涌水量>1000m3/h。在西部矿区地质水文地质条件、开采扰动下矿井涌水量差异性分析基础上,总结出常规的煤层顶底板含水层充水模式基础上,提出了“强补径型”浅埋含水层充水模式、“海绵型”厚层含水层充水模式、煤层含水层充水模式。本研究可以为蒙东、蒙西、陕北、黄陇等西部煤炭基地地下水资源主动保护、矿井水协调利用提供科学依据。
  • 关键词

    西部矿区地下水资源充水模式富水性水文地质条件

  • 文章目录


    1 研究区概况
    2 涌水量分布特征
    2.1 蒙东
    2.2 神东(蒙西)
    2.3 陕北
    2.4 黄陇
    2.5 宁东
    2.6 新疆
    3 采动充水模式
    3.1 顶板含水层常规充水模式
    3.2 底板含水层常规充水模式
    3.3 “强补径型”浅埋含水层充水模式
    3.4 “海绵型”厚层含水层充水模式
    3.5 煤层含水层充水模式
    4 结论
  • 引用格式
    杨建,蒲悦.我国西部矿井涌水分布特征及充水模式研究[J/OL].煤炭科学技术,1-13[2025-01-17].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20250116.1433.008.html.
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