哲莊煤礦水文地質類型劃分報告

1、赫章縣哲莊煤礦礦井水文地質類型劃分報告二一二年五月赫章縣哲莊煤礦礦井水文地質類型劃分報告編 寫：總工程師：礦 長：二一二年五月目 錄第一章 礦井及井田概況- 1 -第一節(jié) 礦井及井田基本情況- 1 -第二節(jié) 位置、交通- 1 -第三節(jié) 地形地貌- 3 -第四節(jié) 氣象、水文- 3 -第五節(jié) 地震- 3 -第六節(jié) 礦井排水設施能力現(xiàn)狀- 3 -第二章 以往地質及水文地質工作- 5 -第一節(jié) 資源勘查階段地質和水文地質成果評述- 5 -第二節(jié) 礦區(qū)物探工作評述- 5 -第二節(jié) 礦區(qū)水文地質工作評述- 5 -第三章 礦區(qū)地質- 8 -第一節(jié) 地層- 8 -第二節(jié) 煤層- 9 -第三節(jié) 構造- 11 -

2、第四節(jié) 巖漿巖- 12 -第四章 區(qū)域水文地質特征- 13 -第一節(jié) 區(qū)域水文地質情況- 13 -第二節(jié) 含(隔)水層劃分- 14 -第三節(jié) 地下水補、徑、排特征- 17 -第五章 礦井水文地質- 19 -第一節(jié) 水文地質情況- 19 -第二節(jié) 礦井水文地質特點、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計- 26 -第六章 礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度評價- 30 -第一節(jié) 礦井開采受水害影響程度- 30 -第二節(jié) 防治水工作難易程度- 31 -第七章 礦井水文地質類型劃分及對防治水工作的建議- 32 -第一節(jié) 礦井水文地質類型劃分- 32 -第二節(jié) 礦井防治水工作的

3、建議- 33 -附圖：1、礦井充水性圖2、綜合水文地質圖3、地質及水文地質剖面圖4、地層及水文綜合柱狀圖5、礦井涌水量與水位相關曲線圖第一章 礦井及井田概況第一節(jié) 礦井及井田基本情況哲莊煤礦位于赫章縣哲莊鄉(xiāng)坪子村，礦區(qū)走向長1700m左右，傾向長1500m左右，面積為2.4545km2，開采標高為+1750m至+1300m。礦井地質資源量為778萬噸，設計可采儲量為347.036萬噸，礦井設計生產(chǎn)能力為15萬噸，服務年限為16.5年。井田拐點坐標見表1-1。表1-1 井田拐點坐標表拐點號xy0302528035482720130252803548415023024030354841503302

4、3450354835904302345035482720開采深度：17501300m標高。礦區(qū)面積：2.4545km2第二節(jié) 位置、交通哲莊煤礦位于赫章縣城北東方向，行政區(qū)劃屬赫章縣哲莊鄉(xiāng)管轄，哲莊煤礦區(qū)南部距哲莊鄉(xiāng)政府約0.5公里。地理坐標：1044931-1045023；271922-272021，赫章至鎮(zhèn)雄省道通過哲莊煤礦區(qū)，由哲莊煤礦區(qū)至赫章縣城約50km，由哲莊煤礦區(qū)至鎮(zhèn)雄縣城約30km，交通方便（詳見礦區(qū)交通位置圖1-1）。礦山位置圖1-1 交通位置圖第三節(jié) 地形地貌哲莊煤礦區(qū)位于云貴高原烏蒙山區(qū)，最高點位于礦區(qū)中部，海拔標高1927.2米；最低點位于礦區(qū)北東部，為當?shù)叵鄬η治g基準

5、面，海拔標高1480米；相對高差447.2米左右，屬高原低中山地貌。地勢較低處地形坡度5-10，地勢較高處地形坡度較陡20-45，地面植被不以育，主要為耕地和荒山。第四節(jié) 氣象、水文一、氣象本區(qū)屬中亞熱帶季風氣候區(qū)，年平均氣溫為13，最高34.1、最低-9.6。年平均降雨量1243mm，多集中在6-8月，此段時間內(nèi)降雨量累計可達670-680mm。平均風速為2.3m/s，最高風速為2.0m/s，多為東風。二、水文礦區(qū)水系屬長江水系烏江上游六沖河流域。礦區(qū)中部季節(jié)性沖溝發(fā)育，向南流入小河溝，最后水流匯入礦區(qū)南東的六沖河。第五節(jié) 地震根據(jù)國家地震局，建設部1990年頒發(fā)的中國地震烈度區(qū)劃圖（199

6、0）及貴州省環(huán)境建設保護廳“黔城設通發(fā)1992230號文關于公布貴州省地震地震烈度新區(qū)規(guī)劃的通知，評估區(qū)地震基本烈雅度度。據(jù)建設抗震設計規(guī)范（gb5001-2001），抗震撼設防烈度為6度。第六節(jié) 礦井排水設施能力現(xiàn)狀在副井底設有主副水倉，水倉容量合計約500立方，其中主水倉容量約280立方；副水倉長容量約220立方。一個清理時，另一個正常使用。水倉的有效容量能滿足礦井8小時的正常涌水量，并有一定的富余系數(shù)。選用md85-452型多級分段式離心泵3臺，水泵流量85m3/h，揚程90m，防爆電機功率為37kw。正常涌水量時1臺工作，1臺備用，1臺檢修。設置兩趟管路，一趟工作。排水管路選擇兩趟15

