紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告

1、惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告貴州省煤田地質(zhì)局水源隊二八年八月惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告編 寫：陳佳富審 核：張曉俊技術(shù)負責(zé)：王 建單位負責(zé)：劉 青 編制報告單位：貴州省煤田地質(zhì)局水源隊編制報告時間：二八年八月十一日目 錄第一章 概 況1第一節(jié) 目的和任務(wù)1第二節(jié) 煤礦交通位置與礦山范圍1一、礦區(qū)交通位置1二、礦區(qū)范圍2第三節(jié) 自然地理概況3一、地形地貌3二、氣象3三、水文3四、地震3五、經(jīng)濟概況4第四節(jié) 礦井生產(chǎn)概況4第五節(jié) 以往地質(zhì)工作4第六節(jié) 本次工作情況5第二章 煤礦地質(zhì)6第一節(jié) 區(qū)域地質(zhì)概況6一、地層6二、構(gòu)造6第二節(jié) 礦區(qū)地層7第三節(jié) 礦區(qū)構(gòu)造9第四節(jié) 煤層10

2、第三章 水文地質(zhì)特征12第一節(jié) 區(qū)域水文地質(zhì)概況12一、地下水類型與含水層巖組的富水性13二、區(qū)域地下水的補給、逕流、排泄條件15三、地下水動態(tài)15第二節(jié) 礦區(qū)水文地質(zhì)條件15一、地層富水性16二、地下水補給、逕流、排泄條件16三、構(gòu)造富水性17四、水文地質(zhì)類型17第三節(jié) 充水因素分析17一、充水水源17二、充水通道18三、充水方式19第四節(jié) 礦井涌水量預(yù)算19第五節(jié) 工程地質(zhì)條件20一、工程地質(zhì)條件現(xiàn)狀評價20二、工程地質(zhì)條件預(yù)測評價21第六節(jié) 環(huán)境地質(zhì)條件21一、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀評價21二、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價21第四章 礦井防治水措施23第一節(jié) 礦井防水探水23一、地面防水23二、井下防

3、水23三、井下探（放）水24第二節(jié) 礦床疏干24一、地表疏干24二、地下疏干24三、聯(lián)合疏干24第五章 結(jié)論與建議25第一節(jié) 結(jié) 論25第二節(jié) 建 議25附圖目錄圖 號順序號圖 名比 例 尺1 1 礦井水文地質(zhì)圖 1：50002 2 礦井水文地質(zhì)剖面圖 1：5000附件目錄1. 采礦許可證（復(fù)印件）2. 地質(zhì)勘查資質(zhì)證書（復(fù)印件）3. 委托書附照片共2張惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告第一章 概 況第一節(jié) 目的和任務(wù)近年來，我省小煤礦水害事故時有發(fā)生，造成了一定的人員傷亡及經(jīng)濟損失。為加強對煤礦水害防治工作的監(jiān)管，督促各礦做好水害的防治工作，有效避免煤礦水害的發(fā)生，貴州省煤炭管理局、貴州

4、省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局三個部門聯(lián)合下發(fā)關(guān)于加強小煤礦水害防治工作的通知（黔煤辦字200737號）文件，要求在全省各地方煤礦進行水文地質(zhì)調(diào)查，為礦井防治水方案提出確切的依據(jù)。惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦業(yè)主極積響應(yīng)文件精神，委托貴州省煤田地質(zhì)局水源隊開展對惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦的水文地質(zhì)調(diào)查工作，其目的是初步查明礦井的水文地質(zhì)條件及礦井充水因素，預(yù)測礦井涌水量，為礦井建設(shè)和安全生產(chǎn)提供水文地質(zhì)資料。此次調(diào)查的主要任務(wù)是：1收集礦區(qū)以往勘探資料及礦井開采的有關(guān)資料。2調(diào)查礦區(qū)氣象、水文及地形地貌等自然地理情況。3調(diào)查礦井井界范圍內(nèi)及以外100m內(nèi)老窯、廢棄井巷及鉆孔的位置，開采范圍、開

5、采年限，并對積水情況進行預(yù)測。4調(diào)查界內(nèi)水文地質(zhì)條件，特別是含水層和隔水層特征，斷層富水、導(dǎo)水性。5分析充水因素，論述充水特征。6劃分礦井水文地質(zhì)類型。7對礦井涌水量進行分析預(yù)算，并實地進行礦井涌水量觀測，提出礦井防治水方案。8提交礦井水文地質(zhì)調(diào)查報告及相關(guān)圖件。第二節(jié) 煤礦交通位置與礦山范圍一、礦區(qū)交通位置惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦（以下簡稱紅番哨煤礦），位于惠水縣北西，直距9km，距省道101約2km，距高鎮(zhèn)鎮(zhèn)5km，距惠水縣城約14km，有礦區(qū)位置公路通往礦山，交通方便（詳見圖1-2-1）。圖1-2-1 紅番哨煤礦交通位置示意圖二、礦區(qū)范圍紅番哨煤礦地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：106°390

6、5106°4015；北緯： 26°1318 26°1429。礦界范圍呈不規(guī)則的四邊形，東西向最寬約0.84km，南北向長約1.13km，面積約3.9407 km2，開采深度1200m700m。該礦為擴能礦井，根據(jù)2003年3月25日惠水縣人民政府關(guān)于將高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦建成農(nóng)村自用煤礦的批復(fù)（惠政復(fù)【2003】14號），礦區(qū)范圍由四個拐點坐標(biāo)圈定，其具體拐點坐標(biāo)為：表1-2-1 紅番哨煤礦拐點坐標(biāo)一覽表拐點號XY1290435036365520229403403636718032902150363671804290215036365250第三節(jié) 自然地理概況一、地形

