鴻達煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告 精品.doc

福泉市高石鄉(xiāng)鴻達煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院二00八年8月福泉市高石鄉(xiāng)鴻達煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告 擬 編： 審 核： 項目負責： 技術(shù)負責：報告提交單位：貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院報告提交時間：二00八年8月目 錄第1章 前言.1 一、目的任務(wù)1 二、地理位置2 三、本次工作情況5第2章 區(qū)域水文地質(zhì)條件7 一、自然地理7 二、區(qū)域含（隔）水層8 三、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造9 四、區(qū)域地下水的補、徑、排條件11 五、水文地質(zhì)單元特征12 六、老窯采空區(qū)積水12第3章 礦井水文地質(zhì)條件 13 一、概況13 二、礦井水文地質(zhì)13 三、老窯、鄰近礦井采空區(qū)及積水情況17第4章 礦井充水影響因素分析18 一、大氣降水對礦井充水的影響18 二、地表水對礦井充水的影響18 三、地下水對礦井充水的影響18 四、老窯及采空區(qū)積水對礦井的充水影響19 五、構(gòu)造破碎帶對礦井充水的影響19 六、底板茅口灰?guī)r對礦井充水的影響19第5章 礦井涌水量預(yù)測20 一、礦坑涌水量預(yù)測方法的確定20 二、礦井涌水量預(yù)計的方法、依據(jù)及結(jié)果20 三、礦井發(fā)生突水可能性及地段預(yù)測23第6章 礦區(qū)水害綜合防治措施24 一、依據(jù)24 二、礦區(qū)主要水害類型24 三、評價礦井水文地質(zhì)復(fù)雜類型25 四、水害綜合防治措施25第7章 結(jié)論及建議 .29 一、結(jié)論29 二、建議29 附圖圖號 順序號 圖 名 比例尺01 02 貴州省福泉市煤礦區(qū)域水文地質(zhì)圖 1：2500002 02 貴州省福泉市鴻達煤礦水文地質(zhì)圖 1：2500附件 1、委托書 2、資質(zhì)證書 3、貴州大學(xué)地質(zhì)勘查資質(zhì)管理授第1章 前 言一、目的任務(wù)為了推進煤礦安全生產(chǎn)專項整治，逐步建立安全生產(chǎn)長效機制，落實“安全第一、預(yù)防為主”的方針，根據(jù)20XX年1月貴州煤礦安全監(jiān)察局林東監(jiān)察分局對煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施審查的要求，為了使煤礦企業(yè)能預(yù)防和避免礦山水害隱患威脅，受貴州省福泉市鴻達煤礦委托，我校對該礦山井田范圍及其所在區(qū)域進行水文地質(zhì)調(diào)查，其目的和任務(wù)如下：1、目的 通過水文地質(zhì)調(diào)查，基本查明井田內(nèi)水文地質(zhì)條件，井田主要求水害類型、公布、易發(fā)地段及危害程度，并進行綜合分析評價；對礦井充水因素進行分析，預(yù)測礦井涌水量，提出有效的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施及建議，以利于煤礦企業(yè)預(yù)防和減少水害，并對礦區(qū)范圍內(nèi)地表和地下水資源的利用前景作出初步評價。2、具體任務(wù) （1）充分收集該礦井及其外圍和區(qū)域水文地質(zhì)資料員 （2）基本查明井田內(nèi)水文地質(zhì)條件及充水因素，預(yù)測礦井涌水量，預(yù)測開采過程中發(fā)生透水的可能性及地段； （3）收集調(diào)查相鄰煤礦、老窯及井田內(nèi)廢棄小窯的分部、采空范圍、開采深度、積水等情況； （4）評價開采過程中井田水文地質(zhì)條件的變化情況及礦井水利用的可能性途徑； （5）針對井田的主要水文地質(zhì)問題及主要水害隱患，提出相應(yīng)有效地“探、防、堵、截、排”綜合防治措施及建議。二、地理位置根據(jù)關(guān)于加強推進整合上、技改、擴能擴界煤礦和民用煤礦采礦權(quán)變更登記有關(guān)問題的補充通知（黔國土資儲20XX61號），鴻達煤礦整合前的艷山紅煤礦礦權(quán)范圍由4個拐點坐標圈定，桐木沖煤礦礦權(quán)范圍由4個拐點圈定，整合后礦權(quán)范圍由7個拐點坐標圈定，鴻達煤礦整合前后礦區(qū)范圍拐點坐標見下表（表1-2-1、表1-2-2）。礦區(qū)地理坐標： 東經(jīng)1073159 1073238 北緯264928 264928 。鴻達煤礦擴界后形狀為多邊形，南北長約1090m，東西寬約1083m，面積0.9607km2 ，生產(chǎn)規(guī)模為9萬噸/年。開采深度由1125m至625m標高。