7、9mm無縫鋼管，排水管路沿副井井筒敷設。經(jīng)驗算，礦井現(xiàn)有的排水系統(tǒng)能滿足礦井生產(chǎn)需求，符合規(guī)定。第二章 以往地質及水文地質工作第一節(jié) 資源勘查階段地質和水文地質成果評述1972年由六盤水煤田地勘隊地測大隊提交了織納煤田地質勘查找煤報告；1973年貴州省地質礦產(chǎn)局108地質大隊開展1：20萬威寧幅區(qū)域地質調查時對區(qū)內(nèi)地層、構造及煤礦初步了解和研究；1990年6月貴州省地礦局113地質大隊提交了貴州畢節(jié)煤炭資源遠景調查報告對區(qū)內(nèi)煤層及煤質作了初步了解。2006年7月由貴州省地礦局113地質大隊提交了貴州省赫章縣哲莊煤礦普查地質報告；2007年7月由貴州省地礦局113地質大隊提交了貴州省赫章縣哲莊煤

8、礦普查地質（補充）報告?？辈閰^(qū)內(nèi)估算（332333）煤炭總在有資源量為778萬噸，可采煤炭資源量380萬噸，村寨保安煤柱資源量398萬噸。礦區(qū)出露的巖石以碎屑巖（玄武巖）為主，分布面積占全區(qū)總面積95%以上，按含水介質劃分地下水類型同，以基巖裂隙水為主，其次為松散層孔隙水。松散層孔隙水出露較少。根據(jù)對礦區(qū)及外圍的調查，井泉出露較少，常年性溪溝發(fā)育，為當?shù)刂饕嬘盟础５诙?jié) 礦區(qū)物探工作評述礦井沒有進行過物探工作。第二節(jié) 礦區(qū)水文地質工作評述礦區(qū)出露地層以碎屑巖（玄武巖）為主，分布面積占全區(qū)總面積的95%以上，按含水介質劃分地下水類型，以基巖裂隙水為主，其次為松散層孔隙水。一、基巖裂隙水巖組其

9、地層主要為飛仙關組（t1f）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）、峨眉山玄武巖（p3em），其巖性以砂巖、砂頁巖為主，其次為泥頁巖、大山碎屑巖，凝灰?guī)r，含少量基巖裂隙水，多呈懸掛泉或間隙小泉點出露，并受大氣降水和植物履熏度的控制，水量小，泥頁巖、玄武巖可視為相對隔水層?，F(xiàn)分述如下：下二疊統(tǒng)飛仙關組第一段（t1f1）含水巖組：巖性主要為灰綠、藍灰色（風化呈褐黃）中厚層、厚層狀含鈣質粘土質粉砂巖與粉砂質粘土巖，厚度大于30m。含裂隙水，無泉點出露，富水性中等，為中等含水巖組。上二疊統(tǒng)長興組（p3c）含水巖組：巖性主要為灰至灰黃色粉砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖。夾1-13層煤。為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，厚60

10、-70m。含裂隙水，無泉點出露，富水性弱，為弱含水巖組。上二疊龍?zhí)督M（p3l）含水巖組：巖性主要為深灰至灰、灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖、粘土巖、少量灰?guī)r及煤層組成。頂部以m18煤層與長興組分界。含裂隙水，無泉點出露，含水性及導水性均差，富水性弱，為弱含水巖組。峨嵋山玄武巖組（p3em）含水巖組：巖性為灰綠色、暗綠色、杏仁狀、氣孔狀、致密塊狀玄武巖，厚度大于50m。含裂隙水，無泉點出露，富水性極弱，為相對隔水層。二、孔隙水主要分布于第四系松散層中，其巖性溪溝中為沖洪積砂石層，洼地中為洪積-坡積物砂、礫石與亞粘土、亞砂土混合層，分布零星。該類松散層孔隙水，由于補給、賦存性能差，為透水而不含水層。該區(qū)

11、地表淺部溪溝較發(fā)育，且絕大部分資源量均埋藏于地下水位以下和最低侵蝕基準面之上或之下，現(xiàn)開采礦井涌水量弱，主要含水層富水性中等至弱，故水文地質條件劃分為簡單至中等。第三章 礦區(qū)地質第一節(jié) 地層礦區(qū)范圍內(nèi)出露的地層由老至新有二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（p3）、龍?zhí)督M（p3l）、長興組（p3c）、三疊系下統(tǒng)飛仙關組（t1f）及上覆于上述地層之上的第四系（q）。龍?zhí)督M按其巖性及含煤特征又可分為上、中、下三段（p3l3、p3l2、 p3l1）。由老至新簡述如下：一、二疊系1、峨眉山玄武巖組（p3）灰綠色、暗綠色、杏仁狀、氣孔狀、致密塊狀玄武巖。厚50m。2、龍?zhí)督M（p3l）深灰、灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖、

12、粘土巖、少量灰?guī)r及煤層組成。按巖性組合特征分三段。(1)第一段（p3l1）灰、褐灰色粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖、粘土巖，局部夾深灰色中厚層亮晶生物碎屑灰?guī)r，底部為灰至紫紅色凝灰質粘土巖。夾34層煤。厚5060m。（2）第二段（p3l2）灰、黃灰色粘土巖、砂質粘土巖，夾深灰、灰色薄至中厚層粘土質粉砂巖、細砂巖。夾46層煤。厚5560m。（3）第三段（p3l3）灰、深灰色薄至中厚層泥質粉砂巖、砂巖、粘土巖。夾25層煤。頂部m18煤層是良好地層劃分標志。厚5575m。3、長興組（p3c）灰至灰黃色粉砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖。夾113層煤。為區(qū)內(nèi)主要含煤地層。厚6070m。二、三疊系出露三疊系下統(tǒng)飛仙關

