矿井突水水源判别方法
矿井突水水源判别方法概述
收稿日期:2010-03-05;修订日期:2010-08-02
基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）（2007CB209401）资助;中国矿业大学青年科研基金项目（2007A025）资助。
作者简介:李燕（1984-），女，黑龙江逊克人，中国矿业大学水文学与水资源专业硕士研究生，主要从事矿井水害防治技术、水文地质工程地质、水资源评价等方面的研究。E-mail：
liyanxw@https://www.360docs.net/doc/f817868194.html,。
李燕，徐志敏，刘勇
(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)
摘要:矿井突水灾害造成巨大的经济损失和人员伤亡，严重阻碍着我国煤炭行业的发展。一旦发生突水，及时准
确地查明突水水源是解决和进一步预防突水灾害的前提，因此选择合适的判别方法是快速高效判别突水水源的关
键，本文对近些年来判别矿井突水水源的各种方法进行探讨，概述各种方法的原理、应用现状及其适用条件，为保
障矿井安全生产的防治水工作提供决策依据。
关键词:突水水源；判别方法；水化学；防治水
中图分类号:TD74 文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2010）11-0087-03
Summary on Methods of Distinguishing
Sources of Mine Water-invasion
LI Yan, XU Zhi-min, LIU Yong （School of Resources and Earth Science，China University of Mining & Technology，Xuzhou 221116, China）
Abstract:Mine water bursting causes serious economic loss and casualties，preventing the
development of coal industry to a great extent.Once water bursted, timely and accurately
discriminating the sources of mine water bursting is the precondition of solving and preventing
water inrush disaster, so, how to select the appropriate method is the key to fast and high
efficient discriminating the sources of water -invasion. This paper sketches the principle,
application status and applicable conditions for various methods of identifying sources of waterrush,
which can provide the decision to adopt effective method for the prevention of the water
inrush and the safety production of coal mine.
Key words:source of mine water bursting; method of discrimination; hydrochemistry; water
control
0 前言
矿井突水是煤矿生产过程最具威胁的灾害之一，人员伤
亡大，经济损失列于煤矿三大事故的榜首。一旦矿井发生突水,如何及时准确地判断突水成因,查找突水水源,是解决和
进一步预防突水灾害的关键问题[1]。
判别矿井突水水源，要充分考虑矿区的水文地质条件和
构造条件，结合相应的水位、水温、水化学资料予以综合分析判断。其中，水化学数据是地下水最本质的特征,用水质资料判别水源具有快速、准确、经济的特点。依据水化学数据判别矿井突水水源的方法，从以往的简单水质类型对比分析、特
征组分判别、同位素分析法等，逐渐发展到今天的多元统计
学方法（聚类分析、判别分析）和非线性分析方法（灰色系统理论、模糊数学、人工神经网络、GIS、MMH 支持向量机法、可拓识别法等）多种方法相互补充验证，水源判别方法理论日
趋成熟。本文主要对上述方法做适当的分析和简述。
1 水位、水温判别法
在水文地质条件简单的地区，水位和水温可以作为初步
判断突水水源的依据。目前的用于判别矿井突水水源的“QLT”法即为水质、水位和水温的简称。
受低温梯度的影响，不同含水层的水温会有一定的差
距，因此，可以依据突水点的水温与突水危险的含水层水温
对比，来初步预测矿井突水水源。袁文华[2]等人在任楼煤矿突
水水源判别中采用了此方法，结果表明依靠含水层水温来判别矿井突水水源的方法是可行的。
当矿井发生突水时，相应含水层的水量变化必然导致水
位发生变化，如河南某矿综采工作面突然发生突水事故，根据水位监测资料发现煤层下伏四灰水位急剧下降，下部奥灰含水层水位保持不变，因此可初步判断此次突水水源是四灰含水层，且奥灰含水层没有补给四灰含水层。说明两者没有发生水力联系。
2 简易水化学分析
2.1 突水水源特点
矿井突水水源按其来源可以分为大气降水、地表水体、
地下水体和老空水。大气降水一般为矿化度较小、硬度较低的软水。地表水一般均带泥沙悬浮物而有浑浊度。此外，大气第29 卷第11 期
2010 年11 期
煤炭技术
Coal Technology
Vol.29,No.11
November,2010
降水及地表水中含有大量的有机物和细菌，可作为判断其存在的重要依据。地下水的水化学成分十分复杂，作为矿井突水水源应采用其它方法综合判断。老空水多表现为强酸性，