見下表：表1-1：鴻達煤礦（整合前）礦區(qū)范圍拐點坐標一覽表原福泉市高石鄉(xiāng)艷山紅煤礦拐點坐標拐點X坐標Y坐標A296944036454210B296901036454250C296882036453920D296923036453880礦界面積為：0.1466km2,開采標高為975m750m原福泉市地松鎮(zhèn)桐木沖煤礦拐點坐標拐點X坐標Y坐標A296892036454210B296877036454670C296832036454620D296841036454290礦界面積為：0.168km2,開采標高為1125m1050m礦界面積表1-2：鴻達煤礦（整合后）礦區(qū)范圍拐點坐標一覽表福泉市高石鄉(xiāng)鴻達煤礦拐點坐標拐點X坐標Y坐標0296944036454210129690103645425022968920364533203296877036454660429683203645462052968320364535766296926936453576礦界面積為：0.9067km2,開采標高為1125m625m 鴻達煤礦位于福泉市城北直距約15僅是處，屬福泉市高石鄉(xiāng)管轄，南部距馬場坪鎮(zhèn)約20km，湘黔鐵路、貴新高速公路通過該鎮(zhèn)，交通極發(fā)達。東側(cè)2km有縣級公路通過，礦山有簡易公路相通，交通較為方便，詳見交通位置圖1。三、本次工作情況接受委托后，我校立即組織專家、教授收集區(qū)域水文地質(zhì)資料、礦井井上井下實測資料，于20XX年8月4日至20XX年8月10日開展野外水文地質(zhì)調(diào)查，包括該礦井及相鄰礦井、及其礦井所處的水文地質(zhì)單元區(qū)域范圍內(nèi)的水文地質(zhì)調(diào)查，老窯調(diào)查，河流、溪溝、井、泉調(diào)查、礦井生產(chǎn)中涌水量調(diào)查。20XX年8月11日轉(zhuǎn)入室內(nèi)資料綜合整理、分析研究，20XX年8月30日完成水文地質(zhì)調(diào)查報告編制工作。本次工作共投入以下工作量：1、 完成1：25000福泉市煤礦區(qū)域水文地質(zhì)圖調(diào)查200km2；2、 完成1：5000礦井水文地質(zhì)調(diào)查5.2km2；3、 編制貴州省福泉市煤礦區(qū)域水文地質(zhì)圖一幅（1：25000）；4、 編制貴州省福泉市鴻達煤礦礦井水文地質(zhì)圖一幅（1：2500）；5、 編制貴州省福泉市鴻達煤礦礦井水文地質(zhì)調(diào)查報告一份。第2章 區(qū)域水文地質(zhì)條件一、自然地理 1、地勢本區(qū)位于貴州高原西部，屬高山山地地貌，地形切割強烈，高差較大，一般海撥標高1000 1300m，最高點海拔標高1261.5m，最低海拔標高1065m，相對高差100200m。2、氣象 本地區(qū)屬亞熱帶濕潤多雨氣候區(qū)，氣候溫和濕潤，冬天嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛。據(jù)福泉市氣象局資料：的平均降水量1110.5mm，年平均氣溫13.6，日極極端最高氣溫34.4，日極端最低氣溫-9.2，年平均相對濕度84%。3、水文 礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表河流通過，僅公布有一進北東向的小沖溝，本次工作過程中對其調(diào)查已經(jīng)干涸，僅為季節(jié)性溪溝。4、地貌本礦區(qū)為侵蝕為主的低山、低中山-山地地貌。地勢總體上為北、北東側(cè)較高，南部相對較低，為近北東向沖溝。礦區(qū)范圍內(nèi)最高點為礦區(qū)中部的山頂，海拔高度1210.2m，最低點為礦區(qū)西南部沖溝出口處，海拔標高為960980m，這也是礦區(qū)范圍內(nèi)的最低侵蝕基準面。最大相對高差260.0m，一般50150m。目前礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害不發(fā)育，礦山建設(shè)遭受現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害危險性小。 二、區(qū)域含（隔）水層 1、二疊系中統(tǒng)茅中組（P2m）一強含水層主要分布在礦區(qū)南西部外圍，巖性以厚層灰?guī)r為主。露頭灰?guī)r遭受風化作用和巖溶作用強烈，巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，為區(qū)內(nèi)強含水層。 2、吳家坪組一段（P3w1）弱含水層主要巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖等，中夾中厚層狀灰?guī)r、含泥灰?guī)r、燧石灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r，厚30m。泉水的出露形式為砂泥巖淺部風化裂隙水，該層含水性、富水性總體較弱，為弱含水層。 3、二疊系上統(tǒng)吳家坪組二、三段（P3w+3）強、中等含水層地層呈帶狀出露于礦區(qū)中部，巖性以灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r為主，其下部為細砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖泥巖、泥巖等碎屑巖，夾數(shù)層煤層。該組平均厚度約250m。由于該組以碳酸鹽巖類巖層為主，露頭灰?guī)r遭受風化作用和巖溶作用強烈，巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，為區(qū)內(nèi)中等含水層。 