网站原创摘 要：cass数字绘图软件是煤矿地质中重要的一款绘图软件,在等高线绘制,体积测算中都有重要的应用.在矿井地质日常工作中,利用cass软件可以及时的添加最新巷道揭露的地质及水文地质情况,及时更新加密煤层底板等高线,可以为判断水源和预测水害提供更加准确的依据.该文以内蒙古某矿为例,给出了利用cass软件绘制高精度等高线图和核算积水量的方法,为其他类似矿山的煤矿防治水工作提供参考.
关 键 词 ：cass软件 等高线 防治水 预测 应用
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0083-02
1.研究区概况
研究区位于东胜煤田,鄂尔多斯台向斜东胜隆起之东南边缘地带,基本构造形态表现为一单斜构造,地层走向N25°W,倾向S65°W,倾角1°～3°,具有宽缓的波状起伏,断层不发育.区域内未发现岩浆岩侵入.综观全区为侵蚀性丘陵地貌特征.属干旱半荒沙漠带大陆性气候,多风少雨,日照丰富,降水集中于七、八、九3个月,占全年降水量的70%,年平均396mm,年平均2082mm.蒸发量是降水量的4～6倍.本矿井附近基岩含水层富水性微弱.
本区直接充水含水层的贮水空间以孔隙为主,裂隙次之,属孔隙～裂隙充水矿床.主要可采煤层6煤层位于当地侵蚀基准面以下.贫乏的大气降水为其主要补给源,区内无大的地表水体及断层存在,地形条件有利于自然排水,直接充水含水层富水性弱,q<0.1L/s.M,为孔隙～裂隙充水矿床,水文地质条件简单型.
该矿6105、6106工作面煤厚5.5～ 7.3m,采用分层回采的方式回采.先期6上105、6上106工作面巷道掘进时在两个低洼点有煤层裂隙出水的情况.4年后,该矿计划回采下分层,进行6105、6106工作面巷道掘进.
2.利用cass软件绘制等高线
本矿属于地质构造简单类型,井田内断层稀少,至建井以来共发现两条断层,落差均小于1.5m,故利用钻孔资料绘制煤层底板等高线图断层影响微弱[1].
该矿井矿区内共有钻孔6个,统计坐标及标高如下格式
利用cass软件内将X,Y,Z三个数值导入软件内,cass自动生成钻孔圈定范围内的煤层底板标高.在钻孔圈定范围外,矿井边界以内,依照煤层底板等高线的趋势,延伸底板等高线.得出研究区域原始煤层底板等高线图（图1）,该图即为煤矿前期使用的煤层底板等高线图.
3.利用生产揭露资料加密等高线
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在生产过程中,对于巷道平缓的地点导线点常布置100m一个,同时一个工作面两个顺槽都有数据,相邻的工作面的数据点可以连结成间隔小于100m的网络结构.由于导线点是现场实际测量,数据可靠、误差小,完全满足绘制等高线的精确要求.
该矿掘进工作面是依照煤层顶板为沿顶掘进,煤层厚度平均6.5m.利用前期的测量资料,统计6上105、6上106巷道中导线点的坐标高程,依照表一的格式统计成如下.
由于导线点的标高为巷道顶板标高,参考巷道实际剖面图,煤层底板标高等于巷道顶板标高减去巷道高度和留底煤厚度,即煤层底板高程H
H等于H1-H2-H3
H1,测量巷道顶板高程
H2,巷道高度
H3,留底煤厚度
同上步利用cass软件导入数据,自动生成煤层底板等高线曲线图（图2）.
从图2中可以看出,两次煤层底板等高线的走向和倾角存在较大变化,这源自于采集的数据密度大小.图1中钻孔间距均在1000m左右,中间的起伏构造无法控制.图2中由于采用了巷道测量导线点资料,两点之间间隔小于100m,所以可以更加精确的反应实际情况,控制构造发育的范围.
4.利用水文地质情况判断积水情况
在该矿相邻采空区内有出水现象,经测定老空积水水位为+1156m,确定煤层底板等高线+1156m即为上分层老空区的积水线.经分析图2中煤层底板等高线情况,发现存在底板等高线高程小于+1156m的Ⅰ、Ⅱ低洼区域.由于6上105、6上106工作面采高为3.5m,上分层采空后经4年时间塌陷压实,老空水主要以赋存在顶板砂岩中的裂隙水为主[2].同时由于6106、6106工作面地面无河流湖泊,煤层上方含水层含水性均较弱,由此判断6上105、6上106老空区赋存一定量的砂岩裂隙水,以静储量水为主.
由于上述Ⅰ、Ⅱ低洼区域经充水后在空间上形成一个倒堆形,它们有一个公共底面,即+1156m水平面,采用cass软件中计算土方量子程序计算体积更加符合实际.计算结果乘以老空充水系数即为老空积水量,得出Ⅰ#区域积水量为9400m3,Ⅱ#区域积水量为11400m3.
5.探放水结果
根据老空积水区的水压、煤层的坚硬程度、资料可靠度等因素,沿积水线平行外推一定距离即为探水线[1].由此确定6下105胶带顺槽掘进至Ⅰ#区域的探水线和6下105分层轨道顺槽掘进至Ⅱ#区域的探水线.在掘进钱通过物探、化探和钻探等综合方法查清水文地质条件,分析了充水因素[4].针对两个低洼区进行了探放水工程,两次探放水结果均验证了积水线划定、积水量计算的正确性.其中掘进巷道探水孔见水点位置平面距离误差均控制在2m以内,大大提高了地测人员认识水害、战胜水害的信心.
6.结语
（1）对于生产掘进过程中测定的导线点数据及其他地质资料可以采用cass软件以构建数据库的形式储存,通过计算机自动成图可以实时准确地修改煤层底板等高线,反应煤矿的最新地质情况.
（2）利用cass软件中计算土方量子程序计算老空区积水量,计算结果更加接近于事实,符合现场,这种方法是可行的.
（3）煤矿防治水工作的进行建立在地测资料的详细及准确性和对地测资料的正确运用和分析之上.没有正确的地测资料,煤矿防治水工作便无法开展.对数据资料的合理分析会进一步挖掘数据资料的内涵,提高煤矿防治水工作的层次.