突水瞬时水量大、破坏性强，但一般与其它水源无联系，突水后急剧减弱.可作为常规判定老空水的重要依据[4]。
2.2 特征组分判别
在这里，特征组分是指某水源所特有的水化学组分，在
其它水源中不含或仅有痕迹量存在。开滦范各庄矿1984 年
发生了有史以来最大的突水事故，最大瞬时涌水量高达2
053 m3/min，涌水中NO3
- 含量较高，而井田内奥灰水中NO3
-
含量也很高，其它含水层中基本没有或仅有痕迹量存在，初步判断突水水源是煤层下伏奥灰水。经后期验证，此指标可信度高、效果显著。应注意的是特征组分的选择是在长期的水化学观测和分析对比的基础上得到的，必须具有易检、显著、稳定的特点。
2.3 同位素分析法
同位素常具有化学性质稳定，不易沉淀与吸附的特点，
同位素技术为分析矿区地下水补给来源、各含水层之间的联系等方面提供重要依据。应用同位素的示踪试验也作为判断矿井突水水源的重要途径之一。潘国营[5]等人在河南义马煤业集团采用了同位素技术判别矿井突水水源，研究结果表明：应用此项技术能准确、快速地确定矿区地下水的同位素特征,并判断出矿井突水的主要来源，为制订有效的防治水
措施提供科学依据。
2.4 水质类型对比分析
水质类型对比是一种传统的水化学分析方法，它通过传
统的离子比例系数、舒卡列夫、阿廖金及皮伯图示等分类方
法划分水质类型，通过对比分析来确定突水来源。王玉民[6]等人在对大同煤矿集团的煤峪口矿采用矿井水质的“时空”研
究方法对矿井涌水水源进行了论述，确定3# 层采空区积水
为此次矿井突水的水源，并以此为依据采取了合适的排水技术，恢复了矿井正常生产。目前此方法常用于确定水源特征
等基础分析。
2.5 涌水量构成法
通过同位素和离子守恒等方法可以对矿井涌水量的构
成予以定量分析研究，确定各个突水含水层的水在矿井水的
比例，结合矿区的实际水文地质资料，判断矿井突水水源。
如河南某矿，首次采用离子守恒法分析矿井涌水构成，
得出矿区矿井涌水量中约有70%来自L7 灰含水层，24%来
自寒灰含水层，与矿区实际观测资料比较接近。由此可知是
由于采动底板扰动破坏带波及到L7 灰含水层致使水涌入矿井，且L7 灰含水层与下部的寒灰含水层不存在水力联系，少部分寒灰水是以往突水的剩余水量，进而判定突水来源是L7 灰水。说明某些特定条件下通过研究矿井涌水量构成亦可判
断矿井突水来源，为采取相应的防治手段提供依据。
3 多元统计学方法
3.1 聚类分析
聚类分析在水源判别中的应用，是将水样看作P 维（P
个指标）空间的一个点，然后选择相似性统计量研究点与点
之间的疏密关系，把关系密切的点归为一类。修中标[7]等人在判别张集矿突水水源时采用了聚类分析的方法，结果准确可靠。
应注意，不同矿井因水文地质条件不同,有的指标对评
价结果贡献小，有的指标对评价结果贡献很大，因此可将数
个指标做相关性分析，选择相关性系数较大的指标，更能反
映出不同含水层水样的差异，也称为主成分分析法。
3.2 判别分析
判别分析是判别样品所属类型的一种统计方法，其主要
任务就是选择含水层中各种离子的含量及温度等各项标示
指标为变量,在某一“准则”下构造出判别函数Yg（X），从而建立反映各个含水层标示特征的函数。常用的判别分析方法
有逐步判别、序贯判别；距离判别、贝叶斯判别（Bayes）等。张许良[8]等人在对焦作矿区突水水源判别中采用了数量
化理论的判别分析方法，对新的突水水样进行了水源判别，
并对已知的4 个突水点进行验证，验证结果表明此方法效果
较好，为该矿区判别新的突水水源提供了较为方便的工具。
4 非线性分析方法
4.1 模糊数学法
进行矿井突水水源判别时,各含水层水质特征界限往往
不明显,需综合多个因素的综合效果进行判别，因此，模糊数
学法在判别矿井突水水源中得到了广泛的应用。早在
1995- 1996 年，李明山[9- 10]分别采用了模糊相似比和最大贴近
度的方法对姚桥矿矿井突水水源进行了判别，而如今常用的
模糊数学方法主要是模糊综合评判，其原理可用下式描述：
E*R=B
式中：E 为“输入”,它是由参加评价因子的权重经归一化
处理得到的一个权重模糊矩阵;R 是由各变量对各评判等级
的隶属度rij
组成的一m×n 阶模糊关系矩阵；B 为“输出”,为
最终模糊综合评判结果。
在模糊综合评判中，最关键的就是代表因素权重和隶属
度函数的确定，计算权重的方法很多，常用的为超标加权法
和偏标加权法。超标加权法是对于大于平均值较多的数值分
配的权重大,而对于小于平均值较多的数值分配的权重小,这
在水源判别中不是很合理。偏标比较超标而言有明显的准确性,但是当所测实际数据中某一因素较其它因素接近于平均
值时,该因素所占的比重明显变小,因也可能出现检测不准的
情况。近年来由顾士玲[11]提出的逐差加权法在水源判别中得
到了更好的应用，利用改进后的逐差加权法,准确率高于其
它2 种判别方法十几甚至是几十个百分点,效果明显。同时
近年来有人将熵权法引入水质模糊综合评判中，也取得了良好的效果。
4.2 灰色系统理论法
（1）灰色关联度法
灰色关联度分析法的原理是把突水点的水质资料作参
考序列，把有突水危险的各含水层的水质资料作比较序列，对各序列作标准化处理，然后计算出关联系数和关联度，比·88·煤炭技术第29 卷
较各可能突水的水源对突水点水的贴近度。梁俊勋[12]曾用灰色关联度分析某矿井突水水源，结果可靠。用灰色关联度分析法判别矿井突水水源，理论基础可靠，方法简单易行，但亦有其局限性，它只适用于作多因素的正相关分析，这是由关联度分析的理论基础所决定的。
（2）灰色局势综合判别
灰色局势综合判别实际上也是一种多目标决策的模糊
数学研究方法。以矿井充水水源为事件，水化学指标为对策，事件与对策的二元组称为局势Sij=（ai,bj）,
用于对局势所产生
的实际效果进行比较的量度即称为效果度值rij
，效果测度矩
