伊敏煤田五牧场井田充水因素分析及矿井涌水量预测

樊正喜（内蒙古煤田地质局472勘探队，内蒙古通辽，0280

一、井田位置

本井田位于内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克族自治旗境内。井田范围为“国土资矿划字〔2005〕028号”文件划定的范围，由14个坐标点圈定，开采深度由700m至200m标高，东西走向平均长9.850Km，南北平均宽4.430Km，矿区面积约43.6346平方公里。其地理座标为:东经119°38′23″-119°46′46″,北纬48°38′46″-48°42′00″。

二、自然地理

本区位于大兴安岭西坡呼伦贝尔草原，海拉尔盆地东部，伊敏河中、下游地区。地貌景观以低山丘陵为主，海拨最低664m，最高775m。相对高差111m。

伊敏河发源于大兴安岭西侧，属额尔古纳水系，于海拉尔区北汇入海拉尔河，全长395km，由南向北流经本区东侧，流域面积约9000km2，河流蜿蜒曲折，支流、牛轭湖、沼泽及河中岛发育，属老年期河流，河床宽60m，水深0.5～2.5m,流速1.48～2.05m/s(最大2.57m/s),流量平均1.50～47.80m3/s。

区内地表水体不发育,但雪融期及雨季在低洼处会有一定量的积水。

本区属中温带大陆性季风气候。冬季漫长而寒冷，夏季短促，雨水集中，春、秋两季气温变化急剧，且春温高于秋温，秋雨多于春雨。无霜期短，光照充足。

三、充水因素分析

伊敏煤田的地貌特征，东西两侧均为丘陵，南为台地,地势呈北北东，南南西方向展步，盆地内部地势平坦，南高北低，东西两侧稍高，中部低洼，且为第四系地层广泛覆盖，第四系地层与下伏地层呈不整合接触关系。

井田位于伊敏煤田西部，其西北部分为丘陵台地，东南部分为伊敏河冲积平原，区内地下水来源主要为大气降水，其次为地表水体，地下水的补给时间为每年4月中、下旬的春讯和6-9月份的雨季，91年-98年年平均降雨量为358.89mm，本地区大气降水平均入渗系数为0.2117；井田东南部由于地形平坦，地表径流差，大气降水和春汛冰雪融化水易于积聚，垂直渗入第四系地层，再进一步越流补给煤系各含水层，其次为地表水体，主要的地表水体为井田东部的伊敏河和东南部边缘的柴达敏诺尔湖。伊敏河切割第四系地层，地表水可直接补给第四系含水层，地表水体与地下水的关系为丰水期地表水体补给地下水；枯水期，地下水反向补给地表水体。柴达敏诺尔（湖）底部发育厚层淤泥，阻隔了湖水与第四系含水层的水力联系，使湖水与第四系含水层水的联系微弱。

井田内主要含水层为第四系砂砾石含水层，4-1～7-4煤层间砂砾岩、砂岩含水岩组、8-4煤层顶板砂砾岩、砂岩弱含水岩组、10-3～13-3煤层间砾岩、砂砾岩含水岩组。第四系砂砾石含水层富水性好，导水性强；4-1～7-4煤层间砂砾岩、砂岩含水岩组，含导水性较好，虽然顶部有一层泥岩隔水岩组，但由于隔水岩组本身不是连续的隔水层，个别部位直接与第四系地层不整合接触，以及断层的导水性，使得本含水岩组地下水来源复杂，此含水岩组，地下水补给来源较好。10-3～13-3砾岩、砂砾岩含水岩组，含、导水性亦较好，其上部隔水岩组地层亦不连续，以及断层影响，其地下水补给来源较好。

本区台地之上第四系地层无水，对矿床开采没有影响。台地之下第四系地层的含水性和导水性随着第四系含水层厚度的增加而增大（由西向东增加），该区域在第四系含水层与4-1煤层之间发育有一厚层泥岩段，使其与第四系水的联系有一定的阻隔作用。

井田南部10km为伊敏露天矿，开采的煤层为白垩系兴安岭群伊敏组15、16号煤层，含水层性质为裂隙承压水，疏水量为4-6万吨/日，是国内著名的大水矿床之一，地下水的主要补给来源为大气降水，其次为地表水体。

井田北部煤层露头部位13-25勘探线的北部边缘，有小煤窑开采，开采煤层为白垩系大磨拐河组煤层，开采方式一般为小立井，开采深度一般40-70米，最大深度一般小于100米，目前大部分已关闭，仅有三对在开采，其年产量为15-20万吨，附近有疏干孔2个水位标高约680m左右，排水量合计80吨/时，具有上部水量大、下部水量小的特点，经过3个月水位下降近20米。

由于本区断层是导水断层，因而本区不存在隔水边界，从矿井水文地质条件和抽水试验资料分析，本区矿井主要充水因素为：

1、主采煤层8-4煤的直接充水含水层为8-4煤层顶板含水岩组；主采煤层12煤的直接充水含水层为10-3～13-3含水岩组。其他含水岩组为间接充水含水层。

2、第四系含水层主要充水水源是大气降水，其次为地表水体。

3、本矿床的主要充水水水源为地下水和大气降水。

4、矿床的间接充水含水层充水通道主要为断裂带，其次为含水层之间的天窗及钻探中可能存在的封闭不良钻孔。

5、春汛期的冰雪融水和雨季的大气降水是第四系含水层水的主要补给时期和补给水源。

四、矿井涌水量评价

大井法预测矿井涌水量在实际应用中偏大，原因为矿山开采为一个渐进过程，大井法的预测把初期开采阶段整个面积视为一个大的井筒，疏干水位到主要开采水平时的矿井涌水量，对于补给条件充分的矿床来说，这样预测较为符合实际条件，五牧场矿井主采煤层直接充水含水层的渗透系数、单位涌水量均较小，无稳定的补给边界，因此补给条件不充分，矿井疏干为先期水量大，后期水量小最后趋向稳定的过程。比拟法在一定条件下与矿山开采量成正比，与矿山、巷道的开拓等因素关系亦较密切，其相关性在不同的条件下区别较大，本次预测为达产300万吨时涌水量。狭长水平坑道法预测的矿井涌水量为初期开采阶段巷道拓展3600多米时的矿井涌水量。本报告推荐在巷道施工阶段涌水量215m3/h（5170m3/d），矿井达产期涌水量为267～489m3/h，矿井达产期正常涌水量为360m3/h。