煤矿水文地质类型划分报告.doc

地方 2017 昭镇 006 云南省镇雄县云南省镇雄县 煤矿煤矿 水文地质类型划分报告水文地质类型划分报告 云南地方矿山安全评价院云南地方矿山安全评价院 二二 一七年十月一七年十月 1 74 云南省镇雄县云南省镇雄县 煤矿煤矿 水文地质类型划分报告水文地质类型划分报告 野外作业 报告编写 报告校核 报告审查 法人代表 报告提交单位 云南省镇雄县 煤矿 报告编制单位 云南地方矿山安全评价院 报告编制日期 二 0 一七年十月 2 74 煤煤矿矿水水文文地地质质类类型型划划分分 报报告告 编编审审人人员员名名单单 审审核核人人员员名名单单 序号姓 名专 业技术职称签 字 1采 矿高级工程师 2通 风高级工程师 3机 电高级工程师 编写人员名单编写人员名单 序号姓 名专 业技术职称签 字 1采矿工程师 2采矿注册安全工程师 3地质工程师 4地质工程师 5采矿助理工程师 6机电助理工程师 3 74 目目 录录 第一章第一章 前前 言言 1 1 第一节 任务的由来 1 第二节 野外工作概况及任务完成情况 1 第三节 方案编制的依据 2 第二章第二章 矿区概况矿区概况 4 4 第一节 位置交通 4 第二节 矿区概况 5 第二节 自然地理及经济概况 5 第三节 以往地质工作概况 6 第四节 矿山生产开采情况 8 第五节 矿井排水设施能力现状 8 第三章第三章 矿区地质特征矿区地质特征 1111 第一节 矿区地质 11 第二节 矿区水文地质 14 第四章第四章 瞬变工作方法及技术瞬变工作方法及技术 2424 第一节 测地工作 24 第二节 物性工作 24 第三节 瞬变工作 25 第四节 精度评述 28 第五节 资料整理 29 第五章第五章瞬变电磁异常推断解释瞬变电磁异常推断解释 3030 第一节 异常圈定 30 第二节 异常分类 31 第三节 异常特征及推断解释 31 第六章第六章水患预测区的划分及其分布水患预测区的划分及其分布 4343 第一节 水患区 43 第二节 水患区危险性程度的划分 43 第三节 该矿区不同程度水患预测区的分布 44 第七章第七章 矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价 5151 第一节 矿井开采受水害影响程度的评价 51 第二节 防治水工作难易程度的评价 56 第八章第八章 矿井水文地质类型的划分及对防治水矿井水文地质类型的划分及对防治水 5959 工作的建议工作的建议 5959 第一节 矿井水文地质类型的划分 59 第二节 防治水工作的措施及建议 63 4 74 1 74 第一章第一章 前前 言言 第一节第一节 任务的由来任务的由来 近年来 各地都有煤矿透水事故不断发生 给矿山安全生产和企业财 产造成巨大损失 一些矿难事故伤亡人员较多 造成了极大的社会影响 引起各地政府部门和矿山业主的高度重视 发生透水事故的重要原因是对 矿区地下水富集情况及地下岩溶水道分布特征不了解 没有及时做好预防 措施 因此 初步查明矿区范围内地下水富集情况及地下岩溶水道分布情 况 可以为矿山预防水患制定相应措施 也为管理部门提供参考依据 基于上述原因 云南省昭通市镇雄县 煤矿委托我单位在其矿区范围 内开展物探测量工作 并根据实测成果编制水文地质类型划分报告 第二节第二节 野外工作概况及任务完成情况野外工作概况及任务完成情况 接受任务后 我单位于 2015 年 9 月 20 日组织人员进行现场踏勘 收 集资料等工作 根据目的任务和矿区实际情况 实施瞬变电磁测量工作 于 2015 年 9 月 26 日完成野外工作后转入室内资料整理及报告编制 本次工作完成的实物工作量主要有 1 采用中海达 RTK 系列高精度 GPS 及其配套设施定点布设物探剖面 18 条 观测点 432 个 2 实测瞬变电磁测深剖面 