黔西北礦區(qū)隱蔽水害致災(zāi)因素及對策分析

趙亞飛，王經(jīng)明

(華北科技學(xué)院，北京 東燕郊 101601)

黔西北礦區(qū)隱蔽水害致災(zāi)因素及對策分析

趙亞飛，王經(jīng)明

(華北科技學(xué)院，北京 東燕郊 101601)

通過對黔西北礦區(qū)的調(diào)查和會(huì)診發(fā)現(xiàn)礦區(qū)各煤礦的主要隱蔽水害致災(zāi)因素主要為次生離層水，頂板暗河和底板隱伏斷層水，沖溝洪水致災(zāi)因素和老空積水。認(rèn)為黔西北礦區(qū)的次生離層水是由于煤層地層具備上部離層空間的形成條件、離層空間的底板的隔水層的完整性沒有遭到破壞、大氣降水補(bǔ)給的離層水3項(xiàng)必要條件而造成的。相似材料模擬試驗(yàn)再現(xiàn)了次生離層水害的形成過程。暗河水害主要形成于遵義斷拱地區(qū)，其成因?yàn)槎朊嫉蒯Ｖ責(zé)嵩斐傻膹?qiáng)對流或喜山隆起造成的水位下降的下蝕作用，其位置為斷層或隱伏斷層帶。認(rèn)為暗河具有很強(qiáng)的偏流效應(yīng)，造成暗河與裂隙水位的顯著差異。根據(jù)致災(zāi)因素的成因，認(rèn)為預(yù)疏干技術(shù)是防治離層水的最佳方法；鉆孔超聲波、雷達(dá)探查和利用水位分析可以查明暗河；地面引流或地面封填裂縫可以消除洪水滲入災(zāi)害；按照《煤礦防治水規(guī)定》布置探放水鉆孔可以消除老空水隱患。

黔西北礦區(qū)；隱蔽水害致災(zāi)成因；暗河；離層水

0 引言

黔西地區(qū)煤礦資源比較豐富，煤礦較多，中小型煤礦也較多，其中存在著礦區(qū)隱蔽水害致災(zāi)因素。在貴州安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局的組織下，對黔西地區(qū)六十多個(gè)煤礦進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查存在的安全問題以及潛在問題。通過對黔西北部分縣整合煤礦調(diào)查和會(huì)診，發(fā)現(xiàn)許多煤礦存在著嚴(yán)重的隱蔽水害致災(zāi)因素，對礦井的安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。這些致災(zāi)因素已經(jīng)在某些煤礦造成了災(zāi)害，例如，2016年7月3日，貴州弘財(cái)煤礦發(fā)生一起較大透水事故，造成3人死亡；2016年8月15日納雍縣的中嶺煤礦發(fā)生頂板潰水淹沒工作面災(zāi)害；2016年8月15納雍縣恒旺煤礦發(fā)生洪水灌入淹井災(zāi)害。通過現(xiàn)場考察和井下觀察、對黔西北礦區(qū)水文地質(zhì)條件的分析和對既發(fā)礦井水害的成因分析，該地區(qū)的煤礦主要存在著頂板次生離層水、沖溝洪水灌入、暗河涌水和底板突水等隱蔽水害致災(zāi)因素。確切地指出煤礦的致災(zāi)因素、隱蔽水害危險(xiǎn)源可能存在的位置、可能發(fā)生的時(shí)間，對采取防治措施，確保礦井安全具有很大的意義。

