紅番哨煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報告

PAGEPAGE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(fù)責(zé)：王建單位負(fù)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11 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-PAGE27-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［2007］37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）。礦區(qū)位置圖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°39′05″～106°40′15″；北緯：26°13′18″～26°14′29″。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3.9407km2，開采深度1200m～700m。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1000～1200m，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(yán)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5～9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)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Ⅵ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。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(yuǎn)，自上世紀(jì)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)[2003]14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)[2007]61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，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。2．1978年貴州108地質(zhì)隊對惠水縣進行了區(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)。3．2003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。4．2007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》。5．2007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》。6．2007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。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)域地層簡系統(tǒng)組(群)地層代號厚度（m）礦產(chǎn)第四系Qu0～10下第三系E0～260白堊系上統(tǒng)惠水組K2h4～508三疊系中統(tǒng)新苑組T2x10～340下統(tǒng)羅樓－紫云組T1l+50～600二疊系上統(tǒng)長興－大隆組P3c40～55吳家坪組P3w295～355煤中統(tǒng)茅口組P2400～720棲霞組P2q50～150下統(tǒng)梁山組P10～10石炭系上統(tǒng)滑石板－馬平組C2hs+m80～1382二、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)略圖礦區(qū)位置第二節(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。現(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1～8m，平均5m。2．三疊系中統(tǒng)青巖組（T2q）圖2-2-1T2q地層分布示意圖該層分布于礦區(qū)西北部，出露面積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。圖2-2-1T2q地層分布示意圖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圖2-2-2T1d+g地層分布示意圖量鈣質(zhì)粉砂巖、薄層灰?guī)r和泥灰?guī)r。厚37—63m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25—32m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150m左右。吳家坪、長興組（P3w+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2-2-34．二疊系上統(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(xì)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25～75m，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2-2-3P3w+c地層分布示意圖圖2-2-3P3w+c地層分布示意圖第一含煤段(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0.70—0.90m，平均厚度0.8m左右，K2煤層厚度0.90—1.10m，平均厚度1.0m左右，K3煤層橫向展布不穩(wěn)定，厚度一般0.1—0.40m，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120—150m，與第一含煤段整合接觸。含K4煤層，厚度O.2—0.4m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80—100m。本段在本礦區(qū)內(nèi)出露較為廣泛。第三含煤段(P3w3)：以細(xì)碎屑巖為主，厚80—110m，與第二含煤段整合接觸。含K5、K6兩層煤，厚度0.1～0.3m，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2-2-4P2m地層分布示意圖該層分布于礦區(qū)東南部，出露面積741975m圖2-2-4P2m地層分布示意圖第三節(jié)礦區(qū)構(gòu)造礦區(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1.5—3.5m，最大含煤系數(shù)0.5—1.17％。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)0.30～O.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(xì)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0.7～0.9m，平均厚0.8m，在該煤層中部夾一層不穩(wěn)定夾矸，夾矸厚5cm～20cm，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(xì)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0.9～1.1m，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可采煤層特征煤層編號煤層穩(wěn)定性厚度（m）層間距（m）傾角（°）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。礦區(qū)位置圖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20～25l/s，最大流量50.4l/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HCO3—Ca型水，總礦化度175～284mg/l，PH值7.17～7.59，總硬度8.5～9.4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30～100l/s，枯季逕流模數(shù)6.33l/s·km2。富水性強。地下水化學(xué)類型HCO3—Ca·Mg型水，總礦化度168～279mg/l，PH值7.35～7.41，總硬度9.22～14.43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50～300l/s，枯季逕流模數(shù)2.79～6.92l/s·km2。含水性不均勻，富水性強。地下水化學(xué)類型HCO3—Ca或HCO3—Ca·Mg型水，總礦化度193～500mg/l，PH值6.80～7.84，總硬度8.48～18.1德國度。4．二疊系中、下統(tǒng)含水巖組（P2～P1）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、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200～500l/s，枯季地下逕流模數(shù)4.68～16.64l/s·km2。富水性極強。地下水化學(xué)類型一般為HCO3—Ca型，總礦化度158～288mg/l，PH值7.44～8.10，總硬度8.19～9.24德國度。4．石炭系含水巖組（C1d～C3）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100～200l/s，枯季減至50～100l/s，枯季地下逕流模數(shù)4.47～8.54l/s·km2。富水性強。地下水化學(xué)類型一般為HCO3—Ca型，少數(shù)為HCO3—Ca·Mg型，總礦化度149～495mg/l，PH值7.20～8.01，總硬度7.30～21.24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20～200l/s，枯季減至10～30l/s，枯季地下逕流模數(shù)2.72～4.45l/s·km2。富水性弱至中等。地下水化學(xué)類型為HCO3—Ca或HCO3—Ca·Mg型，總礦化度185～290mg/l，PH值7.20～7.78，總硬度7.57～14.72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10～200l/s，枯季減至5～100l/s，枯季地下逕流模數(shù)2.46～4.12l/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，HCO3—Ca或HCO3—Ca·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·SO4—Ca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0.1～0.5l/s，枯季地下逕流模數(shù)1.14l/s·km2。富水性弱。地下水化學(xué)類型為HCO3—Ca·Mg型，總礦化度1225mg/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(fù)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，8～9月為最高值，其間出現(xiàn)1～3次峰值，10～12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。現(xiàn)將各地層富水性分述如下：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0—5m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150～850m，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37—63m；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25—32m；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150m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25～75m，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)0.167～1.14L／s.km26．二疊系中統(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，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(fù)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T2q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、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)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10m3／h，最大涌水量30m3／h。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，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）。惠水縣崗度煤礦滲入系數(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，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，厚度0～30m，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》（GB18306—2001）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，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