2012年水患調查報告

1、水城縣新寨煤礦水 害 調 查 報口編制人：鄭延安2012年5月 一、目的與任務本次工作主要任務是：調查新寨煤礦井采礦許可證范圍內現(xiàn) 有井巷的分布、開采情況、涌水量；調查并收集老窯小窯的分布、 積水情況；調查地表水系對礦井充水的情況及地表塌陷情況；根據(jù)調查及有關資料，針對下階段礦井建設工作，綜合分析存在的水患 并提出防治水措施。二、工作方法本次工作在收集井田地質報告、開采設計資料的基礎上，重點 對我礦井界內碉巷分布、開采、水文地質情況、老空區(qū)的分布位置和 積水情況，以及地表塌陷等現(xiàn)狀進行調查。因廢棄、冒落塌陷、封閉、 積水等因素影響而無法進入實地勘測的老空區(qū)調查， 則通過調查訪問 礦井現(xiàn)場管理人

2、員、老礦工，并結合以往開采資料進行分析。三、完成主要工作量1、井下水文地質調查：根據(jù)采礦許可證范圍內井上下對照圖、 采掘工程平面圖，及歷年采掘動態(tài)圖、各水平主要出水點水量觀測記 錄等資料，并對現(xiàn)較大涌水點（段）的分布位置、涌水特征、涌水量 等進行實測或調查記錄。完成 3個井筒的井下水文地質調查。2、地表調查：重點調查地表水系的位置、分布，以及礦區(qū)地面 塌陷情況。完成礦山地表水文地質調查 0.66km 2。3、收集井田地質報告，了解開采前井田水文地質狀況，煤層頂 底板巖層含水情況。四、質量評述礦井水文地質調查資料可靠；巷道出水點大致位置可靠；碉口坐 標為實測坐標，可靠；已封閉的巷道、采空區(qū)的范圍

3、基本查明；礦井 涌水量測量及采空區(qū)有無積水情況調查資料基本可靠。五、礦區(qū)地質、水文地質特征1、區(qū)域水文地質條件礦區(qū)區(qū)域上處于珠江流域北盤江水系，勘查區(qū)內地表水系不發(fā)育， 多為季節(jié)性溪流，長年性地表水體為發(fā)源于礦區(qū)南東面自南東向北西 橫穿礦區(qū)徑流的溪溝，其流量一般為15.773-151.291/s ;該溪溝在礦區(qū)西面當?shù)亟袏A溝，在礦區(qū)南西面距礦區(qū)2.0公里處匯入打把河后 向南徑流約10公里后，最終流入距礦區(qū)約15公里處的北盤江，夾 溝與打把河交匯處為礦區(qū)最低侵蝕基準面，高程為 +890m 左右。區(qū) 內地表水流量隨季節(jié)性變化較大。2、主要含（隔）水層及基本水文地質條件1、礦井主要含隔水層及礦井水類

4、型礦區(qū)出露地層為早三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（Tiyn）飛仙關組（T1 f）, 晚二疊統(tǒng)長興+大隆組（P3 c + d）、龍?zhí)督M（P3 1 ）、峨眉山玄武 巖組（P3 （3）,中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）和第四系（Q）,礦區(qū)及外圍 出露巖石以碎屑巖為主，按含水介質劃分地下水類型，則以巖溶水、 基巖裂隙水為主，其次為松散層孔隙水。（1）巖溶水：含水巖性主要為二疊系下統(tǒng)茅口組（P2m）、二疊 系上統(tǒng)長興+大隆組（P3 c + d）及三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（Tifn） 灰?guī)r，分部于礦區(qū)外圍，植被覆蓋度低，地表未見泉水出露，但溶蝕 裂隙發(fā)育，常富集地下水，富水性強。（2）基巖裂隙水：含水巖性主要為三疊系下統(tǒng)飛仙關組 （T

5、if）、 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3 1 ）、長興一大隆組（P3 C + d）中的粉砂巖、 泥質粉砂巖及峨眉山玄武巖組玄武巖（P3 B）,分部于礦區(qū)及礦區(qū)外 圍，地勢較陡，受巖性的控制，地表溝谷發(fā)育。地下水多受大氣降水， 植被覆蓋度，第四系厚度的控制，在溝谷及低洼地帶，裂隙發(fā)育帶， 常富集地下水。此次調查，在礦區(qū)內有二小泉，流量0.40 0.61 l/s , 其它為季節(jié)性小溪，流量0.05 10.42 l/s ,枯季井下排水量為19.99m 3/h ,豐季井下排水量達162.28m 3/h ,富水性弱至中等。（3）松散巖類孔隙水：主要分布于溝谷平緩低洼地帶，其成因 為坡積、殘積，厚度0.1 6.0