18 条 观测点 432 个 3 绘制矿区 18 条测线的视电阻率断面图 4 绘制了地表以下 5 个深度的视电阻率平面切片图 5 编制云南省镇雄县 煤矿充水性图 1 幅 6 隐蔽致灾因素综合成果图 1 张 7 编制 云南省镇雄县 煤矿水文地质类型划分报告 1 份 2 74 完成工作内容及工作量满足方案编制的要求 各项工作均符合相关规 范规程要求 本次工作的程序如下 第三节第三节 方案编制的依据方案编制的依据 一 规范和标准 1 地面瞬变电磁法技术规程 DZ T 0187 1997 2 物化探工程测量规范 DZ T 0153 1995 3 地球物理勘察图图式图例及用色标准 DZ T0072 1993 4 煤矿防治水规定 国家安全生产监督管理总局 2009 09 21 5 建筑物 水体 铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程 煤 炭工业出版社 2000 6 地方煤矿实用手册 地质出版社 1989 年 7 工程地质手册 第二版 全面收集资料及现场踏勘 物探测线布置及物探测量 编制水文地质勘查报告 数据分析及处理 绘制物探成果图 水患预测分区 接受委托 3 74 8 水文地质勘察规范 GB50027 2001 二 技术资料 1 煤矿资源储量核实报告 云南华鹏爱地资源勘查有限公司 2011 年 10 月 2 煤矿矿产资源开发利用方案 云南地方煤矿设计研究院 2012 年 3 月 3 云南省镇雄县 煤矿地形地质图等 云南省镇雄县 煤矿 2015 4 提供 3 其它 4 74 第二章第二章 矿区概况矿区概况 第一节第一节 位置交通位置交通 煤矿划定矿区范围位于镇雄县 50 方向 平距约 23 地处云南 省镇雄县果珠乡境内 地理坐标 东经 104 58 11 104 59 09 北纬 27 33 28 27 32 47 矿区有约 6 km 简易公路与镇雄县至威信县公路相连 经林口至镇雄 县城 40km 至威信县 60km 至昆明市 678km 至内昆铁路彝良大寨站 190km 交通较为方便 图图 2 12 1 煤矿交通位置图煤矿交通位置图 5 74 第二节第二节 矿区概况矿区概况 镇雄县 煤矿位于镇雄县城 50 方位 平距约 23km 地处镇雄县果 珠乡境内 采矿许可证号为 5300002011031120108464 有效期2015 年4 月 2017 年2 月 本报告根据云南省划定矿区范围批复 滇 矿复 2011 第 117 号 划定矿区范围呈不规则的五边形 由 5 个拐点圈定 矿区面积 1 13km2 开采标高 1760 1500m 设计规模30 万吨 年 矿区范围拐点 坐标表 表 1 3 1 表表 1 2 11 2 1 煤矿矿区范围拐点坐标表煤矿矿区范围拐点坐标表 北京 54 坐标 3 度带 西安 80 坐标 拐点 号 纵坐标 X 横坐标 Y 纵坐标 X 横坐标 Y 矿 1 3048500 00 35498404 003048442 8335498324 17 矿 2 3049210 00 35498682 003049152 8435498602 17 矿 3 3049496 0035497594 003049438 8435497514 17 矿 4 3048865 0035497090 003048807 8435497010 16 矿 5 3048238 0035498243 003048180 8335498163 17 面积 1 13km2 开采标高 1760 1500m 第二节第二节 自然地理及经济概况自然地理及经济概况 一 自然地理 矿区地处滇东北乌蒙山北段 区内山脉呈北西南东向延展 属高原低 中山侵蚀地貌 地形切割中等 地势西南高 北东低 海拔一般 1600 2020m 最高点位于矿区西南部矿界 