发布网友 发布时间:2022-05-30 17:22
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热心网友 时间:2023-10-21 20:31
众所周知,地下水系统是一个具有补给、径流、排泄的动力系统,具有明显的区域性,只研究局部采掘地点水文地质特征而忽视区域水文地质背景显然是片面的。只有把握住影响地下水径流及突水条件的客观规律,才能有效预测到突水强度最大,突水频率最高的空间分布规律及要素。即宏观的圈定可能发生的靶区,而把偶然性的突水事故减少到最低限度。通过大量探测与研究焦作矿区历年突水点分布,特别是大型突水点(突水量大于1m3/min)的分布,具有一定特点。
1.第四纪含水层与补给边界相接的矿井水大
如九里山矿以南地带、演马庄矿八灰隐伏露头地带,虽矿井大量排水(演马庄矿水量60~90m3/min;九里山矿水量60~90m3/min,总水量120~180m3/min),而其水位不易疏降,仍为+50m左右的高水位,是直接补给边界。同时突水频繁,如演马庄矿东大巷突水12m3/min,九里山矿一2采区突水12次,水量达60m3/min。而九里山矿以北地带冲积层以粘土接触,矿井突水很少,水量也小,如小马村5m3/min、中马村矿40m3/min、冯营矿25m3/min,总计70m3/min,只为南部50%左右。
2.在大断裂带附近突水点出现多
如焦作凤凰岭断层,东西走向,落差300m,延伸10余公里的正断层,其下盘为奥陶纪灰岩,广泛出露,上盘为煤系地层,形成局部阻水边界,断层两侧断裂发育,岩层破碎,岩溶发育。较大突水点有马村矿二煤西大巷135m3/min;中马村矿水仓105m3/min;23061采面 128m3/min;演马庄矿 12121采面 89m3/min;西大巷 53m3/min;二1轨道360m3/min等,岗庄大型水源地,供水量60m3/min,显然是一条强径流带。
3.背斜构造地区
焦作地区沿北东走向有波状起伏褶曲构造,一般背斜区,小断层发育,突水频繁,如马村矿西区突水12次,最大135m3/min;九里山矿一2采区处在背斜区,突水12起,涌水量60~70m3/min,占全井水量90%。
4.与奥灰直接接触的地堑区
由于奥灰水源丰富,地堑区直接受到补给,进水条件及含水层富水性强,因此突水比较频繁,如王封矿区有地堑区,多次突水,3次淹井,水量25m3/min、43m3/min;李封矿塔掌区,因突水53m3/min被淹;冯营矿东部地堑区,两次突水89m3/min、43m3/min,淹井两次。
5.石炭纪岩相变化有利于越流地区
石炭纪中L8与L2灰岩是主要含水层。两层灰岩相距40m左右,由于层间岩相变化,突水条件有明显变化。如演马庄矿6线以两层间距内70%~80%为砂岩,该区多次突水,15m3/min、89m3/min、120m3/min、360m3/min。而6~11线层间内以泥岩、粉砂岩为主,极少突水,在L8灰中掘进1000m无水,11~16线九里山矿一2采区层间距出现3层薄层石灰岩,突水频繁,水量大(60m3/min),水位不易下降,16线以东,薄层石灰岩消失,突水也很少发生,水量小(10m3/min)。应指出的是:上述L8—L2间岩相变化,出现的砂岩带、灰岩带,常常在断层落差大于10m的条件下,发生越流突水。
因此,可能发生突水的区域有:① 大断裂带;② 含水砂砾层覆盖区;③ 与奥灰碰合的地堑区;④ 背斜地段;⑤ L8~L2间砂岩类岩体带的越流区。
通过区域地质、水文地质研究可以了解到,并可进而控制住大量突水的区域。为突水预报提供了区域性的宏观控制根据。
应指出的是,遥感资料在分析区域断裂有独特的作用。根据焦作地区国土卫片解译,山区出现三个带呈NNW分布,单条延伸较短的张性破碎带,其延伸至矿井内正好是王封矿西部,马村、中马的西部,以及冯营矿东部,正是突水频繁、水量较大的地带。