6、米，巖石成分為砂，砂碎石，亞砂土 混合層，邊坡支溝中，松散層透水性較強，無隔水底板。故多為旱地。 當松散層含粘土質較多，并有相對隔水底板，低洼地帶易匯集地表水， 而形成沼澤地及水田。該區(qū)松散層孔隙水，水量較小，一般0.10.5 l/s ,隨季節(jié)性變化較大。該地層含淺部基巖裂隙水，巖溶水、松散巖類孔隙水，富水性中 等。加之礦山位于地下水侵蝕基準面（+890m）之上，且煤層頂板之粘 土巖、炭質粘土巖有較好的隔水性，礦區(qū)水文地質屬中等類型。第四系（Q）主要為坡集物、殘積物，厚10m左右。透水性強， 富水性中等，主要受大氣降水的控制。礦井充水主要有大氣降水和老窯積水， 礦區(qū)內老窯較多，因此老 窯積水多

7、，易發(fā)生透水事故，須有防透水措施，在掘進時必須先探后2、地下水賦存條件礦區(qū)內出露地層為早三疊統(tǒng)飛仙關組 （Tif）,晚二疊統(tǒng)長興十大 隆組（P3 C + d ）、龍?zhí)督M（P3 1 ）、峨眉山玄武巖組（P3 B ）。具巖 性主要由泥質粉砂巖、粉砂巖、粘土巖、炭質粘土巖及煤層組成，其 節(jié)理、裂隙發(fā)育，富水性中等。但其中的粘土巖具有相對隔水作用， 使它們之間的水力聯(lián)系微弱，礦床屬裂隙含水層為主的裂隙充水礦 床。4、斷層富水性及導水性礦區(qū)內未見大的斷層，雖然井下發(fā)現(xiàn)有小斷層的存在，但垂直斷 距都比較小、不大于3米，其破碎帶多被充填，且擠壓緊密，富水性 較弱，導水性俞較差。5、地下水的的補給、徑流及排泄

8、礦區(qū)的地下水賦存于三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組 （T1 f n ）、飛仙關組（T1 f）, 晚二疊統(tǒng)長興+大隆組（P3 c + d ）、龍?zhí)督M（P3 1 ）的風化帶和碎 屑巖的孔（裂）隙和灰?guī)r的溶蝕裂隙及溶洞中，為孔（裂）隙水以及 溶洞水，并沿巖層傾向徑流，在地勢低洼處及壓力減小處以泉點的形 式排泄。礦區(qū)內地層節(jié)理、裂隙較為發(fā)育，大氣降水為孔（裂）隙水以及 溶洞水的主要補給源，大氣降水通過基巖裂隙以及溶洞補給地下水， 經短途徑流后，向地勢低洼的溝谷排出。對礦區(qū)煤炭開采影響較大的 是老窯積水和小煤礦采空積水。六、充水因素分析1、充水水源(1)地表溪溝水區(qū)內可采煤層急傾斜展布于礦區(qū)北東部，并在礦區(qū)東北部的沖溝

9、中有露頭，礦區(qū)北部的溪溝水和季節(jié)性的沖溝水沿途接受泉水及煤窯 水、山坡紊流的補給，雨季還有較大面積大氣降水匯入，水量較大， 溪溝水和季節(jié)性的沖溝水流經含煤地層露頭地帶，與煤層風化、氧化帶直接接觸，可能沿巖層風化裂隙、老窯及原礦井淺部采空區(qū)滲入或 突入礦井，為礦井開采的直接充水水源。(2)第四系孔隙水礦區(qū)內覆蓋的第四系，含水性弱，加之厚度不大，蓄水量有限， 對煤礦開采影響小。(3)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3 1 )-弱裂隙含水層該組巖層富水性總體微弱，在構造裂隙帶及應力破壞影響的地 段，含水量相對會較大，礦床開采到這些地段，礦井出水量會比正常 出水量增大。該段為煤礦床開采的直接充水水源。(4)采空區(qū)

10、積水根據(jù)礦方提供的采掘工程平面圖，新寨煤礦2#、3#煤層在+950m標高以上已采空，故其是礦井開采的直接突水水源。2、充水通道(1)巖石天然節(jié)理裂隙礦區(qū)內巖石風化節(jié)理、裂隙很發(fā)育，而深部發(fā)育的構造節(jié)理、裂隙，是大氣降水直接進入礦井的通道。(2)人為采礦冒落裂隙采煤活動產生大量的采礦裂隙，可采煤層的上覆頂板冒落，可能 誘發(fā)和形成地面塌陷、地裂縫等，地壓對圍巖破壞嚴重，易誘發(fā)突水 通道。(3)斷裂破碎帶礦區(qū)范圍內未發(fā)現(xiàn)大的斷層，但井下可能會有小的斷層存在，它們的存在會破壞礦區(qū)范圍內地層的完整性和連續(xù)性，降低了巖石的力學強度，塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導水性不強，剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和