13、組（t1f1）1、第一段（t1f1）灰綠、藍灰色（風化呈褐黃）中厚層、厚層狀含鈣質粘土質粉砂巖與粉砂質粘土巖。厚30m三、第四系（q）分布零星，巖性為泥礫、砂礫、粘土及砂、礫石等殘積及沖積層。厚015m。第二節(jié) 煤層一、含煤巖系區(qū)內(nèi)的煤系為二疊系上統(tǒng)長興組（p3c）及龍?zhí)督M（p3l），是一套海陸交替相沉積，主要由灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粘土巖及煤層組成的韻律層，偶夾灰?guī)r。總厚度220265m。含煤27層，煤層總厚8.02m，含煤系數(shù)3.03，可采者3層，可采總厚度3.91m，可采煤層含煤率為1.47。長興組（p3c）由三疊系下統(tǒng)飛仙關組（t1f1）底至b4(m18)頂，厚60-70m，

14、含可采煤層2層，編號為m16、m17。龍?zhí)督M（p3l）按該煤系巖性特征及含煤情況可將其分為上、中、下三段，上段（p3l3）由m18頂至b8標志層底，厚5575m，含可采煤層1層，編號為m18；中段（p3l2）由b8標志層底至b12標志層底，此段厚5560m，不含可采煤層；下段（p3l1）由b12標志層底至峨眉山玄武巖組（p3em）頂，其頂部為一層灰色中厚層狀細砂巖，具水平層理及微波狀層理，此層巖石較抗風化，在地表常呈陡坎狀凸起，此段厚5060m，不含可采煤層。二、可采煤層經(jīng)與區(qū)域對比后確定勘查區(qū)內(nèi)長興組可采煤層編號為m16、m17；龍?zhí)督M（p3l3）可采煤層編號為m18?，F(xiàn)對各主要可采煤層特征

15、敘述如下：m16煤層：黑色，碎塊狀構造，由半暗及半亮型煤條帶組成，結構單一，一般不含夾矸，煤層厚1.201.35m，一般厚1.28m，頂板為灰色泥質粉砂巖，底板為灰色泥巖，位于長上長興組（p3c）下部。m17煤層：黑色，條帶狀構造，為半暗及半亮型煤條帶相間組成，煤層結構較簡單，一般不含夾矸，煤層厚1.151.35m，一般厚1.22m。頂板灰色泥質粉砂巖，底板為灰色泥巖，位于長興組（p3c）底部。m18煤層：黑色，條帶狀構造，由半亮型煤寬條帶與半暗型煤窄條帶相間組成，煤層結構較簡單，局部含1層夾矸，煤層厚1.301.50m，一般厚1.40m。頂板為灰色粉砂質泥巖，底板為灰色泥巖。上距m17煤層5

16、-10m。區(qū)內(nèi)可采煤層3層，即m16、m17、m18煤層，產(chǎn)狀特征見下表31。表31 主要可采煤層主要特征表順序區(qū)域組煤層名稱煤層厚度(m)層間距煤層夾矸數(shù)穩(wěn)定性煤層傾角()煤種頂?shù)装鍘r性最大最小平均（m）頂板底板最小最大平均1長興組m161.21.351.28無穩(wěn)定815無煙煤泥質粉砂巖泥巖41072m171.151.351.22無穩(wěn)定815無煙煤泥質粉沙巖泥巖585.53龍?zhí)督Mm181.31.51.400-1穩(wěn)定815無煙煤灰色粉沙質泥巖泥巖第三節(jié) 構造礦區(qū)位于貴州四級構造單元畢節(jié)北東同構造變形區(qū)內(nèi)，地處六曲向斜北東段，近東西，哲莊次級復向斜軸部。向斜軸向近東西，軸部分布地層為三疊系下統(tǒng)飛

17、仙關組第一段(t1f1)的細砂巖、粉砂巖、砂質粘土巖等，產(chǎn)狀平緩。向南北兩翼依次出露二疊系上統(tǒng)長興組(p3c)、龍?zhí)督M(p3l3-1)及峨眉山玄武巖組(p3。南翼地層傾角5-15，北翼地層傾角5-20。礦區(qū)南部有區(qū)域斷層f15通過，斷層走向61-85，傾向151-175，傾角85左右。 本區(qū)北鄰四川臺坳西南緣，區(qū)域構造以褶皺為主，多數(shù)區(qū)域性褶皺呈向南凸出的弧形或“s”形，與其有成生聯(lián)系的區(qū)域性斷裂，多表現(xiàn)為左行反扭特征。由區(qū)域構造組合，溝谷、水系的分布情況分析，區(qū)內(nèi)必有走向北東、南東、近東西和近南北向四組優(yōu)勢結構面(主導裂隙帶)與區(qū)域構造形跡相適應。根據(jù)貴州省地礦局113地質大隊2007年7月

18、提交的貴州省赫章縣哲莊煤礦普查地質（補充）報告敘述：礦區(qū)在構造上為軸向近東西的哲莊次級向斜，北翼傾角520，南翼傾角515。礦區(qū)外南部有f15斷層通過，礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構造?？傮w上，礦區(qū)地質構造條件較簡單。但是，根據(jù)礦方實際揭露，礦區(qū)內(nèi)可采煤層走向與原地質報告敘述存在一定差異，且經(jīng)揭露的可采煤層均為單斜構造，傾角為12，礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構造，礦區(qū)地質構造條件較簡單。第四節(jié) 巖漿巖礦區(qū)范圍內(nèi)沒有巖漿活動。第四章 區(qū)域水文地質特征煤礦區(qū)處于云貴高原烏蒙山脈北東段構造剝觸中低山區(qū)。區(qū)域地表分水嶺呈北東東向延伸，局部地表分水嶺呈近南北向或北西向展布。礦區(qū)最高點位于礦權范圍內(nèi)的中東部，海拔標高1927.