7、地貌礦區(qū)南高北低，地形切割強烈，高差懸殊，一般海拔標(biāo)高10001200m，最高點海拔標(biāo)高1264.2m，位于調(diào)查區(qū)南側(cè)山頭，最低點海拔標(biāo)高1003.7m，位于調(diào)查區(qū)南側(cè)洼地。相對高差260.5m。為溶蝕侵蝕低中山溝谷斜坡地貌。礦區(qū)內(nèi)主要由第四系和煤系形成較陡的斜坡，地形坡度28°36°，植被較發(fā)育。二、氣象本區(qū)屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣溫變化不大，冬無嚴寒，夏無酷暑。區(qū)內(nèi)雨量充沛，據(jù)歷年氣象資料：最高氣溫為34. 6，最低氣溫為-3.6，年平均氣溫14.8，無霜期278天。年平均降雨量1154mm，多集中在59月，降水量占全年降水量的80%以上。夏季以東南風(fēng)為主，冬季以北風(fēng)

8、為主，春、秋季以東北風(fēng)為主。三、水文地表水系不發(fā)育，無大的河流，但沖溝較發(fā)育，地表水大多為“V”型沖溝水。沖溝流程短，流量受季節(jié)性控制明顯，大多在雨季時增大，旱季時減小甚至干涸，一般小于2.0l/s。根據(jù)惠水縣2002年氣象資料反映，日最大降水量為129mm，由于縱坡降高差大，而且又屬逆向坡，不利地表水滲入，對于礦井開采影響不大。四、地震根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年頒發(fā)的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，本區(qū)地震基本烈度為度。五、經(jīng)濟概況當(dāng)?shù)亟?jīng)濟較落后，工業(yè)不發(fā)達，僅有一些采礦業(yè)；農(nóng)作物主要為玉米、水稻、小麥，其次為薯類等，糧食基本自給自足；經(jīng)濟作物主要有果樹、烤煙、茶葉等，主要畜牧業(yè)有生豬、牛、馬等

9、。第四節(jié) 礦井生產(chǎn)概況貴州省惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦為資源整合保留礦山，該礦區(qū)開采歷史久遠，自上世紀七十年代就有民采小窯對煤層近地表部分進行小規(guī)模采掘，自九十年代開始發(fā)展為小窯井下開采。根據(jù)國家及省頒布的關(guān)于小煤礦關(guān)閉、整合的有關(guān)文件精神及關(guān)于將高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦建成農(nóng)村自用煤礦的批復(fù)（惠政復(fù)200314號文、關(guān)于加快推進整合煤礦、技改擴能擴界煤礦和煤礦采礦權(quán)變更登記有關(guān)問題的補充通知黔國土資發(fā)200761號文，紅番哨煤礦擬擴能后生產(chǎn)能力為9萬t/a，服務(wù)年限17.9年，為獨立礦井?，F(xiàn)主斜井僅掘進5m，主采煤層為K1、K2煤層。開采設(shè)計方案為：礦區(qū)東部煤露頭以東背斜軸部向西布置兩條井筒：主井、副井

10、，主副井掘至582m標(biāo)高時，掘進主、副井石門，然后，向東分別掘進運煤大巷、行人大巷，至一采區(qū)中部時，掘進采區(qū)煤倉，開始掘進一采區(qū)軌道上山、運煤下山、專用回風(fēng)石門，與風(fēng)井貫通形成采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)后，向北掘進K1煤層1101回采區(qū)作面順槽、回風(fēng)巷、切眼，形成1101回采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)。第五節(jié) 以往地質(zhì)工作1區(qū)內(nèi)主要有貴州省地礦局區(qū)調(diào)院開展過的1：20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和1：5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，以及石油普查隊、煤炭管理局開展的尋找石油、煤礦等工作，區(qū)域地質(zhì)資料豐富。貴州省煤田地勘公司地測大隊在區(qū)內(nèi)進行了1：5萬的地質(zhì)填圖，對了解本區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)和煤炭資源有一定幫助。21978年貴州108地質(zhì)隊對惠水縣進行

11、了區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查，提交了貴州省惠水縣地質(zhì)礦產(chǎn)概要，對縣內(nèi)地層分布、地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)地質(zhì)特征、規(guī)模、質(zhì)量及用途等作了概略敘述。為后期地質(zhì)工作提供了依據(jù)。32003年6月，貴州工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院對該區(qū)進行了地質(zhì)簡測，提交了貴州省惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦地質(zhì)簡測報告并對老窯進行了調(diào)查，采煤層煤樣1件，未作鉆探等工作。42007年7月，貴州奇星資源勘查開發(fā)有限公司提交了貴州省惠水縣紅番哨煤礦資源/儲量核實報告。52007年8月，貴州天寶礦產(chǎn)資源咨詢服務(wù)有限公司提交了貴州省惠水縣紅番哨煤礦（變更）開發(fā)利用方案。62007年8月，貴州天寶礦產(chǎn)資源咨詢服務(wù)有限公司提交了貴州省惠水縣紅番哨煤礦區(qū)及地面工程地