4、二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）中等含水層該組呈條帶狀出露于礦區(qū)北西部，巖性以燧石灰?guī)r、灰?guī)r為主，組厚約85m。露頭灰?guī)r遭受風化作用和巖溶作用較強烈，巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，為區(qū)內(nèi)強含水層。 5、三疊系下統(tǒng)大冶組（T1d） 第一段（T1d1）、為淺灰色、灰色、中厚層狀至厚層狀灰層。頂部為薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r。底部為淺灰色薄層狀中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r夾巖夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。一般厚度170m左右。強含水層第二段（T1d1）、淺灰色、灰黃色粉砂質(zhì)巖，泥巖，上部夾薄層灰層。厚度110230m。弱含水層6、第四系（Q）弱含水層 僅殘留于山谷、溪溝、洼地，面積小。為碎屑巖的殘積、坡積及沖積物，厚度一般小于10m，僅含微弱孔隙水?？傮w上該層為孔隙弱含水層。三、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 本礦區(qū)位于都勻向斜和上塘背斜的交接地帶，以上塘背斜南部傾伏端為主體，地層呈單斜產(chǎn)出，地層傾向280180，傾角4575。區(qū)內(nèi)褶皺、斷層構(gòu)造發(fā)育，褶皺主要分布在F2兩側(cè)，巖層產(chǎn)狀東陡西緩，東部巖層和煤層傾向北西，一般在280310之間，傾角6575不等，西部巖層傾向與東部一致，傾角則變緩為2040不等，從原艷山紅煤礦的開采情況看，在900m標高以上巖層和煤層傾角均在65以上，900m標高以下逐漸緩為3040不等，從各勘探線剖面也表明，礦區(qū)內(nèi)存在一個北東向的向斜構(gòu)造，主要沿巖層傾向上受南北兩條近東西向斷層的影響形成，因此向斜兩翼巖層傾向一致，傾角變化大，北東翼巖層傾角6575，甚至倒轉(zhuǎn)（11剖面），南西翼巖層傾角1048，軸面傾向北東，傾角20左右，樞紐基本上沿900m左右高程展布，向北上揚，傾角在1015主體軸面未出露地表，褶皺強度由南向北逐漸增強，并于礦區(qū)北部主體軸面未出露地表并伴隨同一方向的背斜的產(chǎn)生，其背斜軸面傾向東，傾角陡，一般在70左右，樞紐向北東傾伏，地表出露軸跡長約250m左右。根據(jù)軸面和樞紐傾角的褶皺分類，礦區(qū)向斜屬斜歪傾伏向斜，而背斜則屬直立傾伏背斜。斷層F3：位于礦區(qū)中西部，為一區(qū)域性斷層，近南北向貫穿礦區(qū)北西部，為一區(qū)域性斷層，近南北向貫穿礦區(qū)北西部，圖區(qū)長度大于800m，斷層走向約340360左右，斷層傾向270左右，傾角7075，西盤地層為二疊系吳家坪組第三段、大隆組和三疊系大冶組，東盤地層為二疊系吳家坪第三段、第二段和第一段。斷層破碎帶由構(gòu)造角礫巖組成，其角礫主要為灰?guī)r、呈不規(guī)則棱角至次棱角狀，以及不規(guī)則狀，大不懸殊，而混雜于一體，粒度2mm30cm。時見方解石脈呈不規(guī)則網(wǎng)狀穿插。破碎帶出露寬給520m左右，大多掩蓋不清，從兩盤地層和煤層及破碎帶特征上看，該斷層為走向正斷層，其水平地層斷距在礦區(qū)內(nèi)約2030m左右，垂直地層斷距約30m左右。在礦區(qū)南、北分別被近北東向斷層F2和北東東向斷層F4錯移、破壞，對煤層有一定的影響。F2：呈北東東北貫穿礦區(qū)北部，圖區(qū)長度約800m，斷層走向6080，斷層傾向160180左右，傾向角75。北盤地層為三疊系大冶組、二疊系吳家坪組和大隆組，南盤地層為三疊系大冶組、二疊系天吳家坪組和大隆組。斷層破碎帶由構(gòu)造角礫巖組成，其角礫主要為白云巖、灰?guī)r、呈不規(guī)則棱角至棱角狀，以及不規(guī)則狀，大不懸殊，而混雜于一體，粒度2mm50cm。破碎帶出露寬約10m左右，從兩盤地層和破碎帶特征上看，該斷層為一正斷層，其水平地層斷距約100m左右，垂直地層斷距約2040m左右。該斷層于礦區(qū)北部對斷層F3錯移、破壞，對煤層有一定影響。F4：呈北東東向貫穿礦區(qū)中部，圖區(qū)長度約1200m，斷層走向6080，斷層傾向160180左右，傾角75。北盤地層為三疊系大冶組、二疊系吳家坪組和大隆組，南盤地層為三疊系大冶組、二疊系吳家坪組和大隆組。斷層破碎帶由構(gòu)造角礫巖組成，其角礫主要為粘土巖、灰?guī)r、呈不規(guī)則棱角至次棱角狀，以及不規(guī)則狀，大不懸殊，而混雜于一體，粒度2mm50cm。破碎帶出露寬約10m左右，從兩盤地層和破碎帶特征上看，該斷層為一正斷層，其水平地層斷距約100m左右，垂直地層斷距約2030m左右。該斷層于礦區(qū)南部限制F3，對煤層有一定的影響。在礦區(qū)北西面發(fā)育一條正斷層（F1），走向北東一南西向，傾向南東，延伸大于500m，斷距大于50m。 綜上所述，礦區(qū)斷層構(gòu)造，特別是F2、F3破壞可采煤層的走向連續(xù)性，而北東向向斜構(gòu)造則控制了礦區(qū)北段可采煤層的產(chǎn)出形態(tài)和位態(tài)。因此礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。