1 黔西北礦區(qū)隱蔽水害類型

(1) 次生離層水害致災(zāi)因素。次生離層水害是儲存于頂板離層帶內(nèi)的地下水突然潰入的災(zāi)害形式，在頂板沒有強(qiáng)含水層的礦區(qū)此類災(zāi)害的隱蔽性很強(qiáng)，極難預(yù)防，極易造成很大的損失。例如2007年3月10日撫順老虎臺煤礦發(fā)生頂板次生離層水害，造成29人死亡；2007年7月4日淮北海孜煤礦發(fā)生次生離層水害，造成5人遇難；銅川照金煤礦發(fā)生頂板次生離層水害，造成12人遇難；貴州納雍中嶺煤礦于2016年7月5日11034工作面在頂板發(fā)生次生離層水害，工作面被淹。此類災(zāi)害容易形成于頂板存在堅(jiān)硬砂巖、灰?guī)r或火成巖床的井田。本次調(diào)研的礦區(qū)中位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(Ⅰ級)上揚(yáng)子臺褶帶(Ⅱ級)黔中早古拱斷褶束(Ⅲ級)的納雍礦區(qū)的中嶺煤礦、富民煤礦、月亮灣煤礦、大偏坡煤礦、左家營煤礦、金欣鑫煤礦頂板存在著龍?zhí)督M上段厚層砂巖，頂板容易形成顯著的離層，在雨季容易產(chǎn)生離層水害。

(2) 頂板暗河和底板隱伏斷層水害致災(zāi)因素。暗河是云貴湘桂等石灰?guī)r地區(qū)特有的水文地質(zhì)現(xiàn)象，暗河發(fā)育深度和位置很難從地貌上發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榈匦螐?fù)雜和管道直徑的變化大，物探也難以查明，因此，在煤礦區(qū)該現(xiàn)象就成為隱蔽水害致災(zāi)因素。黔西礦區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺上黔北臺隆遵義斷拱區(qū)內(nèi)地層區(qū)屬于巖溶型礦區(qū)。調(diào)研會(huì)診的黔西和金沙礦區(qū)都處于黔西北地層區(qū)內(nèi)，面臨著暗河致災(zāi)因素的危險(xiǎn)或危害。例如，金沙礦區(qū)的新田煤礦主斜井在掘進(jìn)過程中，3次揭露玉龍山組灰?guī)r的暗河而造成3次淹井，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失；相鄰的林華煤礦以及黔西縣境內(nèi)的桂箐煤礦鑒于這一隱蔽致災(zāi)因素，開展了暗河展布規(guī)律的研究，其中林華煤礦發(fā)現(xiàn)4條地下暗河，桂箐煤礦已采區(qū)查明暗河2條。查閱資料[1]得知，黔西礦區(qū)所有煤礦約有23條暗河，金沙礦區(qū)約有33條，大方礦區(qū)約31條，桐梓礦區(qū)約18條，二郎礦區(qū)約15條，遵義斷拱內(nèi)地層區(qū)共發(fā)育暗河約123條，可見暗河致災(zāi)因素在黔西北地區(qū)普遍存在。

底板隱伏斷層水害致災(zāi)因素指煤層底板隱伏導(dǎo)水?dāng)鄬印４祟愔聻?zāi)因素在華北型石炭二疊系煤田普遍存在，在華南大羽羊齒煤系的某些煤礦區(qū)也有存在。在遵義斷拱內(nèi)地層區(qū)的承壓井田存在這種因素，在底板隔水層厚度較小的井田可能造成災(zāi)害，例如，金沙縣的林華煤礦在底板上山的掘進(jìn)過程中，揭露一條裂隙帶發(fā)生約180 m3/h的突水，后來在超前探查中有發(fā)生約120 m3/h的鉆孔涌水，迫使上山改道。