12、質(zhì)災(zāi)害危險性評估說明書(三級評估)。本報告利用了上述成果的部分資料。第六節(jié) 本次工作情況我隊接受委托后，組織了有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員，于2008年07月23日至24日對該礦進行了礦井水文地質(zhì)調(diào)查。本次調(diào)查按照礦井水文地質(zhì)規(guī)程的具體要求進行。調(diào)查工作分為資料收集、地面調(diào)查和井下調(diào)查三個步驟。地面調(diào)查主要采用礦方提供的1：5000的地質(zhì)及水文地質(zhì)圖作為底圖，對水文地質(zhì)現(xiàn)象進行補充調(diào)查，地面調(diào)查4.5km2；礦井處于掘進階段，未對井下做調(diào)查。然后對收集與實際調(diào)查的資料進行匯總、分析。提交成果資料：文字報告1本，附圖2張。- 27 -第二章 煤礦地質(zhì)第一節(jié) 區(qū)域地質(zhì)概況一、地層區(qū)域地層層序由老到新依次為

13、石炭系（C）、二疊系（P）、三疊系（T）、白堊系（K）及第四系（Q），二疊系上統(tǒng)吳家坪組為區(qū)主要含煤巖系，見表2-1-1。表2-1-1 區(qū) 域 地 層 簡 表系統(tǒng)組(群)地層代號厚度（m）礦產(chǎn)第四系Qu010下第三系E0260白堊系上統(tǒng)惠水組K2h4508三疊系中統(tǒng)新苑組T2x10340下統(tǒng)羅樓紫云組T1l+z50600二疊系上統(tǒng)長興大隆組P3c+d4055吳家坪組P3w295355煤中統(tǒng)茅口組P2m400720棲霞組P2q50150下 統(tǒng)梁山組P1l010石炭系上 統(tǒng)滑石板馬平組C2hs+m801382二、構(gòu)造區(qū)域大地構(gòu)造位置位于黔中南北向構(gòu)造體系中的貴陽惠水褶皺帶的南部。自東而西主要有畜牧

14、農(nóng)場背斜、擺金向斜、大壩斗篷背斜、連江向斜、雅水抵季背斜及王佑穹隆等。在這些褶皺構(gòu)造的翼部尚發(fā)育有次級褶皺，區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造近于南北-北東向，次級構(gòu)造近于北東向。各構(gòu)造形跡的展布見圖2-1-1。礦區(qū)位置圖2-1-1 區(qū)域地質(zhì)略圖第二節(jié) 礦區(qū)地層礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中二疊統(tǒng)茅口組，上二疊統(tǒng)吳家坪組、長興組，下三疊統(tǒng)大冶、谷腳組，中三疊統(tǒng)青巖組及第四系?，F(xiàn)對其由新至老分述如下： 1第四系（ Q ）由殘積、坡積、沖擊形成的砂、礫及亞粘土組成，零星分布于區(qū)內(nèi)緩坡地帶，不整合覆蓋于各時代地層之上，厚度 18m，平均5m。2三疊系中統(tǒng)青巖組（T2q）圖2-2-1 T2q地層分布示意圖該層分布于礦區(qū)西北部，出

15、露面積351525m2，占礦區(qū)總面積的8.92%。見圖2-2-1。由生物礁相灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r和泥、頁巖組成韻律層，灰?guī)r多呈薄層狀。厚度150850m，平均500m。富含腕足、瓣鰓、菊石、珊瑚等多門類化石。3三疊下統(tǒng)大冶-谷腳組（T1d+g）該層分布于礦區(qū)西北部，出露面積1096950m2，占礦區(qū)總面積的27.8%。見圖2-2-2按巖性該區(qū)劃分為三段：圖2-2-2 T1d+g地層分布示意圖下部：灰綠、灰黑色砂巖、泥、頁巖，風(fēng)化后多帶紫紅色，時夾少量鈣質(zhì)粉砂巖、薄層灰?guī)r和泥灰?guī)r。厚3763m；中部：淺灰至深黑色薄層灰?guī)r與灰黑、灰綠色頁巖互層夾中層灰?guī)r。厚2532m；下部：灰至深灰色薄層及片

16、狀灰?guī)r，層間常含不規(guī)則泥質(zhì)條帶。偶有頁巖、角礫狀灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r夾層。厚150m左右。吳家坪、長興組（P3 w + c）分布于礦區(qū)中部，呈北東向展布，出露面積1750175m2，占礦區(qū)總面積的44.4%。見圖2-2-3。4二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）為灰、深灰色中厚至厚層狀燧石灰?guī)r、微晶至細品質(zhì)結(jié)構(gòu)，燧石團塊呈瘤狀、串珠狀沿層面分布，總厚度2575m，平均50m。與下伏P3w地層呈整合接觸。5二疊系上統(tǒng)吳家坪組(P3w)圖2-2-3 P3w+c地層分布示意圖主要為一套以海相、淺海相、過渡相為主的沉積巖系，巖性以細碎屑巖、硅質(zhì)灰?guī)r及燧石灰?guī)r為主，間夾泥巖和煤層等，為本區(qū)含煤地層?？偤穸?80m左右

17、，含煤六層。根據(jù)巖性和含煤特征，全組由上至下依次分為三段。各含煤段自下而上含煤以K1、K2、K 3、K4、K5、K6示之，分別概述如下：第一含煤段(P3w1)：以粘土巖為主夾少許硅質(zhì)巖及泥灰?guī)r等，厚120-180m，平均150m。橫向展布穩(wěn)定，與下伏地層呈假整合接觸，含K1、K2二煤層， K1、K2煤層均系為本區(qū)主要可采煤層，厚度較穩(wěn)定，K1煤層厚度0.700.90m，平均厚度0.8m左右，K2煤層厚度0.901.10m，平均厚度1.0m左右，K3煤層橫向展布不穩(wěn)定，厚度一般0.10.40m，區(qū)域范圍內(nèi)不可采。第二含煤段(P3w2)：以燧石灰?guī)r為主，厚120150m，與第一含煤段整合接觸。含K

