現今，中國依舊依靠煤炭獲得約69.6%的能源，煤炭生産對中國經濟發展發揮着舉足輕重的作用。煤炭開采深度的增加導緻含水層水壓和地下水突水事件大幅增加，中國華北地區90%的突水與深部奧陶系石灰岩含水層相關。由于存在裂隙、斷層和岩溶通道，石灰岩含水層具有高度非均質性，因此探明石灰岩含水層的水文地質特征具有一定的挑戰性。

有鑒于此，我院水利工程系毛德強教授創新地利用了煤礦突水記錄的數據，并将其與傳統的抽水試驗相結合，進行了大尺度的水力層析試驗(Hydraulic Tomography)，揭示了煤礦的地質結構，為安全開采和注漿工程準确定位獲取了關鍵水文地質信息。研究成果“An application of hydraulic tomography to a deep coal mine: combining traditional pumping tests with water inrush incidents”在國際水資源領域著名期刊《Journal of Hydrology》上發表。

圖1介紹了邢東礦的地理位置和井田範圍，灰色線條表示在這一地區發現的主要斷層。在D5進行了一次抽水試驗，在W1處發生過一次突水事件。在這兩組試驗中，依據7口觀測井(D1、D3、D4、D5、D6、D9和D11)的水位數據采用序貫連續線性模拟算法（Successive Sequential Linear Estimator）進行水力層析試驗。結合區域内主要斷層的分布，圖2顯示了水力層析反演解譯結果，得到的煤礦滲透系數和儲水系數與區域主要斷層分布一緻。水文地質參數的詳細表征将對邢東礦今後減壓、注漿、回填開采等工程措施成功應用以及安全開采起到至關重要的作用。（文/圖 趙瑞珏）

圖1邢東礦的地理位置及井田範圍

圖2邢東礦主要斷層與滲透系數和儲水系數模拟分布的疊加圖