(3) 洪水致災(zāi)因素。黔西北礦區(qū)的洪水致災(zāi)因素分為兩種形式：大氣降水滲入和溝谷洪水灌入。黔西北礦區(qū)都位于山區(qū)，由于喜山運(yùn)動(dòng)影響較大，礦區(qū)的裂隙導(dǎo)水較強(qiáng)，或因?yàn)殚_采深度較小，使得許多大氣降水都滲入地下。在揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(Ⅰ級)上揚(yáng)子臺褶帶(Ⅱ級)黔中早古拱斷褶束(Ⅲ級)區(qū)(納雍礦區(qū))，開采深度較小，導(dǎo)水裂隙帶直接到達(dá)地面，大氣降水直接向礦坑充水。例如納雍縣大多數(shù)煤礦的開采深度都小于100米，風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙和采動(dòng)裂隙三者疊加往往大于該深度，造成大氣降水滲入井下，使得大氣降水和礦井涌水量響應(yīng)度極高，納雍礦區(qū)的22個(gè)煤礦調(diào)查得到暴雨造成的礦井實(shí)測最大涌水量是正常涌水量的2.24倍。響應(yīng)時(shí)間都在2小時(shí)以內(nèi)。如果某些井田的回采工作面位于沖溝下方的淺部，匯水區(qū)暴雨將集中滲入井下開采空間。例如，納雍縣沙田井田內(nèi)發(fā)育有兩條沖溝，平行地分布于斜井的兩側(cè)，煤礦所有的工作面都位于沖溝下方，沖溝一下方的工作面距離地表均不足100 m，其中10601首采工作面的最小埋深不足30 m；沖溝二下方的工作面最小深度也都不足100 m，頂板垮落以后導(dǎo)水裂隙帶將波及地表，大氣降水和洪水將灌入工作面形成災(zāi)害。具有此類致災(zāi)因素的煤礦有恒旺煤礦、木蘭煤礦、興騰煤礦、中嶺煤礦和金發(fā)煤礦。

洪水灌入致災(zāi)因素在黔西北地區(qū)的某些井筒靠近季節(jié)性流水的沖溝的煤礦是存在的，由于許多沖溝僅在百年一遇的雨季才有水流，所以很多井筒選擇在溝邊。2016年6～7月納雍縣發(fā)生了百年一遇的暴雨，造成了新旺煤礦被淹。此外木蘭煤礦和興騰煤礦發(fā)生了險(xiǎn)情，采取了井口沙袋圍堰措施方保平安。

(4) 老空水害隱蔽致災(zāi)因素。本次調(diào)查和會(huì)診的煤礦都是由多個(gè)小煤礦整合而成的，整合前的小煤礦都是資料不全，開采不規(guī)范的礦井。采空區(qū)的位置，開采范圍資料多為訪問獲得，可信度不高。盡管知道采空區(qū)的位置和范圍資料不可靠，但目前的技術(shù)也很難將其探明，因此，老空積水區(qū)構(gòu)成了黔西北礦區(qū)共同的隱蔽致災(zāi)因素，某些煤礦已經(jīng)造成了災(zāi)害。例如，2016年7月3日，貴州弘財(cái)煤礦發(fā)生一起較大透水事故，造成3人死亡。還有某些煤礦發(fā)生險(xiǎn)情，例如，納雍縣沙田煤礦10601首采工作面在掘進(jìn)過程中揭露廢棄的巷道，由于水量不大，沒有造成災(zāi)害。

2 隱蔽水害致災(zāi)因素的成因

盡管黔西北礦區(qū)存在著4種隱蔽水害致災(zāi)因素，但僅頂板次生離層水害、暗河水害兩種致災(zāi)因素為地質(zhì)作用，具有學(xué)術(shù)研究價(jià)值，可以將隱蔽致災(zāi)因素轉(zhuǎn)化為顯性因素。老空水害致災(zāi)因素和洪水致災(zāi)因素為人為因素，沒有地質(zhì)研究價(jià)值。