18、4煤層，厚度O.20.4m左右，區(qū)內(nèi)橫向展布極不穩(wěn)定，為不可采煤層，距可采煤層頂界約80100m。本段在本礦區(qū)內(nèi)出露較為廣泛。第三含煤段(P3w3)：以細碎屑巖為主，厚80110m，與第二含煤段整合接觸。含K5、K6兩層煤，厚度0.10.3m，橫向極不穩(wěn)定，不可采。本段在本礦區(qū)內(nèi)大部分已被風(fēng)化剝蝕掉。出露較少。6二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）圖2-2-4 P2m地層分布示意圖該層分布于礦區(qū)東南部，出露面積741975m2，占礦區(qū)總面積的18.8%。見圖2-2-4。淺灰色厚層塊狀石灰?guī)r。下部偶含白云質(zhì)斑塊，中部含少量燧石結(jié)核。上部普遍含白云質(zhì)斑塊及條帶?？偤翊笥?00m。產(chǎn)蜓類化石。第三節(jié) 礦區(qū)構(gòu)造

19、礦區(qū)位于大壩斗篷背斜西翼，礦區(qū)總體為傾向北西的單斜地層，地層傾向302°，傾角28°36°，平均32°；礦區(qū)東部大壩斗篷背斜，背斜東翼地層傾向122°，傾角26°34°，平均30°；該背斜兼伴有次一級褶皺和次生斷層，軸向北東，并呈波浪起伏。受次級構(gòu)造影響，在今后的生產(chǎn)過程中預(yù)計會遇到小型斷裂構(gòu)造，對煤層一般都有破壞作用，對開采有一定影響。 總體上，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度類型屬簡單類型。第四節(jié) 煤層區(qū)內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)吳家坪組(P3w)，厚度約380m。含煤六層，煤層總厚度1.53.5m，最大含煤系數(shù)0.51.17

20、。礦區(qū)范圍內(nèi)該套地層含可采煤層2層，即K1、K2煤層，含煤系數(shù)0.30O.37。K1、K2煤層厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采；煤層產(chǎn)狀穩(wěn)定：背斜西翼傾向302°左右，平均傾角32°；東翼傾向302°左右，平均傾角30°。K1煤層：位于二疊系上統(tǒng)吳家坪組中下部，直接項板為淺灰、灰色薄層鈣質(zhì)粉砂巖、細砂巖，部分地段煤層直接與老頂接觸，直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質(zhì)粘土巖、粘土巖。煤厚0.70.9m，平均厚0.8m，在該煤層中部夾一層不穩(wěn)定夾矸，夾矸厚5cm20cm，該煤層在區(qū)域內(nèi)屬穩(wěn)定可采煤層。K2煤層：位于二疊系上統(tǒng)吳家坪組中下部，距K1煤層垂距約20m，煤層之

21、上有一層厚0.50m 的粘土巖、炭質(zhì)粘土巖、薄層狀灰?guī)r偽頂，頂板為灰、深灰色厚層狀凝灰質(zhì)粉砂巖及細砂巖，直接底板為粘土巖、炭質(zhì)粘土巖，底板為深灰色中厚層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。實測露頭及井下揭煤點，煤層厚度0.91.1m，平均1.0m，西翼煤層傾向約302°，煤層平均傾角32°，東翼煤層傾向約122°，煤層平均傾角30°，夾矸較薄。煤層展布較穩(wěn)定，頂、底板均為粉砂質(zhì)粘土巖，圍巖界線清楚，屬于穩(wěn)定的可采煤層。本礦目前主采K2煤層?？刹擅簩犹卣鞅硪姳?-4-1。表3-4-1 可 采 煤 層 特 征 表煤層編號煤層穩(wěn)定性厚度（m）層間距（m）傾角（°）

22、結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性K1較穩(wěn)定20m32簡單夾矸薄頂、底板粉砂質(zhì)粘土巖K2較穩(wěn)定32簡單夾矸薄頂、底板粉砂質(zhì)粘土巖第三章 水文地質(zhì)特征第一節(jié) 區(qū)域水文地質(zhì)概況礦區(qū)位置礦區(qū)地處云貴高原東南部，區(qū)內(nèi)地形以中低山為主。位于珠江水系與長江水系分水嶺南坡，礦區(qū)屬于珠江水系的一級支流漣江，流域內(nèi)多凹地和緩坡，碳酸鹽類巖石廣泛分布，巖溶個體地貌如溶丘、洼地、峰叢、溶斗、伏流等分布普遍。詳見圖3-1-1。圖3-1-1 區(qū)域水文地質(zhì)略圖出露巖層主要為碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類。碳酸鹽巖主要包括石炭系下統(tǒng)馬平組至大塘組灰?guī)r、二疊系中統(tǒng)棲霞組、茅口組及二疊系上統(tǒng)長興組灰?guī)r、三疊系下統(tǒng)谷腳組的灰?guī)r、三疊系中統(tǒng)獅子山組灰?guī)r以及惠