海拔标高 2066 4m 最低点在 矿山北东部冲沟 海拔标高 1630 0m 矿区最大相对高差为 436 7m 地貌 类型较单一 多逆向单面山 6 74 该区属长江水乌江流域 矿区内无大的地表水体 仅有树枝状季节性 沟溪分布 流量受大气降水控制 矿区地处云贵高原滇东北 属南温带高原山地季风气候 据镇雄县气 象局提供的气象资料 区内年平均气温 11 3 极端最高气温 34 8 最低气温为 11 9 年平均降雨量 913 4mm 年最小降雨量为 688 9mm 年最大降雨量为 1427 7mm 日最大降雨量 153 4mm 每年 6 10 月为雨季 降雨量占全年降雨量的 80 2 11 月至次年 5 月为旱季 年平均相对湿 度为 84 年蒸发量为 1092 1 毫米 无霜期为 217 天 每年 11 月至次年 3 月为冰冻期 全年主导风向为西北风 最大风力为 4 级 一般 2 3 级 瞬时最大风速 18m s 二 经济状况 区内村庄集中分布在矿区中部 民族以汉族为主 杂居彝 苗族 农 业主产玉米 土豆 豆类等粮食作物 经济作物有烤烟 林口乡的矿藏主 要有煤炭 硫铁矿 大理石 水晶石 石灰石等 其中煤炭和硫铁矿分布 很广 小煤矿是当地的经济支柱产业 区内高压电网纵横交错 镇雄县各乡镇村委会均开通程控电话 中国 移动和中国联通网络覆盖本区 电力通讯较为方便 第三节第三节 以往地质工作概况以往地质工作概况 以往地质工概况 1 煤矿位于镇雄煤田 解放前曾有人进行过镇雄县境内 1 15 万地 质图的测制 解放后 云南省地质局第二区测大队对镇雄图幅进行了 1 20 万区域地质调查工作 2 1982 年 8 月 云南省地质矿产局第一地质质大队提交 云南省镇 雄县镇雄煤矿北部井田东段详勘地质报告 先后完成 1 2000 地质测量 68km2 1 1 万水文地质图 68km2 施工岩心钻 140 个 有效进尺 44358 36 7 74 m 物探井 132 个孔 16323 m 探槽 100195m3 各种煤层煤岩样化验 1102 件 估算了 C5b C6a C6c共 3 层煤层储量 该详勘报告于1987 年7 月通过 云南省矿产储量委员会审查批准 云储决字1987 年第6 号总180 号 工业储 量A B C 级22721 万吨 其中A B 级10520 万吨 C 级12201 万吨 另 报 告将煤层厚度大于 0 70m 小于 0 80m 灰分大于 40 小于 50 的地段确定 为表外储量 并计算表外储量 1125 万吨 未获批准 镇雄县 煤矿划定矿区范围位于上述详勘报告勘查范围的北东部 本 次资源储量估算范围全部包含在原详勘报告储量估算范围内 经面积分割 估算 矿区占用原报告 A C 级表内储量为 498 万吨 占用原报告表外储量 53 万吨 已单列 3 2002 年 9 月 云南省煤炭地质勘查院 针对本矿山做过地质调查 工作 提交有 云南省镇雄县 煤矿小矿地质简测说明书 4 2006 年 12 月云南地矿资源股份有限公司曲靖公司对其矿区范围内 的煤炭资源储量进行核实 提交了 云南省镇雄县 煤矿资源储量核实报 告 昭通市国土资源局 2006 年 12 月以 昭市国土资矿储备字 2006 143 号 文予以评审备案 截至 2006 年 11 月 10 日 评审通过镇雄县 煤矿在 批准的矿权范围内 允许开采的平面和标高范围 查明资源储量 88 19 万 吨 消耗资源储量 41 12 万吨 保有资源储量 111b 333 47 07 万吨 其中 111b 类 8 51 万吨 333 类 38 54 万吨 上述各项地质工作 对本区范围及其周边的地层 构造 含煤性 煤 层 煤质 水文地质 工程地质 灾害地质特性 矿山分布 勘查开发规 划布局等情况有了一定的了解 为本次划定矿区范围资源储量核实工作奠 