(1) 次生離層水害致災(zāi)因素成因分析。次生離層水是儲存于頂板離層帶內(nèi)的地下水突然釋放而發(fā)生的水害。離層水產(chǎn)生的重要條件是：①在煤層頂板彎曲沉降帶底部存在著一定厚度的堅(jiān)硬巖層；②其下伏為較為完整的隔水層；③具有充水水源。為了說明水害的產(chǎn)生過程，現(xiàn)對中嶺煤礦11034工作面的淹沒工作面的災(zāi)害加以分析。2016年7月14日，天降120 mm暴雨，11034工作面水量增加至320 m3/h，15日凌晨在不足20分鐘內(nèi)約有5000 m3水量突然涌入，流量約為15000 m3/h，造成工作面被淹。由于工作面上方?jīng)]有含水層，側(cè)方采空區(qū)沒有帶壓積水，地面沒有水體，在井下沒有原生水源的情況下發(fā)生如此大的突水，只能是次生水源。據(jù)工作面附近的鉆孔62、65資料，煤層厚度為1.50～1.67 m，頂板上方分別在22.81 m、22.44 m處為厚度分別為11 m、9.60 m的細(xì)砂巖，其下為黏土巖，具有良好的隔水性。據(jù)計(jì)算采礦造成的兩帶高度為19.2 m～19.3 m，即厚層細(xì)砂巖和泥巖位于彎曲沉降帶的底部，而不是導(dǎo)水裂隙帶內(nèi)，符合離層的條件。據(jù)氣象記載，2016年6月22日至2016年7月15日，礦區(qū)共發(fā)生了4次暴雨級的降雨，雨量第1次為40 mm，第2次為80 mm，第3次為120 mm，這為離層帶內(nèi)充水提供了充足的水源。在離層空間充水期間，底板的泥巖遇水而膨脹，將原有的裂隙封堵，使得離層帶的水得以保存。當(dāng)離層帶頂板發(fā)生斷裂后，對離層水體造成猛烈沖擊，離層帶底板發(fā)生破裂形成水害。

這種分析的準(zhǔn)確性可以從相似材料模擬實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)。模擬的開采條件、頂板巖性、邊界條件為11034工作面。根據(jù)相似材料模擬的3個(gè)定律，進(jìn)行了如表1的相似配比。

表1 745工作面次生離層水相似材料和數(shù)值模擬參數(shù)表

注：材料配比為砂∶碳酸鈣∶石膏。

相似材料模型試驗(yàn)分別在平面應(yīng)力模型架及立體模型架上進(jìn)行，平面模型架模擬高度為1 m，長度為3 m，寬0.3 m。模型中共布置測點(diǎn)55個(gè)，其中壓力測點(diǎn)39個(gè)，位移測點(diǎn)16個(gè)。

觀測發(fā)現(xiàn)，上覆巖層的移動(dòng)是分層或分組進(jìn)行的，強(qiáng)度較低的巖層則依附于強(qiáng)度高的厚巖層運(yùn)動(dòng)，如圖1。測點(diǎn)#40，#44，#48，#52，距煤層頂面分別為17.5，25.5，43.3，52.3 cm，其中后兩個(gè)測點(diǎn)位于火成巖床內(nèi)。從圖中可看出：①頂板巖體的位移以細(xì)砂巖(圖2中灰白色巖層)底面為界分為兩組，下伏泥巖內(nèi)的兩個(gè)測點(diǎn)(測點(diǎn)#40，#44)的垂向位移量顯著大于細(xì)砂巖內(nèi)兩個(gè)測點(diǎn)(測點(diǎn)#48，#52)，他們之間的位移量差距明顯，形成離層；②煤層頂板的巖層越靠近煤層位移量越大，測點(diǎn)#40的位移量>測點(diǎn)#44的>測點(diǎn)#48的>測點(diǎn)#52的?？拷簩拥拿合档貙禹敯灏l(fā)生的離層較小，但斷裂顯著，靠近厚層細(xì)砂巖的煤系地層(圖2中的白色層頂部)發(fā)生的離層顯著，沒有明顯的斷裂，屬于彎曲變形，這意味著離層空腔的圍巖具有一定的隔水性，具備形成離層水包的條件。

圖1 測線2頂板不同層位垂直位移曲線

圖2 相似材料模擬實(shí)驗(yàn)顯示的離層現(xiàn)象

盡管已經(jīng)在多個(gè)煤礦造成過災(zāi)害，但是這種水文地質(zhì)現(xiàn)象直到2007年淮北海孜煤礦發(fā)生死亡5人的水害以后才得到較深入的研究[2]，被少數(shù)科技人員所認(rèn)識，后在榆林礦區(qū)紅柳煤礦得到應(yīng)用[3]，但大多數(shù)技術(shù)人員仍然沒有認(rèn)識到該水害的形成條件和危害性。