11、導水性，可能連通含煤地層上部的地表水， 加 之未來礦床開采中，人工采礦裂隙大量出現(xiàn)，改變了斷層帶附近應力 場和地下水的天然流場，地表水、地下水更可能沿斷裂帶進入礦井。(4)老窯采空區(qū)礦區(qū)內老窯，其廢棄采面或巷道會成為老窯水、采空區(qū)積水、部 分地表水進入礦井的通道。七、小(古)窯涌水及積水情況以及地表水體、廢棄的礦井情況1、地表水礦區(qū)區(qū)域上處于珠江流域北盤江水系， 勘查區(qū)內地表水系不發(fā)育 多為季節(jié)性溪流，長年性地表水體為發(fā)源于礦區(qū)南東面自南東向北西 橫穿礦區(qū)徑流的溪溝，其流量一般為15.773-151.291/s ;該溪溝在礦 區(qū)西面當?shù)亟袏A溝，在礦區(qū)南西面距礦區(qū) 2.0公里處匯入打把河后向 南

12、徑流約10公里后，最終流入距礦區(qū)約15公里處的北盤江，夾溝與 打把河交匯處為礦區(qū)最低侵蝕基準面（+890m）。區(qū)內地表水流量隨季 節(jié)性變化較大。2、采空區(qū)和老窯水根據(jù)新寨煤礦老系統(tǒng)采掘工程平面圖及調查老礦工得知，礦井在 +950m以上的2#、3#煤層已基本采空，2#煤層的采空面積估算為 46520m 2,積水系數(shù)取0.5,則積水量約為23260m 3; 3#煤層的采 空面積估算為23280m 2,積水系數(shù)取0.5,則積水量約為11640m 3 c 紅巖老井2#、3#煤層也已基本采空，2#煤層的采空面積估算為 43840m 2,積水系數(shù)取0.3,則積水量約為13152m 3; 3#煤層的采 空面

13、積估算為39615m 2,積水系數(shù)取0.3,則積水量約為118845m 3c 老窯LD1、LD2和LD3均已塌陷，不存在積水。因采空區(qū)內存在一定的積水，存在采空區(qū)積水威脅，因此，采區(qū) 邊界應留設好防水，并作好探放水工作。必須嚴格堅持“預測預報、 有掘必探、先探后掘、先探后采”、“有疑必?！钡奶椒潘瓌t，防止 老空積水等的突然涌出。礦井必須及時收集、調查和掌握該礦采空區(qū)范圍和積水情況，將 礦界以外至少100m 范圍內鄰近的井田位置、開采范圍、積水情況 標繪在井上、下對照圖上。八、封閉不良鉆孔情況根據(jù)調查及業(yè)貴州水城縣新寨煤礦補充勘探報告，該礦區(qū)范 圍內不存在“封閉不良或質量可疑、有突水可能的鉆孔

14、”。九、礦井正常涌水量和最大涌水量根據(jù)調查及貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一。五地質大隊2007年 7月提交的貴州省水城縣新寨煤礦資源儲量核實報告，礦井最大 涌水量Q大=162.28m 3/h ;正常涌水量為 Q正常=64.9m 3/h。十、水患類型及威脅程度分析1、水患類型(1)地表水沖溝水沿途接受泉水及小煤窯水補給，雨季還有較大面積大氣降 水匯入，水量較大，這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶，沖溝附近的 網狀、脈狀裂隙密集，它們與煤層風化、氧化帶直接接觸，將來沿溝 溪一帶開采煤層時，沖溝水可能沿風化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦 井，為礦井淺部開采的直接充水水源。礦井直接充水含水段巖性以碎屑巖為主， 富

15、水性弱，屬裂隙充水 礦床；一采區(qū)標高+950米，礦床賦存于最低侵蝕基準面 (+890m) 以上，礦井受承壓水的影響極小。(2)第四系孔隙水礦區(qū)內覆蓋的第四系，含水性弱，加之厚度不大(010m),蓄水量有限，對煤礦開采影響小。(3)老窯內存在一定的積水， 是淺部礦井開采的重要充水因 素，采空區(qū)積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源。2、地下水導水通道(1)巖石天然節(jié)理裂隙礦區(qū)內的龍?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，尤其是內部菱鐵質細砂巖等脆性巖石更為發(fā)育，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系。(2)人為采礦冒落裂隙未