阵与权重向量的乘积，得出判别矿井突水水源的最终依据。高卫东[13]在徐州矿区董庄煤矿3112 工作面突水判别中采用了灰色局势决策的分析方法，利用水质分析资料的数量关系揭示其内在的规律，判定了突水水源为老窑水，通过进一步分析验证，表明该方法判别结果是可靠的。灰色局势决策方法避开了隶属函数的建立，使问题更加简化。
4.3 人工神经网络法
模糊综合评判和灰色系统理论法等取得了良好的应用
效果，但这些方法都要事先假定模式或主观规定一些参数，评价结果具有一定的主观性。人工神经网络是对人脑或自然的神经网络若干基本特性的抽象和模拟,在判别矿井突水水源这类具有模糊性的问题上有明显的优势。BP 神经网络是人工神经网络的一种，其主要思想为:将评判因子作为学习样本输入,用网络的实际输出作为评判结果，与目标矢量（可能的突水含水层）之间的误差来修改其权值,使输出值与期望值尽可能地接近。
徐中杰[14]等人采用了神经网络法对峰峰矿区梧桐庄矿
的突水水源进行了判别，结果证明BP 神经网络对矿井水源能够进行准确的判别。虽然BP 神经网络具有很多其它方法不具备的优点，但也并不能取代如聚类分析、模糊综合评判等其它评价方法，因为神经网络评价方法的学习训练样本需要通过这些方法来获得，而且在混合水样判别时，BP 网络虽
然能够予以识别，却不能给出定量的评价结果。
4.4 GIS 理论及可视化模型
地理信息系统（GIS）的应用已渗透到国民经济的各个方
面，在矿井突水方面，GIS 也发挥了重要作用。孙亚军[15]等建立模糊综合评判模型，并基于GIS 强大的数据处理功能，利
用GIS 可视化技术将判别结果直观地显示出来，不但实现了
突水水源的点查询，还实现了突水空间分区。通过实际应用，证明该系统简便易行，可高效准确地完成未知突水水样的水
源判别。虽然它依赖于模糊综合评判等水源判别方法，但实
现了判别结果的可视化，仍有很强的实用价值。
4.5 MMH 支持向量机法
SVM（支持向量机）是基于结构风险最小化原理的新兴
的统计学习方法，更适用于小样本的识别问题，MMH(maximal margin H- SVMs) 是近年来刚提出的一种多水源分析的
支持向量机模型，是基于SVM最大间隔逐层分类、最小间隔
逐层聚类构造H 支持向量机。
闫志刚[16]等提出了MMH 支持向量机模型，并对焦作矿
区的资料做了实例分析，结果表明MMH- SVMs 非常适合于
矿井水源识别，不仅预测精度较高，而且其层次结构能很好
地反映水源类型的层次关系，各子SVM的法向量还能反映
水源识别因子的权重。但其只能进行线性分析，对非线性分
析尚未得到推广。
4.6 可拓识别法
可拓识别法是研究事物拓展的可能性和开拓创新的规
律的新学科[17]。张瑞刚[18]等以水质指标为判别因子，应用可拓
识别方法，建立了谢桥矿井突水水源判别模型，提出以各指
标的统计值F 来量化各指标的识别能力，并作为确定权重的
依据，结果表明其正确率高于模糊综合评判和灰色关联度
法。
5 结语
综上所述，判别矿井突水水源的方法很多,每种方法都
取得了实际的应用效果，但每种方法各有其自身的特点,同
时也存在一定的局限性。针对不同情况,如何从方法上扬长
避短,将多种评判方法综合起来相互补充，实现对矿井突水
水源的准确判别是目前矿井突水水源判别中亟待解决的问
题。同时应注意，既不要片面地追求评价结果的唯一性而漏
掉对矿井突水有比较显著影响的水源，也不能忽视评价结果
的科学性而随意亏大突水水源的范围，只有结合矿井水文地
质实际条件，利用各种方法进行综合分析，才能得出正确的
判别结果。
参考文献：
[1] 杨永国，黄福臣.非线性方法在矿井突水水源判别中的应用研究[J].
中国矿业大学学报，2007，36（3）：283- 286.
[2] 袁文华，桂和荣.任楼煤矿地温特征及在水源判别中的应用[J].
安徽理工大学学报（自然科学版），2005，25（4）：9- 11.
[3] 高卫东，何元东，李新社.水化学法在矿井突水水源判断中的应
用[J].矿业安全与环保，2001，28（5）：44- 45.
[4] 赵同谦，张彦红.利用水化学数据判别矿井突水水源方法探讨[J].
1996，15（4）：34- 39.
[5] 潘国营，王素娜，孙小岩，等.同位素技术在判别矿井突水水源中
的应用[J].矿业安全与环保，2009，36（1）：32- 34.
[6] 王玉民，焦立敏.利用水质分析法判定矿井涌水水源[J].煤矿安
全，2001，（10）：12- 14.
[7] 修中标，魏廷双，李彬，等.聚类分析在矿井水源判别中的应用[J].煤
矿安全，2008，（2）：47- 49.
[8] 张许良，张子戌，彭苏萍.数量化理论在矿井突（涌）水水源判别
中的应用[J].中国矿业大学学报，2003，32（3）：251- 254.
[9] 李明山.模糊相似比在判别矿井突水水源中的应用[J].煤炭工程
师，1995（1）：28- 31.
[10] 李明山.最大贴近度法在矿井突水水源判别中的应用[J].江苏
煤炭，1996，（4）：24- 25.
[11] 顾士铃.逐差加权法在水源判别中的应用[J].科技情报开发与
经济，2007，17（23）：164- 165.
[12] 梁俊勋.用灰色关联度分析法判别矿井突水水源[J].煤田地质
与勘探，1993，21（6）：42- 44.
[13] 高卫东. 灰色局势决策方法在矿井突水水源判别中的应用[J].
矿业安全与环保,2007，34(6)：47- 49.
[14] 徐中杰，杨永国，汤琳.神经网络在矿井水源判别中的应用[J].
煤矿安全，2007，（2）：4- 7.
[15] 孙亚军,杨国勇,郑琳.基于GIS 的矿井突水水源判别系统研究[J].
煤田地质与勘探,2007,35(2)：34- 37.
[16] 闫志刚，白海波.矿井涌水水源识别的MMH 支持向量机模型
[J].
岩石力学与工程学报，2009，28（2）：324- 329.
[17] 李再兴，张凤鸣，庞良，等.有关矿井突水水源判别方法的探讨[J].
地下水，2009，31（5）：16- 25.
[18] 张瑞钢,钱家忠,马雷，等.可拓识别方法在矿井突水水源判别中
的应用[J].煤炭学报，2009,34(1)：33- 38.