23、水向斜兩翼的第三系礫巖等。碳酸鹽巖分布面積廣，分布區(qū)多屬裸露及半裸露的基巖山區(qū)，地表巖溶洼地、落水洞、溶斗、巖溶潭、巖溶大泉等較發(fā)育，地下局部發(fā)育溶洞、暗河。地下賦存著豐富的巖溶水，富水性強。碎屑巖分布面積相對較小，主要包括二疊系下統(tǒng)梁山組中的砂巖、粉砂巖及粘土巖、二疊系上統(tǒng)吳家坪組中的粘土巖、三疊系下統(tǒng)大冶組砂泥巖、三疊系中統(tǒng)新苑組的泥頁巖、鈣質(zhì)頁巖。碎屑巖靠近地表時風(fēng)化作用較強烈，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，含風(fēng)化裂隙水，深部發(fā)育構(gòu)造裂隙地段，含構(gòu)造裂隙水為主，富水性總體較弱。一、地下水類型與含水層巖組的富水性（一）碳酸鹽巖裂隙溶洞水1惠水向斜兩翼第三系（E）下部礫巖該層調(diào)查泉點7個，常見流量2025

24、 l/s，最大流量50.4 l/s，其補給來源主要來自兩翼下三疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng)的灰?guī)r和白云巖。富水性中等，地下水化學(xué)類型HCO3Ca型水，總礦化度175284 mg/l，PH值7.177.59，總硬度8.59.4德國度。2三疊系中統(tǒng)上部含水巖組（T22）主要為獅子山組，為分布于向斜軸部或翼部，多呈條帶狀分布。厚狀至塊狀白云巖、石灰?guī)r，頂、底部夾少量砂頁巖。石灰?guī)r中溶洞、地下河發(fā)育，地下水多以管流形式賦存，富水性不均勻。泉水流量30100 l/s，枯季逕流模數(shù)6.33 l/s·km2。富水性強。地下水化學(xué)類型HCO3Ca· Mg型水，總礦化度168279 mg/l，PH值7.3

25、57.41，總硬度9.2214.43德國度。3三疊系下統(tǒng)上部含水巖組（T12）主要為谷腳組，分布于各向斜的翼部。中至厚層狀石灰?guī)r、白云巖。巖溶發(fā)育,常形成大面積峰林溶盆、溶丘洼地地貌。常見大泉、地下河出口流量50300 l/s，枯季逕流模數(shù)2.796.92 l/s·km2。含水性不均勻，富水性強。地下水化學(xué)類型HCO3Ca或HCO3Ca· Mg型水，總礦化度193500 mg/l，PH值6.807.84，總硬度8.4818.1德國度。4二疊系中、下統(tǒng)含水巖組（P2P1）分布于區(qū)內(nèi)各背斜的翼部，上部茅口組為厚層灰?guī)r，下部棲霞組為中夾厚層石灰?guī)r，底部梁山組為頁巖。石灰?guī)r中溶洞、

26、地下河強烈發(fā)育，地下水多以管流形式賦存，富水性不均勻。常見泉水、地下河出口流量200500 l/s，枯季地下逕流模數(shù)4.6816.64 l/s·km2。富水性極強。地下水化學(xué)類型一般為HCO3Ca型，總礦化度158288 mg/l，PH值7.448.10，總硬度8.199.24德國度。4石炭系含水巖組（C1dC3）主要包括馬平群、黃龍群、擺佐組及大塘組，中至厚層狀石灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。巖溶發(fā)育，常形成大面積峰叢地貌。常見大泉、地下河出口流量100200 l/s，枯季減至50100 l/s，枯季地下逕流模數(shù)4.478.54 l/s·km2。富水性強。地下水化學(xué)類型一般為

27、HCO3Ca型，少數(shù)為HCO3Ca·Mg型，總礦化度149495 mg/l，PH值7.208.01，總硬度7.3021.24德國度。（二）碳酸鹽巖與碎屑巖互層溶洞裂隙水1三疊系下統(tǒng)（T11）本區(qū)出露主要為大冶組，中厚至薄層片狀石灰?guī)r，時夾泥灰?guī)r、頁巖，底部有38m至63m的黃綠色頁巖。巖溶發(fā)育，常形成溶丘洼地地貌。常見大泉流量20200 l/s，枯季減至1030 l/s，枯季地下逕流模數(shù)2.724.45 l/s·km2。富水性弱至中等。地下水化學(xué)類型為HCO3Ca或HCO3Ca·Mg型，總礦化度185290 mg/l，PH值7.207.78，總硬度7.5714.7

28、2德國度。2二疊系下統(tǒng)（P2）包括長興組、吳家坪組。以黑灰色厚層至塊狀燧石灰?guī)r為主，夾泥質(zhì)頁巖和硅質(zhì)巖，含煤多層。地表巖溶不發(fā)育，地貌以剝蝕低中、山丘陵為主。常見流量10200 l/s，枯季減至5100 l/s，枯季地下逕流模數(shù)2.464.12 l/s·km2。富水性弱至中等。地下水化學(xué)類型有兩種：自灰?guī)r中出露的地下水，一般為低礦化度，弱酸性，HCO3Ca或HCO3Ca·Mg型水，自煤層或砂巖中出露的地下水，一般為低礦化度，弱酸性，HCO3·SO4Ca型水。（三）基巖裂隙水三疊系中統(tǒng)（T2）包括新苑組，上部以砂巖為主，下部以頁巖為主，常見流量0.10.5 l/s，

29、枯季地下逕流模數(shù)1.14 l/s·km2。富水性弱。地下水化學(xué)類型為HCO3Ca·Mg型，總礦化度1225 mg/l，PH值7.68，總硬度10.08德國度。二、區(qū)域地下水的補給、逕流、排泄條件區(qū)內(nèi)地下水的補給來源以大氣降水為主，地表水補給為輔。在非可溶巖分布區(qū)，部份降水沿地面的孔隙及裂隙滲入地下，補給地下水；在可溶巖分部區(qū)，大氣降水多沿落水洞、漏斗等巖溶負地形集中慣入式補給地下。補給強度隨降雨時間、強度及巖性的不同而不同，一般降雨時間長、強度大補給量亦大，可溶巖分布區(qū)補給強度大于非可溶巖分布區(qū)。地下水的逕流排泄在可溶巖地層中，以管道流為主，脈狀流為輔，大部份沿地下溶洞、暗