四、區(qū)域地下水的補、徑、排條件本煤礦床以裂隙、溶隙為主，頂板直接進水，水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬中等的溶隙裂隙充水礦床。水文地質(zhì)條件中等類型，西部礦井充水的直接來源是主要充水層即三疊系大冶組、二疊系上統(tǒng)吳家坪組中的巖溶潛水向坑道充水，但其間被吳家坪組第一段的砂巖、粘土巖弱含水層的阻隔，其坑道涌水不大，東部礦井充水的直接來源是主要充水層二疊系上統(tǒng)吳家坪組第一、二段的基裂隙水、巖溶潛水及沿陡傾巖層層面向滲透的承壓水向坑道充水，礦區(qū)南段礦井充水的直接來源是主要充水層即三疊系大冶組、二疊系一統(tǒng)吳家坪組中巖溶潛水向坑道充水，但其間被吳家坪組第一段的砂巖、粘土巖弱含水層的阻隔，其坑道涌水不大。大氣降水是礦井充水的間接水源之一。五、水文地質(zhì)單元特征本礦區(qū)大部分礦床位于最低侵蝕基準面以上，直接充水源主要為吳家坪組巖溶裂隙水、老窯采空區(qū)積水、地表沖溝水，故本礦區(qū)屬于巖溶裂隙水充水為主，水文地質(zhì)條件為中等的煤礦床，在斷層交錯地帶、老窯密集地帶、煤層低于最低侵蝕基準面地帶，這些地區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度增大。礦界內(nèi)有河流及斷層，在未來的開采過程中，將對礦井產(chǎn)生較大的影響，礦井在開采過程中必須堅持“預(yù)測預(yù)報，有疑必停，有掘必探，先探后掘，綜合治理”的探放水原則，嚴禁開采斷層防水煤柱和河流保護煤柱。6、 老窯采空區(qū)積水 礦井北東側(cè)有部分老洞采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)有積水，但由于老洞跨塌，積水量不祥，在開采淺部江層時，這些積水通過廢舊巷道或煤巖層裂隙滲入，成為礦井的直接充水水源。第3章 礦井水文地質(zhì)條件一、 概況礦區(qū)地勢東高西低，本區(qū)位于貴州高原西部，屬高山山地地貌，地形切割強烈，高差較大，一般海拔標高10001300m，最高點海拔標高1261.5m，最低點海拔標高1065m，相對高差100200m。準采標高1100500m，生產(chǎn)規(guī)模為9萬噸/年。開拓方式以平硐、斜吉開拓，采煤方法為走向長壁后退式，采煤工作面采用人工打眼、裝藥、爆破落煤；支護方式采用木支護，“三.四”排控頂全部陷落法管理采空區(qū)?，F(xiàn)已形成一定的采面。煤炭運輸采用人工攉入工作面刮板運輸機，進入運輸巷后裝入礦車，經(jīng)過運輸巷運至地面儲煤場，通過汽車外運。二、礦井水文地質(zhì)1、礦床地質(zhì)及構(gòu)造特征礦區(qū)及周邊出露地層由老到新為中二疊統(tǒng)茅口組（P1m），上二疊統(tǒng)吳家坪組（P3w）及上二疊統(tǒng)長興組（P3c）.分別簡述如下：1） 中二疊統(tǒng)茅口組（P2m） 主要巖性為灰?guī)r、燧石灰?guī)r等，為灰色、深灰色，泥晶粉屑結(jié)構(gòu)，中厚層狀，波狀層理，含蜓科等動物化石。區(qū)內(nèi)出露不全，地層厚度不詳。與上覆地層呈假整合接觸。2） 上二疊統(tǒng)吳家坪（P3w） 根據(jù)巖性組合共分為三段，分別敘述如下： （1）吳家坪組一段（P3w1）主要巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖等，中夾中厚層狀灰?guī)r、含泥灰?guī)r、燧石灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r，含腕足類動物化石，上部夾D煤層，該煤層為礦區(qū)主要煤層，煤厚0.91.2m，段厚2535m，平均厚30m。（2） 吳家坪組二、三段（P3w2+3） 主要巖性為灰?guī)r、含泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、燧石灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r等，為灰色、深灰色、泥晶粉屑結(jié)構(gòu)，中厚層狀，波狀層理，含大量燧石團塊及結(jié)核，燧石團塊大小不等，分布不均，中夾薄層狀砂泥巖薄層，頂部為一層粉砂質(zhì)泥巖，段厚250m左右。3） 上二疊統(tǒng)長興組（P3c） 主要巖性為燧石灰?guī)r、含少量硅質(zhì)巖、硅質(zhì)灰?guī)r。為灰色、深灰色同，泥晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀，波狀層理。本段厚85m左右。4） 下三疊統(tǒng)大冶組（T1d1） 出露于礦區(qū)北西部及外圍。根據(jù)巖性組合自下而上共分為三段： （1）第一段（T1d1） 為淺灰色、灰色，中厚層狀至厚層狀灰?guī)r。頂部為薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r。底部為淺灰色薄層狀中厚層狀泥質(zhì)灰質(zhì)夾粉砂質(zhì)泥巖、泥巖。一般厚度170m左右。 （2）第一段（T1d2） 淺灰色、灰黃色粉砂巖，泥巖，上部夾薄層灰?guī)r。厚度110230m。 （3）第一段（T1d3） 淺灰色、灰色中厚層狀至厚狀灰?guī)r，中部夾夾白云質(zhì)灰?guī)r。厚度91256m。