（责任编辑徐艳杰）
第11期李燕，等：矿井突水水源判别方法概述·89·__
基于水化学特征的聚类法判别矿井突水水源
基于水化学特征的聚类法判别矿井突水水源 王炳强白喜庆吴振岭 （中国煤炭地质总局水文地质局，河北邯郸056004） 摘要：以新阳煤矿为例，通过对不同含水层水样进行取样化验，研究各含水层特征离子组成，应用聚类分析方法判断井下涌（突）水层位及补给水源。该方法简单易学，并且投资少，效果好，为矿井防治水工作提供了一条可行的技术思路，值得推广与应用。 关键词：新阳矿水化学特征聚类法 Prediction of Mine Water Inrush Sources Based on Cluster Analysisof Hydrogeo chemical Features Wang Bingqiang Bai Xiqing Wu Zhenling (Hydrogeological Exploration Bureau,CNACC,Handan,Hebei 056004) Abstract: In Xinyang coal mine as an example, through to different aquifer water sampling tests, the characteristics of the aquifer in ion of various composition and clustering analysis method to determine underground Chung bursting water layer and water supply. This method is easy to learn and has little investment, good effect, and it can provide a feasible technology for mine water prevention and control, it is worth to be popularized and applied. Key words:Xinyang Coal mine;Water chemical characteristics;Clustering method 1引言 我国煤田地质条件十分复杂，煤矿水害已成为影响我国煤矿安全生产的关键问题之一［1］。矿井突水水源的判定是煤矿水害防治工作的首要任务，及时、准确的查明突水水源是解决和进一步预防突水水害的前提。以前，采有水化学方法，对矿井不同含水层水化学特征进行舒卡列夫分类判定突水水源［2］，此种方法宏观性差，且费时费力。本方以研究各含水层特征离子组成为基础，应用聚类分析方法，利用SPSS统计软件中的聚类分析模块进行统计计算，判断井下涌（突）水层位及补给水源。该方法简单易学，并且投资少，效果好，为矿井防治水工作提供了一条可行的技术思路，值得推广与应用。 2主要充水水源及其对采煤的影响山西新阳煤矿位于吕梁地区孝义市城西14km的新阳镇，区内地层自下而上为：寒武系、奥陶系；石炭系、二叠系；第三系、第四系。井田主要含水层自上而下可分为：松散岩类孔隙含水岩组；二叠系碎屑岩类裂隙含水岩组；石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩 作者简介：王炳强(1979—)，男，河北永年县人，工程师，2005年毕业于石家庄经济学院(原 河北地质学院)，主要从事煤田地质、水文 地质、环境地质工作。组；奥陶系岩溶裂隙含水岩组。目前上组煤2#煤已基本开采完毕，主采下组煤（9#+10+#11#），开采下组煤主要受上覆石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水与下伏间接奥陶系峰峰组岩溶裂隙水、奥陶系上马家沟组岩溶裂隙水的影响［3］。 2.1第四系、新近系松散岩类孔隙水对采煤的影响 第四系、新近系松散岩类孔隙水含水层主要由3－4层卵砾石层组成，厚度 5.65～10.45m。单位涌水量0.0003～0.0592L/s.m，富水性弱，第四系河谷冲积层区富水性中等～强。即河谷冲积层区对开采上组煤有一定影响，其它地方影响不大。 2.2石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙岩溶水对采煤的影响 碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层主要为石炭系太原组中—粗粒砂岩及其所夹K4—K2生物碎屑灰岩组成，其中所夹灰岩厚度10.10～16.84m，一般岩溶裂隙发育程度弱—中等，单位涌水量0.0136～0.0835L/s.m，富水性弱，局部断裂构造部位岩溶裂隙发育，富水性强。由于此含水层总体补、蓄条件差，以静储量为主，易于疏干，对采煤煤影响较小。 2.3奥陶系岩溶裂隙水对采煤的影响 井田西南部奥陶系峰峰组含水层单位涌
矿井突水预兆汇总
矿井突水预兆 1）一般预兆. (1)煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水由小变大；有时煤帮出现铁锈色水迹。 (2)工作面气温降低，或出现雾气或硫化氢气味(即臭鸡蛋味)。 (3)有时可闻到水的“嘶嘶”声。 (4)矿压增大，发生片帮、冒顶及底肢。 2）工作面底板灰岩含水层突水预兆 (1)工作面压力增大，底板股起，底殿量有时可达500mm以上。 (2)工作面底板产生裂隙，并逐渐增大。 (3)沿裂隙或煤帮向外渗水，随着裂隙的增大，水量增加，当底板渗水量增大到一定程度时，煤帮渗水可能停止，此时水色时清时浊：底板活动时水变浑浊，底板稳定时水色变清。 (4)底板破裂，沿裂缝有高压水喷出，并伴有"嘶嘶"声或刺耳水声。 (5)底板发生"底爆",伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白或黄色。 3）松散孔隙含水层水突水预兆 (1)突水部位发潮、滴水、且滴水现象逐渐增大，仔细观察发现水中含有少量细砂。 (2)发生局部冒顶，水量突增并出现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时浊，总的趋势是水量、沙量增加，直至流沙大量涌出。 (3)顶板发生溃水、溃沙，这种现象可能影响到地表，致使地表出现塌陷坑。
矿井突水征兆 1．与承压水有关断层水突水征兆 （1）工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或断柱现象。 （2）底软膨胀、底鼓张裂。 （3）先出小水后出大水也是较常见的征兆。 （4）采场或巷道内瓦斯量显著增大。这是因裂隙沟通增多所致。 2．冲积层水突水征兆 （1）突水部位岩层发潮、滴水、且逐渐增大，仔细观察可发现水中有少量细砂。 （2）发生局部冒顶，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清时混，总的趋势是水量砂量增加，直到流砂大量涌出。 （3）发生大量溃水、溃砂，这种现象可能影响至地表，导致地表出现塌陷坑。 3．老空水突水征兆 （1）煤层发潮、色暗无光。 （2）煤层“挂汗”。 （3）采掘面、煤层和岩层内温度低，“发凉”。 （4）在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时，表明因水压大，水向裂隙中挤发出的响声，说明离水体不远了，有突水危险。 （5）老空水呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味，口尝时发涩；若水甜且清，则是“流砂”水或断层水。