定了良好的基础 2011 年 10 月云南华鹏爱地资源勘查有限公司受昭通市镇雄县 煤矿 委托 完成对该矿权范围内资源储量的核实工作 最终完成 云南省镇雄 县 煤矿资源储量核实报告 8 74 第四节第四节 矿山生产开采情况矿山生产开采情况 一 矿井开采现状 煤矿建矿于 2000 年 于当年年正式投产 2015 年云南省国土资源 厅核发采矿许可证 生产规模为 4 万吨 年 现 煤矿采用平硐暗斜井开拓 采煤方法为长壁式采煤法 一次采全 高 开采顺序从高向低逐步回采 全部垮落法管理顶板 主要提升巷道及 运输大巷为砌碹支护 次要巷道为工字钢支护 回采工作面用单体支柱支 护 煤矿自 2000 年投产至今 主要开采 C5b煤层 从 2000 年至 2011 年 9 月累计产量约为28 万吨 目前 煤矿原矿区范围内 1655m 水平以上的 C5b 煤层已面临采空 矿区东邻镇雄县渣多沟流铁矿 各矿之间矿界关系明确 彼此无矿权 纠纷 与周边矿权无重叠交叉现象 二 小煤窑 矿区煤炭开采历史悠久 分布有多个小煤窑 现区内的小煤窑均已停 产 关闭 据调查访问 区内小煤窑属当地居民的私挖滥采 主要沿矿区 煤层露头开采 仅开采浅部风氧化带的煤层 开采技术水平较低 多采用 人工挖 背煤 巷道断面一般为 2 2 m 沿煤层倾向开采深度为 5 30m 见煤后沿煤掘进 用坑道式开采 一般未做支护 少数在坑口部 位用块石或小树支护 采用自然排水 自然通风 由于无排水设施 开采 到一定深度被水淹后即停采 因开采久远 大部分小窑洞口已被填封 煤矿未建立小窑台账资料 根据 煤矿地质资料及本次调查发现共有 16 处小窑坑口现将小窑的开采 情况分述如表 表 2 3 1 9 74 老窑老空水积水估算采用公式 老窑老空水积水估算采用公式 cos s QKM a 式中 式中 Q 采空区积水量 采空区积水量 m3 S 采空区投影面积 采空区投影面积 m2 煤层倾角 煤层倾角 M 煤层平均厚度 煤层平均厚度 m K 老空的充水系数 一般采空区取老空的充水系数 一般采空区取 0 3 0 5 煤巷取 煤巷取 0 5 0 8 岩巷取 岩巷取 0 8 1 0 小窑调查表小窑调查表 表表 2 32 3 1 1 西安 80 坐标系 编号 XY 开拓方式 开采 煤层 开采巷 深m 面积 m 是否积水 1 号小窑 35498805 673048919 66 平硐开采 C5b 46625否 2 号小窑 35498740 293048989 74 平硐开采 C5b 42538否 3 号小窑 35498671 233049064 01 平硐开采 C5b C 6a 38 486是 4 号小窑 35498657 543049106 44 平硐开采 C5b C 6a 45 580否 5 号小窑 35498656 153049160 78 平硐开采 C5b C 6a 57 440否 6 号小窑 35498612 243049260 12 平硐开采 C5b C 6a 33 385否 7 号小窑 35498582 163049266 59 平硐开采 C5b 37328否 8 号小窑 35498493 553049277 01 平硐开采 C5b 43540否 9 号小窑 35498354 813049275 32 平硐开采 C5b 40520否 10 号小窑 35498295 383049292 45 平硐开采 C5b C 6a 47 530否 10 74 11 号小窑 35498277 823049320 52 平硐开采 C5b C 6a 44 560是 12 号小窑 35498218 423049327 75 平硐开采 C5b C 6a 49 380否 13 号小窑 35498173 743049361 79 平硐开采 C5b C 6a 50 400否 14 