30、河經(jīng)長途逕流，最后以溶蝕泉形式排泄于河谷中；在非可溶巖地層中，以隙流為主，受地形、地貌、巖性、構(gòu)造控制，經(jīng)短距離逕流在地形適宜處排出地表，為近源排泄。三、地下水動態(tài)區(qū)域內(nèi)巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補給來源，地下水動態(tài)隨季節(jié)變化明顯，一般每年3月地下水流量、水位開始回升，89月為最高值，其間出現(xiàn)13次峰值，1012月份進入平水期，水位、流量開始逐漸遞減，到次年三、四月份降為最低值。（以上根據(jù)1/20萬貴陽幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報告）第二節(jié) 礦區(qū)水文地質(zhì)條件礦區(qū)內(nèi)出露地層有第四系，三疊系中統(tǒng)青巖組，三疊系下統(tǒng)大冶-谷腳組，二疊系上統(tǒng)長興組、吳家坪組及二疊系中統(tǒng)茅口組?，F(xiàn)將各地層富水性分述

31、如下：一、地層富水性1第四系（Q） 由殘坡積、沖積的砂礫、粘土及亞粘土等組成，厚05m左右。富水性弱，表現(xiàn)為季節(jié)性含(透)水。2二疊系中統(tǒng)青巖組（T2q）由生物礁相灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r和泥、頁巖組成韻律層，灰?guī)r多呈薄層狀。厚度150850m，平均500m。富水性強，以巖溶水為主。3三疊下統(tǒng)大冶-谷腳組（T1d+g）上部：灰綠、灰黑色砂巖、泥、頁巖，風(fēng)化后多帶紫紅色，時夾少量鈣質(zhì)粉砂巖、薄層灰?guī)r和泥灰?guī)r。厚3763m；中部：淺灰至深黑色薄層灰?guī)r與灰黑、灰綠色頁巖互層夾中層灰?guī)r。厚2532m；下部：灰至深灰色薄層及片狀灰?guī)r，層間常含不規(guī)則泥質(zhì)條帶。偶有頁巖、角礫狀灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r夾層。厚150

32、m左右。三疊下統(tǒng)大冶-谷腳組總體以裂隙水為主，水力聯(lián)系較差，含水性弱。4二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）由灰、深灰色中厚至厚層狀燧石灰?guī)r組成，總厚度2575m，平均50m，該層為礦區(qū)主要含水層，以巖溶水為主，富水性強。5二疊系上統(tǒng)吳家坪組（P3w）為區(qū)內(nèi)主要含煤巖系。由粘土巖、炭質(zhì)粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖及灰?guī)r和煤層交互組成。含碎屑巖裂隙水。地下水徑流模數(shù)0.1671.14 Ls.km2，為相對隔水層。6二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）淺灰色厚層塊狀石灰?guī)r。下部偶含白云質(zhì)斑塊，中部含少量燧石結(jié)核。上部普遍含白云質(zhì)斑塊及條帶?？偤翊笥?00m。富水性強，以巖溶水為主。二、地下水補給、逕流、排泄條件大氣降

33、水是區(qū)內(nèi)地下水的主要補給來源。大氣降水通過第四系地層孔隙及、基巖構(gòu)造及風(fēng)化裂隙以及巖溶管道滲入地下，沿層間裂隙、構(gòu)造裂隙和風(fēng)化溶蝕裂隙及巖溶管道運移，向地勢低洼的溝谷以泉的形式排泄。三、構(gòu)造富水性礦區(qū)位于大壩斗篷背斜西翼，礦區(qū)總體為傾向北西的單斜地層，礦界內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造。因此，總體上構(gòu)造富水性弱、導(dǎo)水性差。但局部地段節(jié)理、裂隙較發(fā)育，賦水性局部相對較強。四、水文地質(zhì)類型儲量計算標(biāo)高在+1200m+700m之間，礦山預(yù)計最低開采水平部份位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地形坡度相對較陡，不利于地表水的滲入，直接充水水源主要為碳酸鹽巖巖溶水和老窯、采空區(qū)積水。故本礦屬以頂板充水為主的碳酸鹽巖裂隙水充水礦床

34、，水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為簡單類型。第三節(jié) 充水因素分析礦井充水因素既決定于水文地質(zhì)條件，又決定于開拓方式。充水強度受充水水源、通道以及方式的影響。 一、充水水源通過對紅番哨煤礦范圍內(nèi)地表和井下的調(diào)查分析及對區(qū)域水文地質(zhì)特征分析，礦井充水水源主要為大氣降水、地下水和老空積水。（一）大氣降水大氣降水是礦區(qū)主要充水因素之一。大氣降水通過落水洞、漏斗等巖溶負地形慣入地下及裂隙、孔隙滲入地下成為井巷的充水水源。在雨季需加強防水排水措施。（二）地下水礦區(qū)內(nèi)的主要含水層有P2m、P3w、P3c+d、T2q的灰?guī)r、含燧石灰?guī)r及硅質(zhì)巖。P2m強巖溶含水層由于受P3w底部粘土巖的隔擋，厚度大于150m以上，天然條