19、2m；最低點位于礦區(qū)北東部，海拔標高1480m，相對高差447.2m。礦區(qū)地形崎嶇，溝谷深切，一般溝谷切割深度20-50m，橫斷面呈“u”形或“v”形，谷坡下緩上陡，最大斜坡達45。以上。在哲莊壩、楊家坪子一帶地勢開闊，斜坡50m。淺部含少量風化裂隙水，區(qū)域調查，泉水流量0.010.610l/s，含水層徑流模數(shù)0.63l/s，km2，地下水化學類型主要為hco3-ca型，礦化度90-141mg/l，ph值7-7.5，總硬度4.19-6.25(德國度)。二、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(p3l)，裂隙層狀含水巖組，露頭分布于礦區(qū)南北兩側及西部同斜仰起端和南北兩翼，分三個巖性段。1、第一段（p3l1）由灰、褐

20、灰色粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖、粘土巖，局部夾深灰色中厚層亮晶生物碎屑灰?guī)r，底部為灰至紫紅色凝灰質粘土巖。含5-8層薄煤層(或煤線)。厚度50一60m。2、第二段（p3l2）灰綠色、深灰色、黃灰色薄至中厚層狀粉砂質泥巖夾粉砂巖、細砂巖、泥巖、粘土巖、煤層及煤線。含薄煤3-5層。底部為b12標志層細砂巖，厚1.40-2.00m。該段厚度55-60m。3、第三段（p3l3）灰、深灰色薄至中厚層泥質粉砂巖、砂巖、粘土巖。夾2-5層煤。頂部m18煤層是良好地層劃分標志。厚55-75m?；抑咙S灰色薄至中厚層狀粉砂巖、泥質粉砂巖夾細砂巖、泥巖、粘土巖、煤層及煤線。含煤7-11層，其中頂部m18為標志層b4，

21、為全區(qū)可采煤層，厚1.30-1.50m，一般厚1.40m。m29為局部可采煤層；其余煤層均不可采。底部b8細砂巖標志層厚1.5-2.50m。p3l3總厚度50 -75m。龍?zhí)督M(p3l)總厚155-195m，由粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、泥巖、粘土巖、粉砂巖、細砂巖、灰?guī)r、煤層煤線組成，呈不等厚互層產(chǎn)出。其中的粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、泥巖、粘土巖煤層煤線等為相對隔水段；粉砂巖、細砂巖及厚度較大且穩(wěn)定的灰?guī)r段為含水段。總體可將p3l視為裂隙層狀含水層。主要含水段厚度小，往往呈夾層出現(xiàn)，富水性弱，無泉水出露，鄰區(qū)畢節(jié)八寨鎮(zhèn)海子、織金縣綺陌、牛場化起鎮(zhèn)江西、三塘鎮(zhèn)馬家田等地的煤炭地質勘查結果，泉水流量一

22、般0.08-0.4l/s，鉆孔單位涌水量0.002940.053l/s.m。滲透系數(shù)0.00162-0.6538m/d。地下水化學類型以hco3-co3.mg、s04、hco3-ca型為主。少數(shù)為s04-ca型或hc0.s04ca.mg型，礦化度242- 54lmg/l，ph5.967.1，總硬度13.1426.88德國度。三、二疊系上統(tǒng)長興組（p3c），裂隙含水巖組。分布于哲莊向斜翼部。為灰色、黃灰色薄至甲厚層粉砂質泥巖泥質粉砂巖夾細砂巖、粉砂巖、粘土巖及薄層灰?guī)r，含煤113層，其中m16、m7為全區(qū)可采煤層，其余煤層均不可采。m16厚l .20135m，一般厚1.28m。m17厚1.191

23、.28m，一般厚1.22m。m16、m17層間距3-8m，一般4-5m。b3標志層為一層厚1.53.0m的灰?guī)r，下距m4(m18煤層)頂板10-20m。本巖組厚60-70m，為主要含煤巖組，m16、m17可采煤集中分布于本巖組下部，為礦區(qū)主要含煤地層。含裂隙水，其間的粉砂巖為主要含水段。富水性弱至中等。構成本礦區(qū)礦床直接充水含水層。調查泉水點一個，泉水流量0.6l/s。四、三疊系下統(tǒng)飛仙關組下段(t1f1)裂隙層狀含水巖組。分布于礦區(qū)哲莊向斜軸部。主要巖性為灰綠、蘭灰色(風化色為褐黃色)中厚層、厚層狀含鈣質、粘土質粉砂巖夾細砂巖，其次為粉砂質粘土巖，殘留厚度大于30m。含裂隙水，其間的鈣質粉砂

24、巖，細砂巖為主要含水段，無泉水出露，實例溪流斷面4個，泉水流量最大2.500l/s最小0.054l/s，平均0.488l/s。鉆孔單位涌水量0.04320.417l/s. m，滲透系數(shù)0.014780.284m/d。水化學類型s04. hco3-ca .mg和hco3-co3.mg型。礦化度91-416mg/l，ph值6. 877.55，總硬度15.5216.79德國度。本含水巖組富水性弱至中等為本礦區(qū)礦床頂板間接充水含水層。五、第四系松散層(q)孔隙含水層分布于溪溝、河谷及斜坡坡腳地帶。溪溝、河谷地帶主要分布沖（qal+pl）堆積層，主要由砂礫石和砂質。在1#、2#溪流谷地，厚度一般大于20

25、m。結構松散，透水性強，在大厚度連片分布地帶富含孔隙水。斜坡地帶零星分布坡積碎石土及殘積粘土，厚薄不均，透水性和富水性取決于度和密實程度。區(qū)內(nèi)無泉水出露。第三節(jié) 地下水補、徑、排特征一、地下水的補給特征 礦區(qū)淺層地下水主要接受大氣降水滲入補給，補給途經(jīng)主要為第王系松散層、基巖強風化、斷裂破碎帶(主導裂隙發(fā)育帶)、地裂縫等。大氣降水的補量與地形、地貌、巖性以及降水強度、降水特點至切相關，由礦區(qū)四周區(qū)域和局部地表分水嶺圈定的積雨面積為2.712km2。大氣降水滲入系數(shù)a按半堅硬巖石，裂隙發(fā)育較少的經(jīng)驗值取o.1 3。采用q：fxa/365經(jīng)驗公式算得大氣降水補給量1200m3/d即13.896l/