号小窑35498115 77 3049328 96 平硐开采 C5b 56430否 15 号小窑 35498061 693049297 79 平硐开采 C5b 57450否 16 号小窑35498022 99 3049332 92 平硐开采 C5b 52580否 第五节第五节 矿井排水设施能力现状矿井排水设施能力现状 矿井开拓方式为平硐暗斜井开拓 在主平硐暗斜井井底设置主副水 仓 水仓容积为 280m3 设置 3 台排水泵 型号为 IH100 65 200 水泵流 量为 65m3 h 电机功率 37kW 其中 1 台使用 1 台备用 1 台检修 在主平 硐暗斜井敷设排水管路两趟 现有排水设施能够满足矿井 4 万吨 年生产 能力的要求 为确保水泵 排水管路的正常运行及水仓容积的蓄水量 加强对排水设施的维修 维护及水仓淤泥的清理 具备抗灾能力 满足 疏水降压的要求 矿井在未来进行 30 万吨 年的机械化改造后 随着矿井生产能力提升 矿井涌水量相应增大 应重新校核排水系统 11 74 第三章第三章 矿区地质特征矿区地质特征 第一节第一节 矿区地质矿区地质 一 矿区地层 矿区出露及钻孔揭露的地层由老至新依次有 二叠系上统峨眉山玄武 岩组 P2 龙潭组 P2l 长兴组 P2c 三叠系下统卡以头组 T1k 飞仙关组 T1f 及第四系 Q 分述如下 1 二叠系上统 P2 1 二叠系上统峨眉山玄武岩组 P2 区内未见地表出露 仅钻孔揭露该层 主要岩性为深灰色致密块状玄 武岩 含杏仁状气孔 柱状节理发育 上部为杂色玄武质凝灰岩 古风化 裂隙发育 且充填白色网状铝土物质 下部 中下部为深灰和黑灰色玄武 岩 浅部柱状节理发育 质硬 表面具球状风化 据区域资料厚 40 65m 2 二叠系上统龙潭组 P2l 为区内含煤地层 出露于该区北部 厚 118 88 156 59m 平均 130 23m 含煤 10 22 层 主要岩性为灰色泥质粉砂岩 粉砂岩 粉砂质 泥岩 间夹细砂岩 砂砾岩 泥岩及煤层 主要可采煤层集中于上部 属 中厚和薄煤层 根据含煤性特征 岩石类型分为三段 第一段 P211 厚 43 18 52 22m 平均 45 18m 岩性上部为灰色粘 土质泥岩 灰色薄层状细砂岩 含菱铁矿结核 中部为灰色泥岩 灰色细砂 岩与灰色泥岩互层 含菱铁矿结核 下部为灰色细砂岩 灰色泥岩 下部夹 C10煤层 厚度 0 03m 为不可采煤层 与下伏峨眉山玄武岩组地层呈假整 合接触关系 12 74 第二段 P212 厚 40 98 57 28m 平均 45 35m 岩性上部为灰色泥 岩 含菱铁矿结核 中部为灰色细砂岩 深灰色泥岩 灰色细砂岩 上部 为灰色泥岩 灰色细砂岩 含菱铁矿结核 中部为灰色细砂岩 灰色泥岩 细砂岩夹暗煤煤线 部为灰绿色细砂岩 中部夹 C9煤层 厚度 0 05m 为 不可采煤层 该段底部有一层钙质细砂岩 厚 1 2m 具水平层理 层位较 为稳定 可作为标志层 定为 I1 第三段 P2l3 为主要含煤段 厚 34 72 47 09m 平均 39 81m 岩 性为深灰色粉砂质泥岩 粘土质泥岩 泥质粉砂岩 粉砂岩 细砂岩 夹 煤 7 15 层 其中含 C5b C6a C6c三层可采煤层 C5b煤层顶部含一层 0 01 0 05m 厚的紫褐色薄层状水云母泥岩 全区稳定 特征明显 它是鉴 别 C5b煤层的良好标志层 I3 3 长兴组 P2c 矿区北西部及外围零星出露 为一套海陆交替相沉 积 韵律发育较完全 厚 37 23 46 45m 平均 44 10m 岩性 上部为灰 色粘土质泥岩 粉砂质泥岩 深灰色泥质灰岩 中部为灰色细砂岩 黑色 泥岩 深灰色泥质灰岩夹灰色粉砂质泥岩 下部为灰色细砂岩 黑色泥岩 深灰色粉砂质泥岩 绿灰色泥质灰岩 夹煤 C1 C2 C3 C4四层煤层 厚 度在0 03 0 28m 均为不可采煤层 