2、含水巖組水文地質(zhì)特征 根據(jù)出露地層的水文地質(zhì)特征，主要分為碳酸裂隙溶洞及基巖裂隙水，其特征分述如下：（1）碳酸鹽裂隙溶洞水礦井內(nèi)為下二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m），二疊系上統(tǒng)吳家坪二三段（P3w2+3）、長興（P3c）。1） 二疊系中統(tǒng)茅口組灰?guī)r（P2m）巖性以中厚層狀石灰?guī)r為主，厚度不詳。本礦區(qū)內(nèi)雖未出露于地表，但上距可采為層僅30m之隔，含豐富的巖溶水。地下水徑流模數(shù)57升/秒.平方公里。強富水巖組。2） 二疊私法上統(tǒng)吳家坪組二三段（P3w2+3）：地層呈帶狀出露于礦區(qū)東部，以灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r為主，夾少量砂泥巖薄層。地下水徑流模數(shù)45升/秒.平方公里，區(qū)內(nèi)出露厚度290m。中等富水巖組。3） 二疊系上統(tǒng)長興（P3c）：該組呈條帶狀出露于礦區(qū)中部，巖性以燧石灰?guī)r主。露頭區(qū)灰?guī)r遭受風化作用和巖溶作用較強烈，巖溶裂隙發(fā)育，含較豐富的巖溶裂隙水，地下水徑流模數(shù)45升/秒.平方公里，區(qū)內(nèi)出露厚度45m。中等富水巖組。 （2）基巖裂隙水礦井內(nèi)為二疊系上統(tǒng)吳家坪一段（P3w1）：地層呈帶狀出露于礦區(qū)東部，巖性粉砂質(zhì)泥巖、泥巖等碎屑巖為主，夾四層煤層。由于碎屑巖為主，巖石含泥質(zhì)成分多，因而巖石普遍抗風化能力弱，露頭區(qū)有較厚的強中風化帶，易滲入大量大氣降水，含淺層風化裂隙潛水，越往深部，巖石裂隙發(fā)育程度減弱，巖石含水性相應(yīng)降低，僅含微弱。地下水徑流模數(shù)0.11升/秒.平方公里，含水貧乏，區(qū)內(nèi)出露厚度45m。相對隔水巖組。各地層含隔水情況見下表:地層系統(tǒng)代號厚度(m)與可采煤層距離含、隔水性及對煤層開采的影響第四系Q10m含水較弱三疊系下統(tǒng)大冶組第二段T1d2200300富水性中等至強大冶組第一段T1d11530富水性弱，為相對隔水層二疊系上統(tǒng)長興組P3c1520未提供吳家坪組第二段P3w2約300富水性中等至強吳家坪組第一段P3w15065煤系地層富水性弱，為相對隔水層中統(tǒng)茅口組(含水層)P2m150213巖溶裂隙含水層，含水性中等至強 3、構(gòu)造 礦區(qū)在在地構(gòu)造單元上屬揚子準地臺黔北臺隆的遵義斷拱的貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)和黔南臺陷的貴定南北向構(gòu)造變形區(qū)兩個四級構(gòu)造單元即都勻向斜和上塘背斜的交接地帶。其構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為南北向區(qū)域展布特征。在區(qū)域上黔南臺陷的貴定南北向構(gòu)造變形區(qū)主要表現(xiàn)為侏羅山式褶皺樣式，剖面上為隔槽式組合形態(tài)，即背斜寬緩，向斜狹窄，屬較典型的淺層簿皮狀構(gòu)造（在干塘邊煤礦表現(xiàn)尤為突出）。從而構(gòu)成區(qū)域上擠壓褶皺構(gòu)造圖像，礦區(qū)內(nèi)及周邊區(qū)域內(nèi)斷層、褶皺構(gòu)造發(fā)育，對可采煤層有影響并造成礦區(qū)巖層及煤層傾角陡立，巖層走向為近南北北北東向，傾角一般在6080之間，經(jīng)開采證明，向深部巖石及煤層傾角緩至30左右。4、可采煤層及頂?shù)装鍘r性 頂板為灰?guī)r、硅質(zhì)巖，底板為泥巖，易底鼓；直接頂不穩(wěn)定時，在生產(chǎn)中可根據(jù)實際情況，加強支護；老頂堅硬難冒時，可采取強制放頂措施，若底板吸水后易膨脹，支護時可在支護底部加柱鞋，防止支柱插入底板。 5、礦區(qū)地震 根據(jù)貴州省地震烈度區(qū)劃圖，井田范圍地震烈度為小于VI度，屬穩(wěn)定地塊。三、老窯、鄰近礦井采空區(qū)及積水情況 礦區(qū)及周邊以往為當?shù)卮迕耖_采生活用煤地帶，有民采小窯及多家無采礦許可證開采的小煤礦分布和地區(qū)頒發(fā)的采礦許可證的小煤窯開采。據(jù)訪問調(diào)查了解，形成的采空區(qū)不大，積水不詳。第4章 礦井充水影響因素分析一、大氣降水對礦井充水的影響 大氣降水是礦區(qū)地下水的主要補給來源，因此，大氣降水對礦井充水有著較大的影響。礦區(qū)主采煤層頂板厚度小于頂板安全厚度200m，整個礦區(qū)煤層頂板均為不穩(wěn)定頂板。礦區(qū)大面積采煤時，頂板巖層將產(chǎn)生不同程度的巖層移動及變形，導(dǎo)致地面塌陷、山體開裂、巖崩等，大氣降水及地表徑流將沿地裂縫或塌陷坑、斷層直接滲入井下，形成礦井涌水。二、地表水對礦井充水的影響 礦井及其外圍水系不發(fā)育，無常年性河流，僅發(fā)育巖溶洼地。礦井內(nèi)以峰叢洼地地貌為主，匯水面積大，地表水體流量隨季節(jié)變化幅度大，雨季水量暴漲，并隨巖溶洼地迅速匯入地下，對礦井充水有較大影響。