26、s。深層地下水受礦區(qū)哲莊向斜南北兩翼和西部仰起端相鄰含水層的側向補給。南部f15構成深層地下水的補給邊界，西部和北部深層地下水的補給邊界和補給量與地層產(chǎn)狀地下水循環(huán)深度關系密切。二、地下水的徑流、排泄特征淺層地下水主要賦存于第四系松散堆積層及基巖強風化的孔隙、風化裂隙內(nèi)，富水程度取決于孔隙，風化裂隙儲水空向的發(fā)育程度，其統(tǒng)一的地下水位，水位隨地形而起伏，在地勢低洼的溝谷地帶形式線狀排泄帶，流量、水位動態(tài)隨季節(jié)而變化。1#溪溝及支溝1#1-1、1#1-2、1#1-3均可視為礦區(qū)內(nèi)淺層地下水的當?shù)嘏判够鶞拭妗?深層地下水的徑流、排泄特征主要受巖性、構造控制。亦即巖性為深層地下水的埋藏、徑流、排泄的

27、基本條件，構造則為其控制因素。在本礦區(qū)深層地下水接受哲莊向斜南北兩翼地下水溝側向補給，沿含水層傾向作深部循環(huán)，往向斜軸部匯流，在向斜軸部的擠壓縱張裂隙發(fā)育帶，形成礦區(qū)深層以下水的富水帶和徑流中心，徑流方向自西而東，徑流循環(huán)深度受區(qū)域侵蝕排泄基準面六沖河谷地控制，標高1400m左右。區(qū)內(nèi)地下水位埋深50-100m。沿向斜軸部地帶，局部承圧。第五章 礦井水文地質第一節(jié) 水文地質情況一、井田水文地質條件哲莊煤礦區(qū)位于云貴高原烏蒙山區(qū)，最高點位于礦區(qū)中部，海拔標高1927.2米；最低點位于礦區(qū)北東部，為當?shù)叵鄬η治g基準面，海拔標高1480米；相對高差447.2米左右，屬高原低中山地貌。本區(qū)屬中亞熱帶季

28、風氣候區(qū)，年平均氣溫為13，最高34.1、最低-9.6。年平均降雨量1243mm，多集中在6-8月，此段時間內(nèi)降雨量累計可達670-680mm。平均風速為2.3m/s，最高風速為2.0m/s，多為東風。礦區(qū)在水系上屬長江水系烏江上游六沖河流域，水流匯入礦區(qū)南東的六沖河。區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，無大的地表水體存在，雨季有一定溪水，多為季節(jié)性溪流，其余季節(jié)處于干枯狀態(tài)。二、主要含（隔）水層類型礦區(qū)出露地層以碎屑巖（玄武巖）為主，分布面積占全區(qū)總面積的95%以上，按含水介質劃分地下水類型，以基巖裂隙水為主，其次為松散層孔隙水。1、含水巖組1）基巖裂隙水巖組其地層主要為飛仙關組（t1f）、長興組（p3c）

29、、龍?zhí)督M（p3l）、峨眉山玄武巖（p3em），其巖性以砂巖、砂頁巖為主，其次為泥頁巖、大山碎屑巖，凝灰?guī)r，含少量基巖裂隙水，多呈懸掛泉或間隙小泉點出露，并受大氣降水和植物履熏度的控制，水量小，泥頁巖、玄武巖可視為相對隔水層?，F(xiàn)分述如下：下二疊統(tǒng)飛仙關組第一段（t1f1）含水巖組：巖性主要為灰綠、藍灰色（風化呈褐黃）中厚層、厚層狀含鈣質粘土質粉砂巖與粉砂質粘土巖，厚度大于30m。含裂隙水，無泉點出露，富水性中等，為中等含水巖組。上二疊統(tǒng)長興組（p3c）含水巖組：巖性主要為灰至灰黃色粉砂巖、細砂巖、泥質粉砂巖。夾1-13層煤。為區(qū)內(nèi)主要含煤地層，厚60-70m。含裂隙水，無泉點出露，富水性弱，為弱

30、含水巖組。上二疊龍?zhí)督M（p3l）含水巖組：巖性主要為深灰至灰、灰黑色粉砂巖、泥質粉砂巖、粘土巖、少量灰?guī)r及煤層組成。頂部以m18煤層與長興組分界。含裂隙水，無泉點出露，含水性及導水性均差，富水性弱，為弱含水巖組。2）孔隙水主要分布于第四系松散層中，其巖性溪溝中為沖洪積砂石層，洼地中為洪積-坡積物砂、礫石與亞粘土、亞砂土混合層，分布零星。該類松散層孔隙水，由于補給、賦存性能差，為透水而不含水層。2、隔水巖組峨嵋山玄武巖組（p3em）含水巖組：巖性為灰綠色、暗綠色、杏仁狀、氣孔狀、致密塊狀玄武巖，厚度大于50m。含裂隙水，無泉點出露，富水性極弱，為相對隔水層。三、地下水的補給、徑流、排泄條件普查區(qū)

