1.较大涌水矿井形成机理问题

　　锦界煤矿生产能力18 Mt/a，是鄂尔多斯盆地内矿井涌水量最大的地下开采煤矿，2006年投产以来就以涌水量大而引起关注，投产初期涌水量在2 500 m³/h以上，之后逐年增大，2011年达到5 499 m³/h，矿井防治水一直是煤矿面临的重大任务，所面临的排水成本和环保压力日趋增加。据调研数据，2020年7月矿井涌水量为4 900 m³/h，设置的矿井排水能力是11 900 m³/h，矿井水主要来自3-1煤层顶板直罗组砂岩含水层。该煤矿多年的防治水经验，一直以排、疏为主，但近15 a的排水，涌水量一直没有衰减的迹象，矿井防治水的难题始终困扰着煤矿企业。

　　榆神矿区北邻的柠条塔煤矿生产能力18 Mt/a，2011年5月30日，矿井南翼S1210工作面发生突水，起初涌水量1 300 m³/h，后逐渐稳定至1 000 m³/h左右，且维持数月不减。矿井突水事件发生后，对切眼附近的3口民用水井进行了第四系潜水水位埋深观测，发现水位基本稳定，并未发生大幅度下降，说明主要突水水源并非来自第四系萨拉乌苏组地下水，而是顶板砂岩含水层水，随后的探测和水化学分析也证实这一点。后期矿井通过帷幕注浆封堵，将工作面涌水量减小至300 m³/h以内。

　　金鸡滩、榆树湾等煤矿也存在类似情况，矿井涌水量较大，而区内萨拉乌苏组地下水水位并未出现明显下降，涌水水源无疑是来自顶板砂岩含水层。那么，一般认为顶板砂岩含水层均是弱富水性含水层，为什么会经久不衰的稳定供给矿井涌水，形成机理是什么，这一直是困扰煤矿企业的难题。

　　因此，传统认识的煤层顶板弱富水性含水层在采动条件下的地下水循环规律、造成矿井持续较大涌水的原因以及水害防控技术，仍需要进一步研究。

　　2.红土层是否含水富水问题

　　长期以来，保德组红土为隔水层已得到普遍认可，但曹家滩煤矿在井筒注浆堵水过程中，发现红土层涌水现象。曹家滩井田保德组呈棕红、浅紫红色，以亚黏土为主，含大量层状钙质结核，局部钙质结核富集成层。该层一般结构致密，半坚硬状，含水微弱，透水性差，但横向渗透性较好，具有一定的含水性，地下水主要赋存于钙质结核层中，特别是该层底部钙质结核层与风化裂隙承压水相连，故局部地段该层呈现出含水现象。据曹家滩井田东部保德组抽水试验资料，单位涌水量为0.037 9~0.075 4 L/(s·m)，渗透系数为0.055 5~0.059 7 m/d，富水性弱，在瑶梁及石步梁一带，当地居民从该层取水，基本能满足人畜饮用。因此，在红土层钙质结核层与风化裂隙承压水相连的区域，红土层可能局部存在一定含水性，在煤矿开采过程中，应对该层给予重视。

　　3.矿井涌水量预测的准确性问题

　　20世纪90年代初，原煤炭工业部一份调研报告称，约80%的地质勘探报告矿井涌水量预计不准。近期笔者对自己1988—2007年间曾主持或参与完成的部分煤炭勘探报告涌水量与煤矿投产后的实测涌水量进行对比发现，矿井实际涌水量最大差距超过预测的12.5倍，一般3~5倍。因此，煤矿企业在矿井设计阶段设防的排水能力，均留出足够的余地。

部分煤矿预测涌水量与实测涌水量的比值柱状图

　　那么，为什么矿井涌水量预测屡屡不准?

      陕西省地质环境监测总站矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室范立民教授认为，矿井勘探时期涌水量预测值与实际值相差较大的原因：

      ① 预测范围上：勘探阶段的矿井涌水量预测的范围多为整个井田或者盘区，难以真正有效指导生产;

     ② 预测时间上：开采阶段与勘探期间相比，水文地质条件受采动影响已经发生变化，当采用大井法进行矿井涌水量预测时，所采用的渗透系数(K)和含水层厚度(m)多通过地面抽水试验获取，往往与实际采动条件下的水文参数值存在偏差。

参考文献：《榆神矿区煤矿防治水的几点思考》