16、來的采煤活動將產生大量的采礦裂隙， 這些人為裂隙也會 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。(3)斷層破碎帶本礦目前未發(fā)現(xiàn)大的斷層。礦區(qū)斷層破壞了地層的完整性、連續(xù)性，降低了巖石的力學 強度，塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導水性不強，剛性巖石中 斷層破碎帶有一定含水性和導水性，可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水，加之未來礦床開采中，人工采礦裂隙大量出 現(xiàn)，改變了斷層帶附近應力場和地下水的天然流場，地表水、地 下水更可能沿斷裂帶進入礦井。(4)老窯采空區(qū)礦區(qū)內老窯，其廢棄采面或巷道會成為老窯水、 采空區(qū)積水、 部分地表水進入礦井的通道。 礦井在生產過程中嚴格采取探

17、放水 措施，礦井突水淹井的可能性較小。卜一、防治水措施一、地表水的防治措施(1)雨季時應加強對地表水及工業(yè)廣場防洪設施的巡查，防止暴雨時山洪水對礦井造成危害。(2)結合實際，認真編制礦井防治水年度計劃，制定雨季防治水 措施，組織應急搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。(3)每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢查，檢查礦區(qū)及周 邊是否發(fā)生地面塌陷區(qū)、巖體裂縫等異常情況；每次降大到暴雨時和 降雨后，應派專人巡查。一旦出現(xiàn)上述現(xiàn)象，必須及時采取有效措施， 防止地表水灌入井下。(4)保持排水溝通暢，保證山洪和研石淋溶水順利排出場外。(5)保持礦井工業(yè)場地及地面建筑物排水系統(tǒng)完善通暢。二、井下水患的防治措

18、施(1)加強礦井地質和水文地質工作，及時收集施工巷道、采掘工 作面、斷層破碎帶等水文地質特征及涌水量的變化情況等有關資料， 跟蹤調查和觀測本礦井、周邊礦井的采空區(qū)積水情況，并在井上下對 照圖上標出其開采范圍和積水情況，防范積水區(qū)通過斷層與開采井巷 溝通。(2)建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水患預報， 并制訂相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。(3)每年雨季前必須對井下防治水工作進行全面檢查。要制定雨 季防治水措施，并組織應急搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。每 次降大到暴雨時和降雨后，應及時觀測井下水文變化情況，根據(jù)需要 采取相應防患措施。(4)對掘進地段必須認真執(zhí)行“預測

19、預報，有掘必探，先探后掘, 先治后采”的防治水原則。探放水前必須查明或調查老空水體的位置、 范圍、水壓和積水量，認真編制探放水設計，制定并采取包括防止氣 體中毒窒息在內的探放水安全技術措施。(5)在開采下水平時，事先應將上水平開采情況及水文資料標明 在采掘工程平面圖中，并對可能造成的積水情況等進行分析研究和判 斷，制訂攔截、改道、抽放、預留保護煤柱等相應的防治措施，做好 安全防范工作。嚴禁在各種防隔水煤柱中采掘。(6)密切注意采掘工作面的異常變化情況及涌水點的涌水特征。 發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂 板來壓、底板鼓起或產生裂隙、出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等水患

20、預兆時，必須停止作業(yè)，撤出人員，查明原因并采取相應防范和治理 措施后方可恢復作業(yè)。(7)對已有的碉口、密閉巷道出水口的流量、水位、水質進行長 期觀測，注意水量、水質的變化，發(fā)現(xiàn)異常應及時查明原因，分析判 斷是否會因巷道坍塌、堵塞形成新的積水區(qū)，并提出防治意見。(8)每一個采掘工作面開工前，礦井必須組織防治水安全技術論 證。若采掘工作面在推進過程中可能遇到導水斷層時，應事先制定切實可行的防范措施，并認真組織實施。十二、結論一、本次調查工作主要成果(1)調查了解礦井地表存在地裂縫、 地面塌陷及其分布、規(guī)模。(2)收集了礦井內采空區(qū)的分布、開采及是否積水等資料。(3)調查和測算礦井開采范圍內流量、井下主要出水點分布及 其流量，查明出水量和出水點分布，基本查明礦井水文地質特征。二、水患現(xiàn)狀調查結論本次工作在收集井田地質報告、開拓開采資料的基礎上，重點對 井田內井巷分布、開采、水文地質情況、采空區(qū)的分布位置和積水情 況，地表