华北型煤田煤炭开采对岩溶水影响方式探讨

根据岩溶水系统的补径排条件、煤层分布区与岩溶水补给区的位置关系、地形地貌等因素,将华北型煤田采煤对岩溶含水层影响划分为直接影响型、间接影响型和混合影响型三种类型。直接影响型指岩溶地下水流向与地层倾向相一致,煤层分布区位于岩溶水系统补给区下游,煤层开采不会影响岩溶地下水的补给量,但岩溶水水位高于煤层底板,岩溶水通过构造等薄弱地带直接突涌入矿井,即通过增加岩溶水系统的排泄量而减少岩溶水资源量,主要分布在冀中煤炭基地和河南煤炭基地;间接影响型指岩溶地下水流向与地层倾向相反,煤层分布区位于岩溶水系统补给区的上游,煤层开采引起的地面变形使地表径流转入矿井,进而减少河流向岩溶含水层的渗漏补给量,岩溶地下水水位低于煤层底板标高,奥陶系岩溶水不会进入矿井,煤炭开采仅通过减少补给量而减少岩溶地下水资源量,主要分布在晋东煤炭基地二叠系上组煤;混合影响型两种破坏方式均存在,主要分布在晋东煤炭基地二叠系下组煤。分别以黑龙洞泉域的峰峰矿区和辛安泉域的潞安矿区为例,对直接影响型和间接影响方式进行了说明,并分别提出了三种影响类型的岩溶水保护措施。

测井方法在观测采空区上覆岩层导水裂隙带发育高度中的应用

新安矿区主采煤层上部至小浪底库区水体之间地层主要以砂岩、泥岩和砂质泥岩互层为主,厚度90~210m。为研究该矿开采状态下上覆岩层破坏程度和导水裂隙发育高度,在井下3个不同采厚的工作面上布置了7个地面钻孔,采用声波扫描成像测井及其它测井参数对采前、采后上覆岩层进行动态观测。以K3钻孔为例,介绍了超声波扫描成像测井的原理及辨别井孔中裂缝发育程度的方法。K3孔在第一次测量时,井深217～218m处明显存在裂隙,但在第二次测量后该裂隙呈现出闭合反应,证实煤层开采放顶后上部岩石下沉使得原有裂隙闭合;同时发现自194m以上因煤层采空放顶后发育有高度为69.10m的裂隙带。根据新安煤矿K2、K3、K5、K6、K7号孔超声波扫描成像及其它常规测井的地质解释成果可见,该矿导水裂隙带的发育高度随着推进距离和采厚增大而增大,但新安矿区软硬互层上覆岩层的地质构造可有效抑制导水裂隙带的发育程度。