31、內(nèi)地下水的補給主要來源于大氣降水，降水量及降水強度對地下水資源的補給起主要作用，含隔水層的巖性，厚度和分布及地形地貌、巖層的節(jié)理裂隙發(fā)育程度、風化溶蝕強度、植被等影響著大氣降水對地下水的補給；地表水也是本礦區(qū)內(nèi)地下水的補給來源之一。由于巖性的差異及斷層裂隙的控制作用，區(qū)域內(nèi)地下水的徑流也有差異性；非可溶巖地段，地下水主要賦存于基巖裂隙及孔隙中，經(jīng)調查，該區(qū)的地下水補給、徑流區(qū)基本一致，并在地質、地貌、巖性有利匯水的條件下，在河（溝）谷低洼處形成地下水排泄帶。綜上所述，該區(qū)既是地下水的補給區(qū)，又是地下水的徑流區(qū)，地下水的補給主要是大氣降水補給。四、地表水概況礦區(qū)在水系上屬長江水系烏江上游六沖河流

32、域，水流匯入礦區(qū)南東的六沖河。區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，無大的地表水體存在，雨季有一定溪水，多為季節(jié)性溪流，其余季節(jié)處于干枯狀態(tài)。區(qū)域內(nèi)年平均降雨量1243mm，多集中在6-8月，此段時間內(nèi)降雨量累計可達670-680mm。五、第四系含（隔）水層特征及積水情況井田內(nèi)局部地表覆蓋了第四系，其巖性溪溝中為沖洪積砂石層，洼地中為洪積-坡積物砂、礫石與亞粘土、亞砂土混合層，分布零星。該類松散層孔隙水，由于補給、賦存性能差，為透水而不含水層。六、礦坑充水因素分析及涌水量1、礦坑充水因素分析充水因素包括充水水源，充水通道，充水方式三個因素，礦井直接充水水源來自飛仙關組（t1f1）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3

33、l）砂泥巖中的地下水。間接水源主要是大氣降水，其補給（p3c）含水巖組并轉化為地下水，然后以直接水源的形式涌入坑道。礦井充水通道主要為風化和構造形成的裂隙。由于煤層本身富水差，其頂板為砂泥巖構成，礦井充水主要是因開采破壞上覆地層巖石完整性而產(chǎn)生的裂隙致地下水沿裂隙進入坑道，屬間接充水方式。由于當?shù)孛旱V開采有較悠久的歷史，遺留的廢棄老硐及采空區(qū)，受地表水及地下水的補給而充滿積水，因硐口垮塌、掩蓋，其具體位置已無法查考。一經(jīng)揭露，勢必造成嚴重事故，須當防范。2、礦坑涌水量調查根據(jù)礦區(qū)周邊現(xiàn)已停采老硐涌水量的調查，在整個開采過程中未出現(xiàn)礦坑突水、淹井等現(xiàn)象。礦坑有少量積水。對礦山建設來說礦床排水是開

34、采中的主要問題，故應注意隨著開采范圍的增大和充水因素影響，礦坑涌水量會增大。水文地質參數(shù)的確定及礦井涌水量計算結果：開采面積與開采垂深作為本礦涌水量最為相關的因素，是它直接影響了涌水量的大小。所以本次涌水量預測，采用現(xiàn)開采面積與礦井末期開采面積相比擬，現(xiàn)開采垂深與礦井末期開采垂深相比擬的方法。（1）采用公式為： 式中：q預測礦井未來涌水量(m3/h)；s未來開采區(qū)垂直深度（m）；f未來開采井田面積(km2)；q1已知礦井實測平均涌水量(m3/h)；s1已采礦井垂直深度（m）；f1已知礦井采區(qū)面積(km2)；（2）計算參數(shù)的確定已知礦井實測涌水量（q1）：近年平均最大涌水量為14.0 m3/h，

35、近年平均正常涌水量為4.0 m3/h。已知礦井采區(qū)面積（f1）：本礦井已開采面積0.3557km2。已采礦井垂直深度（s1）：本礦生產(chǎn)礦井井口標高1633m，現(xiàn)有工作面采掘標高1591m，故開采礦井垂直深度為42m。未來開采井田面積（f）：井田開采限于礦界范圍，從m16煤層底板等高線上讀取，約為1.573km2。未來開采區(qū)垂直深度（s）：從m16煤層儲量估算圖上底板等高線上讀取最低標高為1450m，若開采1450之上的煤炭資源量，則未來開采礦井垂直深度為183m。q正常= =5=21.95m3/hq最大=20=61.45m3/h根據(jù)地質報告預測礦井正常涌水量23m3/h；最大涌水量64m3/h

36、。本設計取礦井正常涌水量約為23m/h,最大涌水量為64m/h，排到地面經(jīng)處理凈化達標后主要復用于井下和地面生產(chǎn)消防和防塵。在本礦具有足夠的礦井涌水量觀測資料后，可采用本礦實測資料和比擬法公式預計礦井涌水量。應加強水文地質工作及邊采邊探和老生產(chǎn)系統(tǒng)的改造使之更加合理，是本礦必須做和應高度重視的工作。礦井疏排水設計時應充分考慮各種因素的影響，并在今后生產(chǎn)中及時修正涌水量值，合理選擇排水設備。七、礦井水文地質條件礦井水文地質條件分析：1.礦坑充水因素分析充水因素包括充水水源，充水通道，充水方式三個因素，礦井直接充水水源來自飛仙關組（t1f1）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）砂泥巖中的地下水。間

37、接水源主要是大氣降水，其補給（p3c）含水巖組并轉化為地下水，然后以直接水源的形式涌入坑道。2.充水方式：礦井充水通道主要為風化和構造形成的裂隙。由于煤層本身富水差，其頂板為砂泥巖構成，礦井充水主要是因開采破壞上覆地層巖石完整性而產(chǎn)生的裂隙致地下水沿裂隙進入坑道，屬間接充水方式。八、井田臨近礦井和?。ü牛└G涌水及積水情況本地小窯發(fā)展悠久，年代久遠，遍布地表煤系地層露頭，據(jù)走訪調查大多是自采自用，一般開采巷道長度為50200m，最大采深約為100余米，大部分巷道積水，現(xiàn)場早已關閉，僅有部分小窯能辨別出井口位置。礦井范圍內(nèi)的小窯、老窯、本礦采空區(qū)和廢棄巷道內(nèi)的積水，會沿著裂隙滲入礦井，增大礦井涌水

