突水作用下地下水位降落漏斗演变过程分析

马金录

(郑州煤炭工业(集团)杨河煤业有限公司，河南 新密 452382)

人类治水工程和开采地下水等因素是造成华北平原区水资源减少的重条件[1-4]，矿井疏排水相当于人工抽水井对矿区地下水进行疏排，是煤矿密集区地下水的主要排泄方式，是造成区域地下水位持续下降的决定性因素。长期疏排水必然产生以矿井为中心的地下水降落漏斗[5]，尤其是在大型底板突水和顶板冒落影响的作用下，将使上部受大气降水和第四系孔隙水补给的砂岩裂隙含水系统与下部寒武系、奥陶系及石炭纪太原组岩溶含水系统形成半沟通，改变局部地下水流动系统的径流方向[6-8]，在不同阶段与不同的工程地质和水文地质条件相结合，将会产生截然不同的地质灾害问题[4]。因此，研究单独矿井或整个矿区地下水位降落漏斗的演变过程，在矿井水害防治工作中是一项重要的安全问题。

目前，国内外学者对区域地下水位动态变化影响因素和地下水降落漏斗的成因、分类及危害等方面做了大量的研究[9-15]，发现区域地下水的开采量长期超过补给量并逐渐消耗了储存量，并在一定补给周期内得不到恢复[5]，从而造成区域地下水水位下降漏斗。随着开采量的不断增加，漏斗面积不断增大[16]，横向扩展趋势明显，垂向发展逐步变得平缓，漏斗下降速率减缓[17]。研究结果主要集中在人工开采对区域地下水位下降的影响程度和漏斗变化趋势，单独以煤矿矿区或矿井大型突水单一因素形成地下水降落漏斗为对象的具体研究较少，以矿井主要疏排点转移引起地下水降落漏斗中心演变过程的相关研究亦较少。……