三、地下水對礦井充水的影響 對礦井充水影響較大的地下水有：（1）下二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）強富水巖組裂隙溶洞水，（2）二疊系上統(tǒng)吳家坪二三段（P3w2+3）中等富水巖組裂隙溶洞水、長興（P3c），中等富水巖組的裂隙溶洞水；（3）二疊系上統(tǒng)吳家坪組一段（P3w1）碎屑巖類型裂隙水，由于上述地層在礦井內(nèi)大面積公布，垂直裂隙發(fā)育，巖溶發(fā)育，直接接受大氣降水補給，這些地下水通過采空區(qū)裂隙、塌陷坑和隱伏導(dǎo)水斷層，直接進入礦井，形成礦井涌水，對礦井充水有較大影響。四、老窯及采空區(qū)積水對礦井的充水的影響 礦井周邊小窯、老窯情況不明，礦井中部有采空區(qū)，采空區(qū)積水不祥。此片采空區(qū)積水將是采場的一大水患，是礦井又一處最大的透水隱患點，可能造成突水。五、構(gòu)造破碎帶對礦井充水的影響 礦區(qū)位于福泉向斜東翼，區(qū)內(nèi)未見明顯的斷裂和褶曲構(gòu)造，地層走向近南北向的單斜構(gòu)造，傾向250290，傾角為1135，一般1315.煤層傾角1222，為一單斜構(gòu)造。沒有見到明顯的構(gòu)造破碎帶，對礦井充水的影響不大。六、底板茅口灰?guī)r對礦井充水的影響 茅口灰?guī)r地層在該區(qū)僅出露面積較小，地下水未在該區(qū)出露。雖然該礦井主采的D煤層下距茅口組灰?guī)r僅30m，但均為相對穩(wěn)定的隔水層相隔，從底板茅口灰?guī)r突水的可能性較小。但如果礦井中遇到的隱伏斷層較多時，有溝通茅口灰?guī)r發(fā)生突水的可能。七、底板承壓水對礦井充水的影響承壓的頂面承受是其基本特點。承壓水充滿在兩個隔 承壓水水層之間，補給區(qū)位置較高而使該處具有較高的勢能，由于傳遞的結(jié)果，使其他地區(qū)的承壓頂面不僅承受和上覆的壓力，而且還承受靜水壓力，其水面不是自由表面。在高于地表時，可以沿天然或人工開鑿的通道溢出地表，所以又稱作。沒有被水所充滿，有與性質(zhì)相似的自由水面，則稱為層間無壓水。是礦井又一處可能的透水隱患點，可能造成突水。礦井水患類型為:充水因素水患類型威脅程度措施備注地表水次要水患沿裂隙下滲，威脅不大加強地表疏通和排泄本礦采用斜井開拓，涌水量較小，水文地質(zhì)條件中等。突水淹井的可能性不是很大，但在開采的過程中仍須加強探放水措施，特別是注意老窯及采空水突水可能性及開采K1煤層+960m標高以下時底板突水可能性頂?shù)装辶严端我剂芩?，頂板裂隙與長興組導(dǎo)通時威脅較大加強探、排水主要水患下伏茅口組強含水層對礦井充水影響較大加強水文調(diào)查，加強探放水，必要時采取注漿堵水斷層水主要水患突水，威脅大目前發(fā)現(xiàn)的F2、F3、F4斷層中F4斷層對本礦開采影響較大，加強探排水，后期若再揭露斷層應(yīng)及時調(diào)查，留設(shè)足夠的煤柱老窯及采空水主要水患突水，威脅大嚴格探放水，留足煤(巖)柱第五章 礦井涌水量預(yù)測1、礦井涌水來源鴻達煤礦井下涌水來源，主要為頂板裂隙淋水、老窯水及斷層水，其中以頂板裂隙淋水為主，最大涌水量9.54m3/h，正常涌水量4.77m3/h。礦井涌水量預(yù)測。2、采用水文地質(zhì)比擬法預(yù)測礦井涌水量。其富水系數(shù)為：富水系數(shù)=0.000043m3/m2h礦井K1煤層采終時涌水量預(yù)測為Q=回采面積富水系數(shù)=1110450.000043=4.77m3/h以上涌水量預(yù)計為K1煤層采終時的正常涌水量，最大涌水量為正常涌水量的34倍，礦井開采前、中期均小于預(yù)測的涌水量。正常涌水量為20m3/h，最大涌水量為60 m3/h。3、礦井、老窯積水情況（1）臨近礦井和小(老)窯涌水及積水情況生產(chǎn)地質(zhì)報告(包括圖紙)未提供周邊附近小窯積水范圍、積水量、積水標高情況，業(yè)主應(yīng)重新調(diào)查。（2）井田內(nèi)廢棄的礦井、小窯老塘積水情況以下為生產(chǎn)地質(zhì)報告中有關(guān)小窯、老窯情況敘述：本礦可采煤層為1層，為K1煤層。礦區(qū)及周邊以往曾為當?shù)卮迕耖_采生活用煤地帶，有民采小窯及多家無采礦許可證開采的小煤礦分布和地區(qū)頒發(fā)的采礦許可證的小煤窯開采。據(jù)訪問調(diào)查了解，小煤窯因受排水、通風等條件的限制，一般開采規(guī)模較小，多沿煤層露頭掘進，開采方式落后，均為手掘，采掘斜深多在3050m之內(nèi)，形成的采空區(qū)不大。礦井必須對礦區(qū)附近的小窯及采空區(qū)以及積水情況等進行詳細調(diào)查，編制調(diào)查報告，并進行填圖。切實掌握小窯開采情況，小窯采空區(qū)積水情況，要注意探放水工作，特別是在采空區(qū)或老硐附近采煤時，防止采空區(qū)積水及老硐積水的突然涌出。另外，還要注意在巷道中尚未查清的斷層可能切穿上下含水層對開采的影響。（3）地表水體根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報告提供的相關(guān)資料，礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表河流通過，僅分布有一近北東向的小沖溝，已經(jīng)干涸，僅為季節(jié)性溪溝。溝水主要由大氣降水補給，枯水季節(jié)基本無水，雨季隨降水量的變化而變化。因此，從以上資料分析來看，地表水系對該礦區(qū)開采影響不大。（4）地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)水性礦山位于都勻向斜和上塘背斜的交接地帶，以上塘背斜南部傾伏端為主體。