35、件下，與煤系發(fā)生水力聯(lián)系微弱，對煤礦床開采影響較小，只有當(dāng)導(dǎo)水?dāng)鄬踊蚱渌鼘?dǎo)水通道溝通下伏含水層與礦床水力聯(lián)系時，下伏含水層才會成為礦井的充水水源，從而威脅到煤礦床的開采。P3w中等巖溶含水層，是礦床開采的直接充水水源。區(qū)內(nèi)K1煤層淺部已有開采，K1煤層距K2約20m，礦井開采過程中，必須注意K1放頂引起的老空水下灌，K2鄰近采空區(qū)的開采，也必須探放水，K1老空水將直接威脅到K2煤層的開采安全，預(yù)防上層老空突水將是今后礦井水危害處理的重中之重。P3c+d中等巖溶含水層位于煤層上部，距離k1煤層大于200m，對采礦的影響較小。但在今后的采礦活動中，頂板冒落裂隙帶將溝通該含水層，成為直接充水水源。T

36、2q中等巖溶含水層位于煤層上部，下部間隔大冶-谷腳組弱含水層，與煤層之間的水力聯(lián)系較弱。是礦井開采的間接充水水源。（三）老空區(qū)積水在煤層露頭帶上分布有大量的廢棄煤窯，主要是在淺部開采K1、K2號煤層時遺留，沿煤層露頭線已形成了帶狀的采空區(qū)，估算采空區(qū)面積約95135m2，儲水空間約30443m3（儲水空間按采空面積的40%、厚度按煤層的平均厚度0.8m計算），由于為斜井易產(chǎn)生大量的積水。在接近老窯采空區(qū)時，更應(yīng)加強防水工作，確保礦井生產(chǎn)安全。（四）地表水及沖溝水礦區(qū)無大的地表水體。礦區(qū)內(nèi)的沖溝僅為季節(jié)性溪溝，僅在雨季時有水，溪溝水對礦井沖水基本無影響。二、充水通道1巖石天然節(jié)理裂隙巖石風(fēng)化節(jié)理

37、、裂隙很發(fā)育，而深部則發(fā)育構(gòu)造節(jié)理、裂隙，它們是地下水活動的良好通道。2人為采礦冒落裂隙未來的采煤活動將產(chǎn)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。另外，開采煤層時，礦坑底板在茅口組中承壓地下水頭作用下產(chǎn)生破裂，成為茅口組中地下水向礦井充（突）水的通道。3老空區(qū)廢棄采面或巷道以及老空區(qū)會成為集蓄地下水的埸所，一但與礦井溝通會成為充水通道。三、充水方式由于礦井直接充水含水層露頭分布廣，但接受大氣降水補給不強，為弱裂隙含水層，充水通道主要以巖石原生和采礦節(jié)理、裂隙為主，規(guī)模一般不大。因此未來礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主，局部連通老空區(qū)

38、導(dǎo)水時，可能發(fā)生突水。第四節(jié) 礦井涌水量預(yù)算根據(jù)貴州省惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告(2004年11月)(中化地質(zhì)礦山總局貴州地質(zhì)勘查院)，礦山開采過程中的實際測量，礦井涌水量較大，礦井正常涌水量10m3h，最大涌水量30 m3h。由于該礦的水文地質(zhì)研究程度較低，礦井正處于掘進階段，礦井涌水量估算資料缺乏，因此本次采用滲入系數(shù)法對礦井涌水量進行預(yù)算。計算公式：式中，Q預(yù)算惠水縣崗度煤礦在完全開采后最大涌水量（m3/d）；a滲入系數(shù)；A年平均降雨量（m2）；F礦區(qū)面積（m2）?；菟h崗度煤礦滲入系數(shù)根據(jù)1/20貴陽幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報告中的長田地區(qū)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，該礦區(qū)的滲入系數(shù)采用0.2，

39、年平均降雨量取1.154m，礦區(qū)面積為3940700m2。即Q=2491m3/d以上涌水量是在正常情況下預(yù)算得出，沒有考慮礦井開采后水文地質(zhì)條件的改變及裂隙擴張、降雨極值的影響等。因此，礦山在今后開采過程中應(yīng)堅持有疑必探，先探后掘的原則，及時修正涌水量值，合理選擇排水設(shè)備。第五節(jié) 工程地質(zhì)條件一、工程地質(zhì)條件現(xiàn)狀評價（一）工程地質(zhì)巖類劃分礦區(qū)及外圍巖漿巖、碎屑巖皆有出露，第四系松散堆積物零星分布。根據(jù)巖土的堅硬程度、結(jié)構(gòu)以及物理力學(xué)性質(zhì)，將本區(qū)巖石分為堅硬、半堅硬和松散三種巖類。1堅硬巖類青巖組、長興組、茅口組巖性以灰?guī)r為主、吳家坪組的巖性以砂巖為主。巖石堅硬性脆，抗壓強度高，在深切峽谷地區(qū)之

40、陡坡仍然較穩(wěn)定，可滿足一般建筑物對地基的要求。2半堅硬巖類大冶-谷腳組、吳家坪組的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖，泥質(zhì)砂巖次之，抗壓強度較低，透水性弱，能起到阻水作用，巖質(zhì)軟硬相間分布，巖層強度差。3松散巖類為第四系粘土、亞粘土、砂礫石堆積層，局部有淤泥層，分布于河谷階地、洼地，力學(xué)強度極低。（二）巖土體工程地質(zhì)條件1各巖、土體的工程地質(zhì)性質(zhì)普查區(qū)內(nèi)主要存在如下二類工程地質(zhì)巖組碎屑巖類工程地質(zhì)巖組：主要為吳家坪組砂、泥巖等碎屑巖組成，此類巖組新鮮巖石強度大，穩(wěn)固性較好，但耐風(fēng)化力差，風(fēng)化后多變?yōu)樗閴K及砂粒，其強度及穩(wěn)固性迅速降低，極易垮塌。松散巖類工程地質(zhì)巖組：由第四系（Q）殘坡積的碎石、砂、泥等組成