矿井涌水量预测方法评述
矿井涌水量预测方法评述 发表时间：2019-05-09T10:20:24.733Z 来源：《新材料.新装饰》2018年9月下作者：马雷 [导读] 从确定和不确定性分析的角度，综述了工程实践中常用的矿井涌水量预测方法，评述了各评价方法的主要特点及适用性。在分析各常用预测方法存在问题和预测方法的最新研究进展基础上给出了对矿井涌水量预测方法的展望。 （中化地质矿山总局河北地质勘查院，河北省石家庄市 050000） 摘要：从确定和不确定性分析的角度，综述了工程实践中常用的矿井涌水量预测方法，评述了各评价方法的主要特点及适用性。在分析各常用预测方法存在问题和预测方法的最新研究进展基础上给出了对矿井涌水量预测方法的展望。 关键词：矿井涌水量预测；确定性预测方法；非确定性预测方法 1、引言 矿井涌水量大小不仅是对矿井建设进行技术经济评价、合理开发的重要指标，更是矿山生产设计部门制定采掘方案、确定矿井排水能力、制定疏干措施、防止重大水害和利用地下水资源的重要依据[1]。因此，正确预测矿井涌水量是矿井水文地质工作的重要任务。 2、矿井涌水量常用预测方法 目前矿井涌水量预测方法有多种，根据当前矿床水文地质计算中常用各种数学模型地质背景特征及对水文地质模型概化的要求，可将矿井涌水量预测方法进行分类，如图1所示[2]。 图1 矿井涌水量预测模型分类 2.1、确定性预测方法 确定性预测方法是利用水力学、地下水动力学等方面的理论，通过数学演绎，推导出矿井涌水量与环境地下水、围岩渗透性、地下水补给面、时间等因素的定量关系，得出一系列理论解析式，以预测计算矿井的涌水量，这类方法包括解析法、水均衡法、物理模拟法和数值模拟法等。 2.1.1、解析法 解析法是根据解析解的建模要求，通过对实际问题的合理概化，构造理想化模式的解析公式，用于矿坑涌水量预测。该方法具有对巷道类型的适应能力强、简便、快速、经济等优点，是最长用的基本方法。该方法又分为稳定井流解析法和非稳定解析法。稳定井流解析法用于矿坑疏干流场处于相对稳定状态的流量预测；非稳定解析法用于矿床疏干过程中地下水位不断下降、疏干漏斗不断扩展的非稳定状态下的涌水量预测[3]。米金科等[4]应用解析法对兴隆庄煤矿的静储量进行了预测，预测结果为34万m3，根据不同参数值进行分区，得到十采区工作面不同推进速度下的涌水量。 虽然，解析法是预测矿坑涌水量比较常用的方法，但在工程实践中，边界条件概化的失误是导致解析解失真的主要原因之一，理想化要求常与实际条件相差甚远，这已成为解析法应用中的难点。 2.1.2、水均衡法 水均衡法是利用水均衡原理预测矿井涌水量的一种方法，它通过研究某一均衡期矿区地下水各收支项目之间的关系，建立地下水均衡方程，从而计算矿井涌水量。水均衡法适用于地下水运动为非渗流型且水均衡条件简单的充水矿床，对于这类矿床，可宏观地、近似地预测矿井的正常涌水量和最大涌水量[5]。当施工段涌水补给源有限时，也可以作为核对其他方法计算结果的一种补充性计算方法。运用水均衡法的关键是正确圈定均衡区域、选择均衡期及测定均衡要素。但在解决上述问题时会遇到一个问题，那就是建立在天然条件下的水均衡
水质特征模型在下组煤首采面突水水源判别中的应用
水质特征模型在下组煤首采面突水水源 判别中的应用 宋淑光1，孟辉1，张牧1，奚修军1，朱术云2 （1．淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿，山东济宁272175；2．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116） 摘要：通过对淄博矿业集团公司岱庄煤矿影响下组煤开采的3个主要含水层以前所做的大量 水质化学成分化验结果的资料整理，建立了该矿下组煤主要充水水源的水质特征模型。根据最 近突水点水质特征指标与已建立的水质特征模型进行综合对比，准确及时地确定了突水水源。 关键词：地下水；水质特征模型；水源判别；对比分析；煤矿 中图分类号：TD745文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）06－0122－03 The Application of Water Feature Model for Water－bursting Source Judgment at the First Mining Face of Under－group Coal Seams SONG Shu－guang1，MENG Hui1，ZHANG Mu1，XI Xiu－jun1，ZHU Shu－yun2（1．Daizhuang Coal Mine，Zibo Mining Group Co．，Ltd，Jining272175，China；2．School of Resource and Earth Science， China University Mining and Technology Xuzhou221116，China） Abstract：Through processing the large number of water quality chemical composition test results of three main aquifers，which affect the under－group coal mining at Daizhuang coal mine of Zibo mining group，the water feature model of mainly water filling resource in the under－group coal seam is established．According to the comprehensive comparison between the water feature indexes of a recent water bursting point and the established water feature model，the source of bursting water is determined timely and accurately． Key words：groundwater；water feature model；water source judgment；comparative analysis；coal mine 在下组煤采掘生产实践中，常会遇到某工作面或掘进头突水问题，首先要考虑的是突水水源问题，判别井下突水水源的方法很多［1－3］，其中根据突水水质的化学成分进行判别仍是目前矿井突水中重要的方法［4－5］。地下水化学成分的形成主要有溶滤及溶解作用、阳离子交替吸附作用、浓缩作用、混和作用、脱碳酸作用和生物化学作用，通常地下水化学成分是很复杂的，但对于给定区域含水层的地下水，其水化学性质指标的变化仍将具有自身的基本特征。