(2) 暗河和底板水害致災(zāi)因素成因。在揚(yáng)子準(zhǔn)地臺上黔北臺隆遵義斷拱區(qū)內(nèi)無地表河流，大氣降水以地下暗河的形式徑流和排泄。二疊系龍?zhí)睹合档貙拥纳戏绞蔷藓竦拈L興組灰?guī)r和玉龍山組灰?guī)r，是暗河發(fā)育的地層。

由于暗河在華南和西南喀斯特地區(qū)普遍發(fā)育，對大壩建設(shè)和隧道開挖造成很大威脅和危害，很多水文地質(zhì)學(xué)者都進(jìn)行了研究，有的學(xué)者認(rèn)為暗河是碳匯作用形成的[4]，有的認(rèn)為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是主控因素[5]，有的認(rèn)為地貌和氣候是主控因素[6,7]，還有的認(rèn)為巖性是主控因素[8]。經(jīng)過對桂箐煤礦和林華煤礦仔細(xì)的調(diào)查和分析，認(rèn)為暗河在華南和西南地區(qū)普遍發(fā)育是地?zé)嶙饔煤拖挛g作用的結(jié)果。

① 地?zé)嶙饔?。黔北臺隆遵義斷拱區(qū)的煤礦都為無煙煤等高變質(zhì)礦區(qū)，鏡煤反射率在3～6之間[9]，根據(jù)鏡質(zhì)體反射率對溫度的反演公式[10]，本區(qū)經(jīng)歷的最高溫度為295～489℃，地?zé)岷虲O2的來源為峨眉地幔柱[12,11]。持續(xù)的地幔熱能不但造成了煤炭的高度變質(zhì)，而且導(dǎo)致了地下水的強(qiáng)烈對流，對流通道就是斷裂,長期的對流和溶蝕使裂隙流變成管道流——暗河。此類暗河主要發(fā)育于煤層底板的茅口組灰?guī)r。

② 下蝕作用。云貴高原是喜馬拉雅隆起的產(chǎn)物，在隆起的過程中，地下水位也相應(yīng)地下降，黔西北地區(qū)大氣降水通過廣泛分布的石灰?guī)r露頭滲入地下，形成了巖溶洼地和落水洞。在潛水面處，水流由垂直流變?yōu)樗搅鳎@樣就在斷裂發(fā)育的地帶形成地下強(qiáng)徑流帶，灰?guī)r進(jìn)一步溶解就形成了管道流——暗河。暗河的形成符合裂隙偏流理論，該理論由我國田開銘教授于上世紀(jì)80年代創(chuàng)立的[13]，他有效地解決了交叉裂隙的集中徑流問題和水頭的大幅度變化問題。理論證明，寬縫水流的阻力遠(yuǎn)較窄縫的小，其內(nèi)的水位或水頭較低，可以認(rèn)為暗河是地下水的低水位谷。例如，林華煤礦水淹壩暗河發(fā)育于隱伏斷層帶內(nèi)，據(jù)J1602和0-2鉆孔資料，隱伏斷層與F8斷層的走向基本一致，推測為F8斷層的延伸。因此，此暗河主要沿F8斷層及其隱伏段發(fā)育，總長度為1.9 km左右。暗河處的長興灰?guī)r水位較兩側(cè)水位底32 m和36 m。其他的3條地下暗河也都發(fā)育于斷層帶，且也都處于水位谷內(nèi)。桂箐煤礦暗河處的長興組灰?guī)r的水位也出現(xiàn)這樣的規(guī)律，暗河處于低水位谷底，較兩側(cè)水位差達(dá)163.06 m，對于陶家壩暗河，井筒內(nèi)有6條勘探線穿過，其中4條勘探線的第二個(gè)鉆孔揭露暗河，水位最低，另外2條勘探線因無鉆孔打中暗河，水位較高，如圖3所示。