41、，厚度030m，分布于洼地中，面積小,強度及穩(wěn)固性均較差，水充盈后，強度及穩(wěn)固性更差，常產(chǎn)生小面積的崩落、垮塌及形成泥石流而造成危害。2煤層頂、底板穩(wěn)固性煤層直接頂板為淺灰、灰黑色薄層粘土巖，總體穩(wěn)定性較好，但在小斷層發(fā)育地段，頂板穩(wěn)定性稍差，有局部產(chǎn)生冒頂脫落的可能。直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質(zhì)粘土巖、粘土巖，有可能產(chǎn)生底鼓，但據(jù)以往開采情況調(diào)查，底板底鼓作用不明顯。綜上所述，礦山工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度屬于簡單至中等類型。二、工程地質(zhì)條件預(yù)測評價煤層頂?shù)装逄卣鳎壕飪?nèi)煤層頂?shù)装鍡l件較好，頂板多為粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r較穩(wěn)定，但直接頂板為粘土質(zhì)粉砂巖，應(yīng)加固頂板管理和支護；底板為粉砂質(zhì)粘上巖吸

42、水性較強，局部地段存在泥化和膨脹現(xiàn)象(俗稱“底鼓”)，在底板管理中應(yīng)采取相應(yīng)措施，消除底板軟巖危害。地區(qū)內(nèi)地下潛水位較高，煤層分布于潛水面以下，地下水以巖溶裂隙水為主，基巖裂隙水次之，補給來源以大氣降水為主，次為小型溪溝水及老窯積水。老窯積水是礦井充水的主要因素，對礦井淺部開采影響最大，應(yīng)充分重視與避免水害。第六節(jié) 環(huán)境地質(zhì)條件一、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)狀評價根據(jù)中國地震的參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001）提供的地震烈度資料，普查區(qū)地震屬基本烈度VI度分布區(qū)，同時歷史上未記載有大于VI度的地震，區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，區(qū)域穩(wěn)定性良好。礦區(qū)內(nèi)沖溝較為發(fā)育，加上碎屑巖類地質(zhì)巖組風(fēng)化層及松散巖類工程地質(zhì)巖組大片分布

43、，其強度及穩(wěn)固性一般。根據(jù)實地調(diào)查，該區(qū)未發(fā)生過滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。因此，區(qū)內(nèi)環(huán)境地質(zhì)條件屬于簡單至中等類型。建議礦山在今后的開采過程中應(yīng)采取切實可靠的防范處理措施，避免礦井發(fā)生老窖透水和冒頂?shù)劝踩鹿实陌l(fā)生。預(yù)防因井下采煤而引發(fā)的地裂縫、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害。二、礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)預(yù)測評價根據(jù)貴州省地礦局105地質(zhì)大隊2003年9月提交的貴州省惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告書，惠水縣高鎮(zhèn)鎮(zhèn)紅番哨煤礦安全深度為312m，礦區(qū)開采煤層上覆巖土厚度均小于此安全深度。當(dāng)?shù)V區(qū)開采形成采空區(qū)后，引發(fā)地面塌陷、山體開裂、崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的可能性大。為了預(yù)先防治上述可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，提出如下防

44、治措施：1采煤時采空區(qū)整體面積不能過大，應(yīng)適當(dāng)增加保安煤柱，以縮小單個采空區(qū)面積；2在發(fā)現(xiàn)有地裂縫等災(zāi)害地質(zhì)先兆時，應(yīng)加以處理，如在地表填補裂縫，地表修建排水溝等，以減少地表水下灌，降低崩塌、垮落坡積物中水的充盈度等；3在地表有居民聚居區(qū)及重要建筑物地段，留足保安煤柱。第四章 礦井防治水措施第一節(jié) 礦井防水探水地面防水是指在地面修筑排水工程和隔水防滲措施，以限制大氣降水、地表水和淺部地下水補給礦井充水巖層或直接滲入地下。一、地面防水1填堵通道為防止大氣降水滲入礦井，每年雨季來臨前，應(yīng)對礦井范圍及周邊地表進行調(diào)查，對能引起地表水入滲井下的各種通道，如地裂縫、廢棄小窯、井筒及各種塌陷等，用粘土石塊或水泥砂漿石塊進行堵填，防止地表水的滲入。2挖溝排（截）洪礦井口位于地勢相對較低處，雨季山洪暴發(fā)時有可能會灌入井口和工業(yè)廣場，造成對礦井的危害。可在井口的上方，沿著垂直來水方向修建排洪溝，攔截洪水和淺部地下水。二、井下防水井下防水是根據(jù)井巷等巖石的水文和工程地質(zhì)特征，留設(shè)防水煤柱和建筑防水閘、防水墻。（一）防水煤（巖）柱1與相鄰礦井開采同一煤層時，在礦井邊界處留設(shè)保安煤柱，嚴禁破壞煤柱和越界開采。2在礦井及周圍老空分布區(qū)及原煤礦采空區(qū)，應(yīng)外推60m圈出積水老空區(qū)警戒線，并留設(shè)防水煤柱。3煤層接近導(dǎo)水?dāng)鄬訒r，應(yīng)預(yù)留煤柱。4在村寨比較集中的