故只要把握不同含水层水质的基本属性，就可以根据水化学特征分析水文地质条件，根据水质特征模型判别不同含水层之间的水力联系，从而可区分矿井突水水源。结合淄博矿业集团岱庄煤矿下组煤首采工作面胶带顺槽突水的水质化学特征和已有相关资料进行研究。 1水文地质概况 根据水文地质补勘资料［6］，岱庄煤矿属全隐蔽型煤田，首采区主要可采煤层为16#、17#煤层。采区内对16#、17#煤层开采影响的主要含水层为十下灰、 十三灰和奥灰3个主要的充水含水层。 1）十 下 灰含水层。十下灰含水层平均厚5．32 m，岩溶裂隙发育不均。据2009年8月25日十 下 灰地面观测孔平均水位标高－64．637m，q=0．00157 0．1857L/（s·m），K=0．3551 5．1686m/d，属补给条件较好、中等富水的含水层。该含水层是16#煤层的直接顶板，为该煤层开采的直接充水含水层。 2）十三灰含水层。十三灰厚度1．75 9．30m，平均4．03m，局部有泥岩夹层，钻孔漏水孔率极低，且漏水钻孔分布很分散，表明薄层灰岩富水空间不发育，富水性较弱。2008年1月25日1160采区内 L 13 －4观测孔观测水位标高为+16．130m左右（最近3年最高水位），十三灰至奥灰间距为18．85 27．85m，一般23．4m，但部分地段存在一定的水力联系。 3）奥灰含水层。采区内绝大多数钻孔揭露奥灰厚度50m左右，主要揭露奥灰六段，奥灰最大揭 ·221 ·（第43卷第6期）应用·实践
数值法预测矿井涌水量技术规范
数值法预测矿井涌水量技术规范 本标准根据中华人民共和国煤炭工业部《矿井水文地质规程》（1 984年版）和《G B12719—1991矿区水文地质工程地质勘探规范》以及《供水水文地质勘测规程》、《矿区水文地质工程地质勘探规范》、《煤矿防治水工作条例》等国家标准、行业标准中的有关规定，在总结近20年来应用数值法进行矿井涌水量预测实际工作经验的基础上，制订的本煤炭行业标准，在技术内容与上述引用标准等效。 本标准由国家煤炭工业局行业管理司提出。 本标准由煤炭工业煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院西安分院。 本标准主要起草人：戴振学、郝旗胜、刘志中。 本标准委托煤炭科学研究总院西安分院负责解释。 数值法预测矿井涌水量技术规范 1范围 本标准适用于应用数值法进行矿井涌水量预测工作，是确定计算方案、检验计算精度、编写预测报告、制定相应的规划和设计的依据。 2一般要求 2.1本方法可用于矿井正常涌水量、矿井最大涌水量、各开采水平的涌水量、井筒和开拓坑道的涌水量及疏干工程或专门排水装置的
涌水量的预测。 2.2计算工作前或计算过程中，掌握以下资料： ——矿区所处水文地质单元的区域水文地质图及报告； ——1:5000～1:2.5万矿区水文地质图及相应的文字报告； ——1:5000矿井可行性方案开采图； ——含水层顶、底板埋深及等厚线图； ——含水层等水位线图； ——煤层底板等高线图； ——受水威胁煤层顶、底板等水压线图； ——地下水水化学图； ——水文地质剖面图； ——钻孔及群孔抽（放）水试验数据； ——地下水长期动态观测数据； ——历年气象、水文资料。 2.3计算工作结束时提交的文件及附件： 工作报告：包括对所采用的数据、建立的模型、选用的参数、计算过程及结果的详细分析与说明； 图件：包括概念模型的示意图、水文地质参数分区图、计算区剖分图、水位拟合曲线图、计算机程序流程图、初始流场图、预测曲线和流场图、涌水量动态曲线； 附件：参数识别和正演预报时所采用的计算程序及相对应的数据文件、计算结果、水位拟合及误差分布情况，最终预测的各时段、各
《数值法预测矿井涌水量技术规范》
1 范围 本标准适用于应用数值法进行矿井涌水量预测工作，是确定计算方案、检验计算精度、编写预测报告、制定相应的规划和设计的依据。 2 一般要求 2.1 本方法可用于矿井正常涌水量、矿井最大涌水量、各开采水平的涌水量、井筒和开拓坑道的涌水量及疏干工程或专门排水装置的涌水量的预测。 2.2计算工作前或计算过程中，掌握以下资料： ——矿区所处水文地质单元的区域水文地质图及报告； ——1:5000～1:2.5万矿区水文地质图及相应的文字报告； ——1:5000矿井可行性方案开采图； ——含水层顶、底板埋深及等厚线图； ——含水层等水位线图； ——煤层底板等高线图； ——受水威胁煤层顶、底板等水压线图； ——地下水水化学图； ——水文地质剖面图； ——钻孔及群孔抽（放）水试验数据； ——地下水长期动态观测数据； ——历年气象、水文资料。 2.3 计算工作结束时提交的文件及附件： 工作报告：包括对所采用的数据、建立的模型、选用的参数、计算过程及结果的详细分析与说明； 图件：包括概念模型的示意图、水文地质参数分区图、计算区剖分图、水位拟合曲线图、计算机程序流程图、初始流场图、预测曲线和流场图、涌水量动态曲线； 附件：参数识别和正演预报时所采用的计算程序及相对应的数据文件、计算
结果、水位拟合及误差分布情况，最终预测的各时段、各节点的水位值。 3 矿井涌水量数值法预测 3.1 概念模型 概念模型是连接地下水实体系统与数值模型的桥梁。概念模型应包括对地下水流系统内部结构、边界条件、地下水运动状态及输入、输出条件的概化。模型概化得合理与否直接影响计算的程度。 3.2 数学模型 3.2.1数学模型是由概念模型来确定的，按含水层的埋藏条件分为潜水流或承压水流模型，根据地下水运动的时空变化特征又可分为：稳定流或非稳定流，平面二维流或剖面二维流、拟三维流或三维流模型。模型中的每个变量都必须给定相应的物理意义和量纲。 3.2.2模型的边界条件按性质分为三类： 第一类：水位边界（Dirichlet型）。选取水位边界应注意以下几点： a）水位边界的位置应尽可能地远离计算区内的源（汇）项，绝对不允许置抽（注）水井于水位边界上； b）水位边界处要有观测点控制，以确定边界水位值； c）在模型域中至少应有一个水位边界节点，这对保证数值模型和其逆问题解的唯一性是必要的。 第二类：流量边界（Neumann型）。选取二类边界应以隔水边界和弱透水边界为主，尽量不用A.32划成的大流量边界。在数值模型中处理大流量边界，容易造成边界附近的水位异常和整个预测结果的较大误差。因此，应尽量选取确定性较好的自然边界作为计算边界。 第三类：（Combined Boundary Condition型）。由于边界中的两个参数较难准确估值，在实际应用中应慎重。 3.2.3常用的数值方法有：有限单元法、有限差分法、边界元法、有限分析法等。根据实际条件选定算法后，必须简要说明该算法的计算过程和计算程序设计步骤以及计算程序框图。 3.2.4对计算区的剖分（离散化）可根据不同的数值方法来选用线元、面元（三角形或四边形单元）和体积单元。在靠近抽（放）水井处水力坡度较大，剖分要加密一些，在水力坡度较少处或水文地质数据较少处可以剖分得疏一些。剖分的三角形单元一般不能出现钝角和角度很小的锐角，特别是在拟三维模
矿井突水水源判别方法概述