38、量。如果是突發(fā)性的大量涌入，成為突水事故，將對礦井或人身生命財產(chǎn)安全造成威脅。本礦井目前對小窯、老窯、采空區(qū)和廢棄巷道掌握一定的資料，但必須重視此種水害的嚴重性。九、封閉不良鉆孔情況在該礦區(qū)域內(nèi)暫未發(fā)現(xiàn)導水鉆孔存在，但是，該礦在勘探及采掘過程中可能打有鉆孔，可能存在封孔不良鉆孔及突水可能鉆孔。當查出已封閉的不良鉆孔，要建立臺帳，并根據(jù)不同情況，在與采掘工作面相遇前，分別采取封孔、井下探水、留設隔水煤柱等措施。十、地質構造的導水性 1、巖石天然節(jié)理裂隙礦山內(nèi)的龍?zhí)督M含煤地層在接近地表附近，巖石風化節(jié)理、裂隙很發(fā)育，而深部則發(fā)育成巖或構造節(jié)理、裂隙，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含

39、煤地層的水力聯(lián)系。2、采煤產(chǎn)生的導水裂隙帶井田內(nèi)可采煤層3層，即m16、m17、m18煤層，煤層間距為7m、5.5m，煤層頂?shù)装辶W性質不好，未來的采煤活動將產(chǎn)生大量的采礦裂隙，裂隙會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系，成為地下水活動的良好通道。因含煤巖組巖性多為砂巖、細砂巖、粉砂巖、粘土巖夾煤層，富水性較弱，含基巖裂隙水。煤層平均傾角12，因此導水裂隙帶(包括冒落帶最大高度)用下列公式計算ht=100m/(3.1m+5.0)+4.0 =1001.5/(3.11.5+5.0)+4.0 =19.55m 式中： m 采厚，m；按煤的最大厚度計。礦井可采煤層m16、m17、m18，當?shù)V井開采m18煤

40、層時，煤層厚度最大，煤的最大厚度取m=1.5m進行計算。煤層平均傾角為=12導水裂隙帶(包括冒落帶最大高度) ht=19.55m導水裂隙帶可能與上覆飛仙關組第一段（t1f1）含水巖組聯(lián)通起來，還可能與某些地表裂隙的聯(lián)通起來，從而使飛仙關組第一段（t1f1）含水巖組裂隙水和部分地表水通過這些裂隙通道進入礦井。十一、礦井積水區(qū)由于老窯開采主要井筒西翼m16、m17、m18煤層形成一定面積采空區(qū)，存在積水。積水區(qū)為m16、m17、m18煤層露頭下部的采空區(qū)，積水范圍為+1770+1630m，積水量約106380m3，設計已留有煤柱，采掘期間嚴禁回采防水煤柱。建議煤礦補充水文地質報告，盡快對臨近礦井及

41、小窯進行調查、掌握其位置及積水情況，并采取相應措施，確保礦井生產(chǎn)安全。第二節(jié) 礦井水文地質特點、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計一、礦井水文地質特點礦井直接充水水源來自飛仙關組（t1f1）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）砂泥巖中的地下水。間接水源主要是大氣降水，其補給（p3c）含水巖組并轉化為地下水，然后以直接水源的形式涌入坑道。礦井充水通道主要為風化和構造形成的裂隙。由于煤層本身富水差，其頂板為砂泥巖構成，礦井充水主要是因開采破壞上覆地層巖石完整性而產(chǎn)生的裂隙致地下水沿裂隙進入坑道，屬間接充水方式。二、水患類型及威脅程度分析1、地表水害礦區(qū)在水系上屬長江水系烏江上游

42、六沖河流域，水流匯入礦區(qū)南東的六沖河。區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，無大的地表水體存在，雨季有一定溪水，多為季節(jié)性溪流，其余季節(jié)處于干枯狀態(tài)。地表水體對礦井開采暫無影響。2、地下水害根據(jù)礦區(qū)含水層的分布和煤層開采的關系，可分為直接和間接充水含水層。本區(qū)礦區(qū)煤層大部分賦存于當?shù)刈畹颓治g基準面之上，礦床直接充水含水層為富水性中等的飛仙關組（t1f1）及富水性較弱的長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l），間接充水主要是大氣降水，其補給（p3c）含水巖組并轉化為地下水，然后以直接水源的形式涌入坑道。大氣降雨是引起礦坑涌水量動態(tài)變化的主要因素。礦井充水通道主要為風化和構造形成的裂隙。由于煤層本身富水差，其頂板為砂泥巖

43、構成，礦井充水主要是因開采破壞上覆地層巖石完整性而產(chǎn)生的裂隙致地下水沿裂隙進入坑道，屬間接充水方式。3、老窯水及采空區(qū)水本地小窯發(fā)展悠久，年代久遠，遍布地表煤系地層露頭，據(jù)走訪調查大多是自采自用，一般開采巷道長度為50200m，最大采深約為100余米，大部分巷道積水，現(xiàn)場早已關閉，僅有部分小窯能辨別出井口位置。礦井范圍內(nèi)的小窯、老窯、本礦采空區(qū)和廢棄巷道內(nèi)的積水，會沿著裂隙滲入礦井，增大礦井涌水量。如果是突發(fā)性的大量涌入，成為突水事故，將對礦井或人身生命財產(chǎn)安全造成威脅。本礦井目前對小窯、老窯、采空區(qū)和廢棄巷道掌握一定的資料，但必須重視此種水害的嚴重性。三、主要含水層與開采煤層關系1、礦區(qū)內(nèi)主