圖3 桂箐井田穿過長興組灰?guī)r陶家壩暗河各勘探線水位曲線圖

3 黔西礦區(qū)隱蔽水害防治方法

(1) 次生離層水害的防治。預(yù)疏干技術(shù)是防治離層水的最佳方法，即在工作面的上下巷道迎著推進(jìn)方向斜向工作面內(nèi)一定的間距施工鉆孔與堅(jiān)硬巖層內(nèi)的預(yù)疏干鉆孔，如圖4所示，使離層空腔的次生水及時(shí)排出，并可以使離層水包的水在流出時(shí)不影響工作面生產(chǎn)。為了保證在開采過程中鉆孔不會(huì)因?yàn)槌捌茐亩驴?，在鉆孔內(nèi)下入透水套管。如在中嶺煤礦中雨季時(shí)，在雨季于上巷和下巷分別迎著掌子面向煤層頂板堅(jiān)硬砂巖施工一組鉆孔，并下花套管待水流出，即可避免離層水造成危害。

圖4 離層水疏干工程布置剖面圖

(2) 暗河水害的防治方法。對于暗河水害，應(yīng)該使用超聲波、雷達(dá)在鉆孔內(nèi)進(jìn)行探查，然后超前鉆探，注漿截流。另外還可以在井下向頂板裂隙帶內(nèi)灰?guī)r中施工鉆孔，測試水位和流量，低水位谷處或大流量鉆孔處即為暗河。

(3) 沖溝以及井口洪水水害防治方法。對于井口位于沖溝或河流附近的，應(yīng)準(zhǔn)備足夠黏土袋，在洪水季節(jié)圍堰井筒。對于煤層底板標(biāo)高大于沖溝底標(biāo)高的，可以在溝底的下游向工作面下巷打鉆，自然引流尚有滲入的洪水。例如納雍縣沙田煤礦10601首采工作面的距離溝底不足30 m，在沖溝下游的陡坎處向工作面施工108 m的鉆孔即可達(dá)到工作面下巷，實(shí)現(xiàn)自然排水；其他位于沖溝之下或者距離地表較近的工作面，應(yīng)該封堵地表塌陷裂縫，減少地表滲入地下的水量。

(4) 老空水害的防治。嚴(yán)格執(zhí)行國家《煤礦防治水規(guī)定》中關(guān)于老空水探放的相關(guān)條款，立即廢除煤監(jiān)局關(guān)于納雍縣煤礦老空水探放的上下左右中5個(gè)鉆孔的錯(cuò)誤探放方案。

4 結(jié)論

通過對黔西北礦區(qū)的調(diào)查和會(huì)診、理論分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)M，對黔西北礦區(qū)的隱蔽水害致災(zāi)因素得到以下結(jié)論：

(1) 礦區(qū)各煤礦的隱蔽水害致災(zāi)因素主要為次生離層水，頂板暗河和底板隱伏斷層水，洪水和老空積水。

(2) 黔西北礦區(qū)的次生離層水是由于煤層上方沉降帶底部的地層具備上部堅(jiān)硬(灰?guī)r和砂巖)，下部軟弱(泥巖和黏土巖)的地層組合，在不均勻彎曲條件下形成了離層空間、離層空間的底板的隔水層的完整性沒有遭到破壞、大氣降水補(bǔ)給這3項(xiàng)必要條件而造成的。相似材料模擬試驗(yàn)再現(xiàn)了次生離層水害的形成過程，以中嶺煤礦11034工作面的水害為例，證明了離層水的上述成因。

(3)暗河水害主要形成于遵義斷拱地區(qū)，其成因?yàn)槎朊嫉蒯Ｖ責(zé)嵩斐傻膹?qiáng)對流或喜山隆起造成的水位下降的下蝕作用，其位置為斷層或隱伏斷層帶。認(rèn)為暗河具有很強(qiáng)的偏流效應(yīng)，造成暗河與裂隙水位的顯著差異。

(4)預(yù)疏干技術(shù)是防治離層水的最佳方法；鉆孔超聲波和雷達(dá)可以探查出暗河位置，水位分析也可以找到暗河的位置。然后注漿截流，可以消除暗河隱患；地面引流或地面封填裂縫可以消除洪水滲入災(zāi)害；按照《煤礦防治水規(guī)定》布置探放水鉆孔可以消除老空水隱患。

[1] 梁盛開.黔北礦區(qū)承壓水分布特征與安全開采技術(shù)研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)，2013，38-62.