矿井突水水源判别方法概述 收稿日期:2010-03-05;修订日期:2010-08-02 基金项目：国家重点基础研究发展计划（“973”计划）（2007CB209401）资助;中国矿业大学青年科研基金项目（2007A025）资助。作者简介:李燕（1984-），女，黑龙江逊克人，中国矿业大学水文学与水资源专业硕士研究生，主要从事矿井水害防治技术、水文地质工程地质、水资源评价等方面的研究。E-mail ：liyanxw@https://www.360docs.net/doc/f817868194.html, 。 李 燕，徐志敏，刘勇 (中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116) 摘要:矿井突水灾害造成巨大的经济损失和人员伤亡，严重阻碍着我国煤炭行业的发展。一旦发生突水，及时准确地查明突水水源是解决和进一步预防突水灾害的前提，因此选择合适的判别方法是快速高效判别突水水源的关键，本文对近些年来判别矿井突水水源的各种方法进行探讨，概述各种方法的原理、应用现状及其适用条件，为保障矿井安全生产的防治水工作提供决策依据。关键词:突水水源；判别方法；水化学；防治水中图分类号:TD74文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2010）11-0087-03 Summary on Methods of Distinguishing Sources of Mine Water-invasion LI Yan,XU Zhi-min,LIU Yong （School of Resources and Earth Science ，China University of Mining &Technology ，Xuzhou 221116,China ） Abstract:Mine water bursting causes serious economic loss and casualties ，preventing the development of coal industry to a great extent.Once water bursted,timely and accurately discriminating the sources of mine water bursting is the precondition of solving and preventing water inrush disaster,so,how to select the appropriate method is the key to fast and high efficient discriminating the sources of water -invasion.This paper sketches the principle,application status and applicable conditions for various methods of identifying sources of water-rush,which can provide the decision to adopt effective method for the prevention of the water inrush and the safety production of coal mine. Key words:source of mine water bursting;method of discrimination;hydrochemistry;water control 0前言 矿井突水是煤矿生产过程最具威胁的灾害之一，人员伤 亡大，经济损失列于煤矿三大事故的榜首。一旦矿井发生突水,如何及时准确地判断突水成因,查找突水水源,是解决和进一步预防突水灾害的关键问题[1]。 判别矿井突水水源，要充分考虑矿区的水文地质条件和构造条件，结合相应的水位、水温、水化学资料予以综合分析判断。其中，水化学数据是地下水最本质的特征,用水质资料判别水源具有快速、准确、经济的特点。依据水化学数据判别矿井突水水源的方法，从以往的简单水质类型对比分析、特征组分判别、同位素分析法等，逐渐发展到今天的多元统计学方法（聚类分析、判别分析）和非线性分析方法（灰色系统理论、模糊数学、人工神经网络、GIS 、M M H 支持向量机法、可拓识别法等）多种方法相互补充验证，水源判别方法理论日趋成熟。本文主要对上述方法做适当的分析和简述。 1水位、水温判别法 在水文地质条件简单的地区，水位和水温可以作为初步 判断突水水源的依据。目前的用于判别矿井突水水源的 “QLT ”法即为水质、水位和水温的简称。 受低温梯度的影响，不同含水层的水温会有一定的差距，因此，可以依据突水点的水温与突水危险的含水层水温对比，来初步预测矿井突水水源。袁文华[2]等人在任楼煤矿突水水源判别中采用了此方法，结果表明依靠含水层水温来判别矿井突水水源的方法是可行的。 当矿井发生突水时，相应含水层的水量变化必然导致水位发生变化，如河南某矿综采工作面突然发生突水事故，根据水位监测资料发现煤层下伏四灰水位急剧下降，下部奥灰含水层水位保持不变，因此可初步判断此次突水水源是四灰含水层，且奥灰含水层没有补给四灰含水层。说明两者没有发生水力联系。 2简易水化学分析 2.1突水水源特点 矿井突水水源按其来源可以分为大气降水、地表水体、地下水体和老空水。大气降水一般为矿化度较小、硬度较低的软水。地表水一般均带泥沙悬浮物而有浑浊度。此外，大气 第29卷第11期2010年11期 煤 炭技术 Coal Technology Vol.29,No.11November,2010
矿坑涌水量的常用预测方法汇总
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学 §10.4矿坑涌水量预测 一、矿坑涌水量预测的内容、方法、步骤与特点 （一）矿井涌水量预测的内容及要求 矿坑涌水量预测是一项重要而复杂的工作，是矿床水文地质勘探的重要组成部分。 矿坑涌水量是指矿山开拓与开采过程中，单位时间内涌入矿坑(包括井、巷和开采系统)的水量。通常以m3/h表示。它是确定矿床水文地质条件复杂程度的重要指标之一，关系到矿山的生产条件与成本，对矿床的经济技术评价有很大的影响。并且也是设计与开采部门选择开采方案、开采方法，制定防治水疏干措施，设计水仓、排水系统与设备的主要依据。因此，在矿床水文地质调查中，要求正确评价未来矿山开发各个阶段的涌水量。其内容与要求包括可概括为以下四个方面： （1）矿坑正常涌水量：指开采系统达到某一标高(水平或中段)时，正常状态下保持相对稳定的总涌水量，通常是指平水年的涌水量。 （2）矿坑最大涌水量：是指正常状态下开采系统在丰水年雨季时的最大涌水量。对某些受暴雨强度直接控制的裸露型、暗河型岩溶充水矿床来说，常常还应依据矿山的服务年限与当地气象变化周期，按当地气象站所记录的最大暴雨强度，预测数十年一遇特大暴雨强度产生时，可能出现暂短的特大矿坑涌水量，作为制订各种应变措施的依据。 （3）开拓井巷涌水量：指包括井筒(立井、斜井)和巷道（平、平巷、斜巷、石门)在开拓过程中的涌水量。 （4）疏干工程的排水量：是指在规定的疏于时间内，将一定范围内的水位降到某一规定标高时，所需的疏干排水强度。 对于地质勘探阶段来说，主要是进行评价性的计算，以预测正常状态下矿坑涌水量及最大涌水量为主。至于开拓井巷的涌水量预测和专门性疏干工程的排水量的计算，由于与矿山的生产条件密切相关，一般均由矿山基建部门或生产部门承担。 （二）矿坑涌水量预测的方法 根据当前矿床水文地质计算中常用的各种数学模型的地质背景特征极其对水文地质模型概化的要求，可作如下类型的划分：