44、要含水巖組為飛仙關組（t1f1）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l），其中飛仙關組（t1f1）為富水性中等的含水巖組，長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）為富水性較弱的含水巖組，三者均為該礦的直接充水巖組。該礦可采煤層位于長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l），距離飛仙關組（t1f1）約為50m，且飛仙關組（t1f1）富水性中等，因此，分析認為飛仙關組（t1f1）含水層對礦區(qū)內(nèi)主采煤層的開采影響較小。該礦的直接充水巖組長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）之中，富水性較弱。2、可能發(fā)生突水的地點和突水量預計老窯水及采空區(qū)積水會對一采區(qū)工作面的布置產(chǎn)生有一定影響，在設計已留設了足夠的防水煤柱，煤礦在采掘過

45、程中不得開采防水煤柱，就不會有突出危險。3、突水淹井危險該安全設施設計針對整個礦井設計，所采煤層絕大部分位于侵蝕基準面之上，水文地質類型為中等，煤層頂、底板均無強含水層，采空區(qū)積水區(qū)、老窯積水區(qū)，均經(jīng)計算留有防水煤（巖）柱，只要采掘期間嚴禁回采煤柱，并進行地下水動態(tài)觀測、水害預報，并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施，該礦開采煤層時發(fā)生突水淹井的可能性不大。由于該礦淺部采空區(qū)面積較大，本設計為了確保煤層開采的安全，所以在進行主采煤層開采的過程中，必須嚴格執(zhí)行“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，還必須做到“有疑必?！?。 礦方在在以后的建設及生產(chǎn)過程中若嚴格執(zhí)行“預測

46、預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，做到“有疑必?！?。則發(fā)生突水的危險性較小。第六章 礦井開采受水害影響程度和防治水工作難易程度評價通過對含水層性質、厚度、富水性、水位、地下水補給、徑流和排泄條件，斷裂構造導、富水性，以及涌、突水情況等分析研究，按礦井防治水規(guī)定第十一條，礦井水文地質類型劃分標準，對礦井開采受水害影響程度及防治水工作難易程度評價如下。第一節(jié) 礦井開采受水害影響程度一、礦坑充水因素分析充水因素包括充水水源，充水通道，充水方式三個因素，礦井直接充水水源來自飛仙關組（t1f1）、長興組（p3c）、龍?zhí)督M（p3l）砂泥巖中的地下水。間接水源主要是大氣降水，其補給（p3c）

47、含水巖組并轉化為地下水，然后以直接水源的形式涌入坑道。礦井充水通道主要為風化和構造形成的裂隙。由于煤層本身富水差，其頂板為砂泥巖構成，礦井充水主要是因開采破壞上覆地層巖石完整性而產(chǎn)生的裂隙致地下水沿裂隙進入坑道，屬間接充水方式。二、礦坑涌水量調查根據(jù)該礦提供的現(xiàn)狀開采條件涌水量實測資料，采用比擬法進行估算未開采區(qū)域的礦井涌水量：q=q1式中：q預測礦井涌水量（m3/d）q1礦井現(xiàn)狀實測涌水量（m3/d）f礦區(qū)開采面積（km2）f1現(xiàn)狀礦井實際采區(qū)面積（km2）s預測未來地下水位下降值（m）s1礦區(qū)現(xiàn)狀水位降深值（m）表1-3-3 哲莊煤礦礦井涌水量估算成果表井巷控制面積（km2）地下水位降深（

48、m）實測礦井涌水量（m3/h）預測礦井未開采區(qū)涌水量（m3/h）f1fs1sq1旱q1雨q旱minq雨max0.0672.45451021506202364綜上所述，本礦井是以大氣降水為主的裂隙充水礦床，水文地質條件中等，根據(jù)現(xiàn)在開采的情況進行分析，礦井生產(chǎn)時正常涌水量小于23m3h，最大涌水量主要在雨季，預計開采最低標高時為64m3h。第二節(jié) 防治水工作難易程度通過建設期間的經(jīng)驗摸索，哲莊煤礦已經(jīng)形成一套完整的水害綜合防治體系，針對礦井水害類型及相關特性，分別制定出相應的治理措施。同時成立了專門的防治水隊伍，完善了水害預警機制，防治水工作簡單，易于進行。第七章 礦井水文地質類型劃分及對防治水

49、工作的建議第一節(jié) 礦井水文地質類型劃分依據(jù)煤礦防治水規(guī)定第十一條，以礦井受采掘破壞或者影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或者突水量分布規(guī)律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度，將礦井水文地質類型劃分為簡單、中等、復雜與極復雜等4類，見表6-1。表6-1 礦井水文地質類型表類別分類依據(jù)簡單中等復雜極復雜受采掘破壞或影響的含水層含水層性質及補給條件受采掘破壞或影響的孔裂隙、溶隙含水層補給條件差，補給水源少或極少。受采掘破或影響的孔裂隙、溶隙含水層補給條件一般，有一定的補給水源。受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水、其補給條件好，補給水

50、源充沛。受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水、其補給條件很好，補給來源極其充沛，地表泄水條件差。單位涌水量q(l/sm)q0.10.1 q1.01.0 q5.0q5.0礦井及周邊老空水分布情況無老空積水存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚存在少量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚存在大量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚單位涌水量（m3/h)正常q1最大q2q1180q2300180q1600300q21200600q121001200q23000q12100q23000突水量 q3 m3/h無q3600600q31800q31800開采受水害影響程度采掘工程不受水害影響礦井偶有突水,采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全礦井時有突水，采掘工程、礦井安全受水害威脅礦井突水頻繁，采掘工程、礦井安全受水害嚴重威脅防治水工作難易程度防治水工作簡單防治水工作簡單或易于進行防治水工程量較大，難度較高防治水工程量大，難度高注：1. 單位涌水量以井田主要充水含水層中有代表性的為準；2