地層走向線也因其背斜的轉(zhuǎn)折由近南北向轉(zhuǎn)為近東西向。巖層傾向280180，傾角4575。斷層：井田內(nèi)主要存在F2、F3、F4三條斷層，詳見2.1.1構(gòu)造中各斷層描述。從開拓巷道及采區(qū)巷道布置平面圖來看，由于F2、F3斷層均位于本礦留設(shè)的井田邊界和斷層煤柱外，因此此兩斷層對本礦開采影響較小，而F4斷層將井田大致分為東、西兩部分，對本礦煤層開采影響較大。褶曲：主要分布在F2斷層兩側(cè)，詳見2.1.1構(gòu)造中有關(guān)褶皺描述。綜上所述，礦區(qū)斷層構(gòu)造，特別是F2、F3破壞可采煤層的走向連續(xù)性，而北東向向斜構(gòu)造則控制了礦區(qū)北段可采煤層的產(chǎn)出形態(tài)和位態(tài)。因此礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。今后采掘過程中可能還會遇到斷層，在采掘過程中嚴格探放水，做到“有掘必探”，發(fā)現(xiàn)斷層及構(gòu)造及時掌握其含水、導(dǎo)水情況，并調(diào)查其與上下含水層及地表的水力聯(lián)系。褶曲附近開采時，對礦壓控制影響較大，同時還要注意采掘過程中遇其次生小褶曲的影響。（5）第四系含(隔)水層特征及積水情況巖性為殘、坡積成因的粘土、亞粘土、砂土等，分布于礦區(qū)低凹地段，厚度小于10m，屬松散巖類孔隙水，由于其分布面積小，厚度較薄，含水較弱，故無大的水文地質(zhì)意義。從地形圖上看該礦區(qū)內(nèi)地形大多為斜坡地帶，未見大的山塘，但礦井應(yīng)加以調(diào)查礦區(qū)范圍內(nèi)是否有小的山塘和積水區(qū)域，以便采取針對性的措施。 4、礦井主要含水層或積水區(qū)與主要開采煤層之間的關(guān)系（1）頂板含、隔水層1）二疊系上統(tǒng)吳家坪第一段(P3w1）弱含水層巖組巖性為灰色薄層至中厚層細至粉砂巖、粘土巖夾炭質(zhì)頁巖和煤線，偶夾透鏡狀灰至深灰色中至厚層燧石灰?guī)r。厚約5065m。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，含碎屑巖類構(gòu)造與風化裂隙水，富水性弱，為相對隔水層。泉流量豐季平均為11.971L/S, 枯季平均為1.105L/S。為相對隔水層。2）二疊系上統(tǒng)吳家坪組第二段（P3w2）中等至強含水層巖性為灰至深灰色薄至中厚層泥晶灰?guī)r夾頁巖，灰?guī)r中含不規(guī)則燧石團塊和條帶。厚約300m。分布于礦區(qū)中部。區(qū)域水文地質(zhì)資料，為碳酸鹽巖夾碎屑巖類巖溶裂隙水，富水性中等至強。3）三疊系下統(tǒng)大冶組第一段（T1d1）弱含水層巖組巖性為灰黃至褐黃色泥巖、鈣質(zhì)粘土巖，時夾灰至灰黃色薄層泥質(zhì)粉砂巖，局部夾泥灰?guī)r透鏡。厚約1530m。分布于礦區(qū)西部。根據(jù)區(qū)域及鄰區(qū)水文地質(zhì)資料，含碎屑巖類風化裂隙水，富水性弱。泉流量豐季平均為0.682L/S, 枯季平均為0.043L/S。為相對隔水層。4）三疊系下統(tǒng)大冶組第二段（T1d2）中等至強含水層大冶組第二段（T1d2）巖性為灰色薄板至薄層泥晶灰?guī)r時夾薄至中層泥晶灰?guī)r。厚200300m。出露于礦區(qū)西部，出露面積小、厚度最大。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，為純碳酸鹽巖類巖溶水，富水性中等至強。（2）底板含水層二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）中等至強含水層二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）為深灰、灰、淺灰色厚層、塊狀灰?guī)r，夾少量深灰色中厚層灰?guī)r，含較少燧石結(jié)核或團塊，部分含白云質(zhì)。厚150213米。分布于礦區(qū)北東側(cè)。根據(jù)區(qū)域及鄰區(qū)水文地質(zhì)資料，含純碳酸鹽巖溶水，富水性中等至強。根據(jù)以上各煤層頂?shù)装搴畬咏榻B，可知礦區(qū)內(nèi)的影響K1煤層開采的主要含水層有P2m、P3w1、P3w2。可采煤層K1位于P3w1中，由于P3w1含水性較弱屬于相對隔水層，且P3w1厚度約5065m，K1煤層距離下覆P2m距離約30m，因此，可采煤層上部的P3w2的和下部的P2m含水層由于受P3w1隔擋，天然條件下，對煤層沒有發(fā)生補給作用。預(yù)計P2m、P3w2含水層對K1煤層開采威脅不大。5、礦井正常涌水量和最大涌水量根據(jù)貴州奇星資源勘查開發(fā)有限公司于20XX年3月編制提交的貴州省福泉市高石鄉(xiāng)鴻達煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告中相關(guān)預(yù)測，K1煤層采終時的正常涌水量為4.77m3/h，最大涌水量為正常涌水量的34倍。依據(jù)上述資料，并考慮一定的富余量，正常涌水量Q正=20 m3/h，最大涌水量Q大= 60m3/h。 確的了解，并制定相應(yīng)的措施和對策。6、生產(chǎn)地質(zhì)報告總體結(jié)論礦區(qū)內(nèi)地形大多為斜坡地帶，地勢較陡，有利于地表水的排泄。礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表河流通過，僅分布有一近北東向的小沖溝，已經(jīng)干涸，僅為季節(jié)性溪溝。溝水主要由大氣降水補給，枯水季節(jié)基本無水，雨季隨降水量的變化而變化。因此在開采淺部煤炭時，應(yīng)加強頂板管理，以防地表水的潰入。根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報告中的描述，可采煤層資源埋藏于地下水位及當?shù)厍治g基準面以上，雖然主要含水層的富水性中等至強，但其間多被弱含水層相對阻隔，坑道涌水不大。另外，礦區(qū)內(nèi)采煤歷史悠久，廢棄老窯較多，各老窯中都有一定量的積水，開采時應(yīng)引起注意。7、礦井水文地質(zhì)特點、水患類型及威脅程度分析、可能發(fā)生突水的地點和突水量預(yù)測根據(jù)以上水文地質(zhì)條件分析如下：礦井水文地質(zhì)條件中等；準采最低標高為+625m，本區(qū)最低侵蝕基準面標高+960+980m；礦區(qū)地表水不發(fā)育，涌水量較小，為季節(jié)性水流和沖溝及潛水露頭形成的下降泉點。K1煤層位于二疊系吳家坪組下部(P3w1)，而P3w1富水性弱，為相對隔水層，同時結(jié)合生產(chǎn)地質(zhì)報告中的相關(guān)描述且K1煤層距離下覆P2m距離約30m，分析得出K1煤層在開采過程過程中其下P2m影響較小，坑道涌水不大。第6章 礦區(qū)水害綜合防治措施一、依據(jù)根據(jù)煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ-T0215-20XX）(20XX-12-17)對礦區(qū)水文地質(zhì)勘查類型的劃分條件。地方煤礦實用手冊（1989年版）對礦井防水煤柱的留設(shè)。二、礦區(qū)主要水害類型據(jù)本次水文地質(zhì)調(diào)查工作及對礦區(qū)歷史的調(diào)查，礦區(qū)存在水害主要有以下四種類型：1、采空區(qū)及老窯水據(jù)調(diào)查，在以前的采煤過程中，煤層近淺部形成有老窯；鴻達煤礦四周各個礦井有采空區(qū)（詳見第三章及第四章是區(qū)內(nèi)最大的水害類型）。2、大氣降水 由于煤層頂板厚度較薄，一般厚50200m，厚度小于頂板安全厚度，礦井地下大面積開采，形成采空區(qū)，使天然應(yīng)力平衡態(tài)受到破壞，頂板發(fā)生變形、斷裂、冒落、塌陷。大氣降水，將通過裂隙、塌陷坑等直接進入井下，形成礦井涌水。3、灰?guī)r溶洞裂隙水 由于煤層頂厚度較薄，多為不穩(wěn)定頂板，且厚度小于頂板安全厚度，當裂隙貫穿煤層上覆灰?guī)r巖溶裂隙含水層時，灰?guī)r中的地下水通過裂隙或斷層直接灌入井下，形成礦井涌水。4、斷裂導(dǎo)水 地表垂直裂隙發(fā)育，可能導(dǎo)水，發(fā)生透水。三、評價礦井水文地質(zhì)復(fù)雜類型 本礦區(qū)大部分礦床位于最低侵蝕基準面上，直接充水源主要求為吳家坪組巖溶裂隙水、老窯采空區(qū)積水、地表沖溝水，故本礦區(qū)屬于以巖溶裂隙水充水為主，水文地質(zhì)條件為中等煤礦床，在斷層交錯地帶、老窯密集地帶、煤層低于最低侵蝕基準面地帶，這些地區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度增加。四、水害綜合防治措施 根據(jù)礦區(qū)的主要水害類型，應(yīng)采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。1、探放水措施必須作好水害分析預(yù)報，堅持“有疑必探，先探后掘”的探放水原則。位于礦井運輸平巷的北面已知有本礦井及鄰近礦井采空區(qū)，還可能未查明的采空區(qū)。采空區(qū)內(nèi)積水，接近積水的地區(qū)掘進前或排放被淹井巷和積水前，必須編制探放水設(shè)計，并采取防止瓦斯和其有害氣體危害等安全措施。探水眼的布置和超前距離，根據(jù)礦井水頭高低、煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計中具體規(guī)定。探水眼的布置一般呈放射狀布置，中間眼方向為巷道方向；超前距離在煤層中不得小于30m，巖層中不得小于20m。探水眼的數(shù)量不少于3個。本礦的超前距離全部采用20m。打開隔離煤柱前必須探水。接近可能與地表水體相通的裂隙密集發(fā)育地帶時必須探放水。接近未封閉又可能突水的鉆孔時必須探放水。煤層頂板有二疊系長興組灰?guī)r含水層和老窯采空區(qū)水體存在時，應(yīng)當觀測“三帶”發(fā)育高度。當導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老窯積水影響安全開采時，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。煤系底部有強承壓含水層時必須探放水。采、掘工作面接近其它可能突水段時必須探放水。2、防水措施必須及時查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況，疏水能力和有關(guān)水利工程情況，掌握當?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水、排水系統(tǒng)。在煤