该组底部 C5a煤层老顶 有一层 1 3m 泥质灰岩 含蜓科化石 全区稳定 定为标志层 I5 该层是钻孔 施工时预见 C5a煤层的良好标志 该组中产较丰富的动植物化石 与下伏 龙潭组地层整合接触 2 三叠系下统 T1 1 卡以头组 T1k 矿区内仅西北部有少量出露 厚 36 90 45 91m 平均 42 17m 岩性及厚度较稳定 上部为为灰绿色中厚层状泥质粉砂岩 夹钙质细砂岩和生物灰岩透镜体 中部为灰绿色中厚层状粉砂质泥岩夹灰 岩薄层或透镜体 底部为灰色层状结晶灰岩 地表风化后呈褐色泥岩 厚 1 2 m 全区稳定 为良好标志层 I7 以此层底界划分 T1K 与 P2c 本 13 74 组含植物化石碎片及Claraia sp Claraiawangi patte Pteria sp Lingula sp 与下伏长兴组地层整合接触 2 飞仙关组 T1f 该组分布面积颇广 区内中南部由西至东均有出露 厚 198 59 315 58m 根据岩性 化石特征分为五段 第一段 T1f1 厚 60 21 72 74m 平均 63 55m 上部为浅灰色厚层状 粉晶鲕状灰岩夹2 3 层灰绿色粉砂岩 细砂岩 鲕状粉晶结构 较厚的鲕 状灰岩三层 最上层最厚 厚15 35m 由北西向南东增厚 中部为灰绿色 灰紫色泥质粉砂岩 细砂岩与浅灰色中厚层状鲕状灰岩互层 含动物化石 含 Prionolobus sp 下部为灰绿色 紫红色细砂岩和泥质粉砂岩互层 第二段 T1f2 厚56 26 65 26m 平均 55 85m 顶部为紫红色粉砂岩 泥质粉砂岩 浅灰绿色细砂岩 其中灰绿色细砂岩 中部暗灰 绿色粉砂 岩夹细砂岩条带 下部为灰绿色浅灰色鲕状灰岩 暗紫色粉砂岩 第三段 T1f3 厚82 12 113 34m 平均 96 84m 顶部为紫色粉砂岩 紫红色细砂岩 夹薄层生物灰岩 细微水平层理及交错层理比较发育 中 部为薄 中厚紫红色细砂岩与紫红色粉砂岩互层夹灰色砂质泥岩 下部为 紫红色粉砂岩 紫红色细砂岩 夹泥岩条带含动物化石 薄层生物灰岩 含 unionites sp 等化石 第四段 T1f4 厚0 48 78m 平均 25 25m 岩性上部为紫红色泥质粉 砂岩夹粉砂岩 细砂岩 薄层生物灰岩 中部夹灰绿色粉砂质泥岩薄层 底部灰绿色钙质粉砂岩夹细砂岩 紫红色泥岩薄层 风化后呈桔黄色 厚 1 32 8 66 米 一般厚4 5 米 含Eumorphotis sp 第五段 T1f5 厚0 00 15 46m 平均 8 36m 分布在南部的山顶 上 部为紫灰色 灰绿色泥质粉砂岩 粉砂质泥岩和钙质细砂岩 细砂岩互层 底部为灰绿色粉砂岩或粉砂质泥岩 厚O 6 1m 厚度稳定 3 第四系 Q 矿区内第四系分布较广 掩盖着大部份龙潭组和长兴组 中北部 西 14 74 北部和东北部均有分布 为残坡积层 滑坡崩积层及冲洪积层 由粘土 紫色细砂岩 粉砂岩 砾石等组成 结构松散 无胶结 经钻探控制 矿 区东部外围 ZK2807 钻孔揭露的滑坡崩积层最大深度为 86 37m 区内第四 系平均厚 25 25m 二 矿区地质构造 矿区位于大擢魁向斜北西翼的北东倾伏端 总体呈单斜构造 倾向南 东 倾角 3 16 平均 5 煤 岩 层产状变化不大 倾角平缓 区内见 F1 F2 F3 F4断层 4 条及 B1背斜 1 条 1 1 断层 断层 F1正断层 出露于矿区西南部 向西南方向经 ZK2602 钻孔延伸出矿 界 矿区延伸长度约 460m 倾向 150 163 倾角 54 65 断层 落差大于 30m 该断层在地表上表现为使 T1f3至 T1f4地层错开 断层破碎 带宽约 10m 充填物岩石成分混杂 主要有泥岩 粉砂质泥岩 该断层为 一探明的正断层 未切割矿区煤层 故本断层对矿区煤层开采无影响 F2正断层 出露于矿区西南部 向西南方向延伸出矿界 