矿井突水的预测方法和识别
矿井突水的预测方法和识别 [摘要]本文阐述了矿井突水征兆和突水水源的识别方法， 并总结了近年来矿井突水预测的理论方法及监测技术。 [关键词] 突水征兆预测识别 【ABSTRACT】This paper expounds the mine water inrush signs and water inrush identification methods, and summarizes the mine water inrush prediction theory method and monitoring technology. 【KEY WORDS:】Water bursting omen Forecast Distinguish 1.引言当巷道底板下有间接充水层时，便会在地下水压 力和矿山压力作用下，破坏底板隔水层，形成人工裂隙通道，导 致下部高压地下水涌入井巷造成突水。我国经济持续高速发展与国 家安全战略离不开能源和矿产资源的强有力支撑，而地下开采方式是 目前我国获得多种能源资源与矿产资源的重要途径。随着开采深度、 开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大，矿井突水问题日益严重，尤其是近几年，矿井突水事故频繁发生，给人民生命财产造成 重大损失，严重影响和制约着矿山的安全生产。因此，开展采动条件 下矿井突水预测预报理论及监测技术研究，对于采动岩体突水预测与 防治、开采方法的改进、安全度的评价具有重大理论意义和实际价值。 2.矿井突水征兆
从开拓工作面开始，发展到突水的期间内，在工作面及其附近往往会出现一些征兆。 a. 承压水与承压水有关断层水突水征兆：①工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或折梁断柱现象；②底软膨胀、底膨张裂。这种征兆多随顶板来压之后发生，且较普遍，在采掘面围岩内出现裂缝，当突水量大、来势猛时，会伴有“底爆”响声；③先出小水后出大水也是较常见的征兆；④采场或巷道内瓦斯量显著增大。 b.冲积层水突水征兆：①突水部位岩层发潮、滴水，且逐渐增大，仔细观察可发现水中有少量细砂；②发生局部冒顶，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清、时混；③发生大量溃水、溃砂，这种现象可能影响至地表，导致地表出现塌陷坑。 c.老窑水突水征兆：①煤层发潮、色暗无光；②煤层“挂汗”； ③采掘面、煤层和岩层内温度低“发凉”；④在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时，表征因水压大，水向裂隙中挤压发出的响声，说明离水体不远了，有突水危险；⑤老窑水一般呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味。 3.矿井水源的识别 采掘过程中发现突水征兆，及时告诫并采取必要防范措施，以减缓或防止突水事故发生。矿井突水后，如何查清水源，达到有针对性的治理，则是矿井出现突水后的一个重要问题。水源识别主要有以下方法： 3.1 地质、水文地质分析法
矿井突水预测理论方法及监测技术总结
矿井突水预测理论方法及监测技术总结 摘要：本文详细阐述了矿井突水征兆和突水水源的识别方法，并总结了近年来矿井突水推测的理论方法及监测技术。 关键词：矿井突水突水征兆突水推测监测 我国经济连续高速进展与国家安全战略离不开能源和矿产资源的强有力支撑，而地下开采方式是目前我国获得多种能源资源与矿产资源的重要途径。随着开采深度、开采强度、开采速度、开采规模的增加和扩大，矿井突水问题日益严峻，专门是近几年，矿井突水事故频繁发生，给人民生命财产造成重大缺失，严峻阻碍和制约着矿山的安全生产。因此，开展采动条件下矿井突水推测预报理论及监测技术研究，关于采动岩体突水推测与防治、开采方法的改进、安全度的评判具有重大理论意义和实际价值。 1 矿井突水征兆 从开拓工作面开始，进展到突水的期间内，在工作面及其邻近往往会显现一些征兆。 a. 承压水与承压水有关断层水突水征兆：①工作面顶板来压、掉渣、冒顶、支架倾倒或折梁断柱现象；②底软膨胀、底膨张裂。这种征兆多随顶板来压之后发生，且较普遍，在采掘面围岩内显现裂缝，当突水量大、来势猛时，会伴有“底爆”响声；③先出小水后出大水也是较常见的征兆；④采场或巷道内瓦斯量显著增大。 b.冲积层水突水征兆：①突水部位岩层发潮、滴水，且逐步增大，认真观看可发觉水中有少量细砂；②发生局部冒顶，水量突增并显现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清、时混；③发生大量溃水、溃砂，这种现象可能阻碍至地表，导致地表显现塌陷坑。 c.老窑水突水征兆：①煤层发潮、色暗无光；②煤层“挂汗”；③采掘面、煤层和岩层内温度低“发凉”；④在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时，表征因水压大，水向裂隙中挤压发出的响声，说明离水体不远了，有
论煤矿矿井涌水量预测几种方法的应用
论煤矿矿井涌水量预测几种方法的应用 【摘要】矿井涌水量是煤矿水文地质条件的一个重要指标，本文以某煤矿为例，通过采用大井法、水文地质比拟法和Q-f（s）相关分析法（图解法）三种矿井涌水量预测方法对矿井涌水量进行预测，通过比较、分析几种方法的适用性、针对性和条件满足性等，推荐最终选用的预测方法。 【关键词】涌水量；水文地质；预测方法 0 引言 在煤矿安全中，矿井排水能力是一项很重要的指标。若排水能力低，则不能保证安全生产，若排水能力过高则增加生产成本和企业负担，因此矿井涌水量预测就显得较为重要了。本文以某煤矿为例，介绍几种矿井涌水量预测方法，希望能起到抛砖引玉的效果。 1 某煤矿基本情况介绍 1.1 矿山自然地理及地质概况 某煤矿位于河南省辉县市太行山南麓，为山前冲洪积扇中上部，地势西高东低，海拔标高88—96m，相对高差8m左右。该区地层由老至新为奥陶系中统马家沟组、石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、二叠系下统下石盒子组和新近系、第四系。 1.2 矿山开采情况 该煤矿矿井由一对立井（主、副井）开拓，井深521.3m，设计生产规模为45万吨/年，矿井服务年限为49.1年。 矿井现开采二1煤，现开采水平为-425m，开采最低标高为-475m，最终开采水平高差为50m。 1.3 邻近矿井情况 矿区内及邻近地区无生产矿井，亦无采空区，仅在矿区西南部较远处有吴村煤矿、方庄煤矿、白庄煤矿，现将吴村煤矿情况简述如下： 吴村煤矿位于该矿井的西南方向约30公里处，1969年建井，二1煤已基本采空，实际生产能力35万吨/年，开采水平为-280m，矿井正常水量为950m3/h。 1.4 矿区水文地质边界