[2] 王經(jīng)明，喻道慧.煤層頂板次生離層水害成因的模擬研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010,32(2)：1-6.

[3] 閆建華，王朝引，丁相.鄂爾多斯侏羅系煤田水文地質(zhì)特征及其防治對策[J].建井技術(shù)，2013，34(6)：36-39.

[4] 劉再華.巖石風(fēng)化碳匯研究的最新進(jìn)展和展望[J].科學(xué)通報(bào)，2012，57(2)：95-102.

[5] 謝天祥.廣西地下河發(fā)育的兒個(gè)主要特征[J].中國巖溶，1984(03)：22-26.

[6] 蒲俊兵.重慶地下和發(fā)育、分部的控制機(jī)制及水文地球化學(xué)區(qū)域特征研究[D].重慶：西南大學(xué)，2011.

[7] 柳鑒容,宋獻(xiàn)方,袁國富,等.中國東部季風(fēng)區(qū)大氣降水的δ180特征及水汽來源[J].科學(xué)通報(bào)，2009,54(22)：3521-3531.

[8] 劉再華.流動(dòng)一系統(tǒng)中方解石溶解動(dòng)力學(xué)機(jī)制——擴(kuò)散邊界層效應(yīng)和轉(zhuǎn)換機(jī)制[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，1998，72(4):340-348.

[9] 陳懷珍,陳文敏.中國主要礦區(qū)煤的鏡質(zhì)體平均最大反射率分布特征[J].中國科學(xué)院上海冶金研究所, 2000.

[10] 王瑋，周祖翼.鏡質(zhì)體反射率剖面反演中的不確定分析——以鄂西渝東茶園1井為例[J].石油試驗(yàn)地質(zhì)，2008，30(3):292.

[11] 王經(jīng)明,劉文生,關(guān)永強(qiáng),等.華北煤田陷落柱的地下水內(nèi)循環(huán)形成機(jī)理——以峰峰礦區(qū)為例[J].中國巖溶，2007,26(1):11-17.

[12] 聶愛國.峨眉地幔熱柱活動(dòng)形成黔西南卡林型金礦成因機(jī)制[D].貴州：貴州科技出版社，2009.

[13] 田開銘.偏流與裂隙水脈狀徑流[J].地質(zhì)論評，1983，29(5):408-417.

Analysis of Hidden Disaster-causing Factors and the Countermeasuresfor Disasters in Northwest Guizhou Mining Areas

ZHAO Ya-fei,WANG Jing-ming

(NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Yanjiao,101601,China)

Based on the survey and consultation in northwest Guizhou mining area, the major hidden disaster-causing factors were found in the area,such as water formed by overburden stratum separation, underground rivers, hidden fault water in the coal floor,gully water and water in mining area.The water formed by overburden stratum separation was caused under 3 necessary conditions,such as space of separated layers in coal systerm stratums,the integrity of aquifuge in floor of separated layers and atmospheric precipitation in this area.The physical analogue of similar materials reappeared the forming process of stratum separation. The underground river disasters in Guizhou were mainly formed in Zunyi breaking arch area because of strong convective currents produced by terrestrial heat of Emei mantle plume or the incision created by drawdown of water level produced by rising of the Himalayas,and they were formed in fault areas and hidden fault areas. The underground rivers had strong drift effect, and their water levels were obviously different from fractures’ water levels. According to causes of the disaster-causing factors, drainage in advance was the best way to eliminate the water formed by overburden stratum separation;Acoustic borehole, radar detection and analyzing water level can inspect underground rivers.Drainage on the ground and grouting can eliminate infiltration disasters produced by the gully water. According toPreventionandcontrolofcoalminewaterregulations,arranging boreholes to drain away water can eliminate the hidden dangers of goaf water disasters.

Northwest Guizhou mining area;hidden water disaster-caused factors;underground rivers;water in the overburden stratum separation

2016-12-26

趙亞飛(1993-)，男，河北邯鄲人，華北科技學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：礦井防治水。E-mail：1026162824@qq.com

TD745.2

A

1672-7169(2017)01-0028-06