矿区延伸长 度为大于约 50m 断层倾向 332 338 倾角 65 70 断层落差 10m 左右 该断层在地表上表现为使 T1f3至 T1f4地层错开 F2断层地表迹 象明显 未切割矿区煤层 对矿区煤层开采无影响 F3正断层 出露于矿区东南部 矿区延伸长度为约 180m 断层倾向 164 168 倾角 65 70 断层落差 5m 左右 该断层在地表上表 现为使 T1f3错开 F3断层地表迹象明显 未切割矿区煤层 对矿区煤层开 采无影响 F4正断层 出露于矿区东南部 矿区延伸长度为约 120m 断层倾向 325 332 倾角 65 70 断层落差 5m 左右 该断层在地表上表 现为使 T1f3至 T1f4地层错开 F4断层地表迹象明显 未切割矿区煤层 对 矿区煤层开采无影响 15 74 矿区西北部外围尚有 F5 F6 F7正断层出露 但距矿区较远 对区内 煤炭开采无影响 2 2 褶皱 褶皱 B1 背斜 位于矿区西南角 延伸长度大于 1600m 呈北北西向延 伸 在矿区范围内延伸长度约为 400m 轴部及两翼地层均为飞仙关组第一 至三段 综上所述 矿区煤 岩 层产状变化不大 褶皱不发育 断层落差较 小 未切割矿区煤层 对区内煤炭开采无影响 根据 煤 泥炭地质勘探 规范 附录 D 的规定 矿区地质构造复杂程度为中等类型 第二节第二节 矿区水文地质矿区水文地质 一 一 矿区地形地貌 地表水及气象特征矿区地形地貌 地表水及气象特征 1 地形地貌 矿区地处滇东北乌蒙山北段 区内山脉呈北西南东向延展 属高原低 中山侵蚀地貌 地形切割中等 地势西南高 北东低 海拔一般 1600 2020m 最高点位于矿区西南部矿界 海拔标高 2066 4m 最低点在 矿山北东部冲沟 海拔标高 1630 0m 矿区最大相对高差为 436 7m 地貌 类型较单一 多逆向单面山 该区属长江水乌江流域 矿区内无大的地表水体 仅有树枝状季节性 沟溪分布 流量受大气降水控制 2 气象 矿区地处云贵高原滇东北 属南温带高原山地季风气候 据镇雄县气 象局提供的气象资料 区内年平均气温 11 3 极端最高气温 34 8 最低气温为 11 9 年平均降雨量 913 4mm 年最小降雨量为 688 9mm 年最大降雨量为 1427 7mm 日最大降雨量 153 4mm 每年 6 10 月为雨季 16 74 降雨量占全年降雨量的 80 2 11 月至次年 5 月为旱季 年平均相对湿 度为 84 年蒸发量为 1092 1 毫米 无霜期为 217 天 每年 11 月至次年 3 月为冰冻期 全年主导风向为西北风 最大风力为 4 级 一般 2 3 级 瞬时最大风速 18m s 3 水系及地表水体 本区域地处云贵高原滇东北高原山区 属乌蒙山系 为长江一级支流 赤水河和乌江的上源分水岭地带 区内主要的河流有母享河 以萨河 泼机河 二二 矿区含水 隔 水层 矿区含水 隔 水层 根据矿区内出露的地层岩性及含水介质特征 可将区内含水层分为三 类 即孔隙含水层 裂隙含水层和层间岩溶裂隙含水层 现根据地层顺序 从上至下叙述如下 1 第四系 Q 砂砾石孔隙含水层 矿区内第四系分布较广 中北部 西北部和东北部均有分布 岩性以 残坡积 冲积和崩积物的粘土 细砂岩 粉砂岩 砾石堆积为主 厚度 0 86 37m 平均 25 25m 含水层仅雨季有局部渗水 一般渗流量为 0 42L s 旱季处于自然疏干状态 属孔隙含水层 其富水性极弱 对矿 床开采影响不大 2 飞仙关组第二至第五段 T1f2 5 砂岩弱裂隙含水层 三叠系下统飞仙关第二段至第五段 厚度 138 38 242 84m 平均厚 186 55m 岩性主要为灰紫色 紫红色泥质粉砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 夹细砂岩条带和薄层生物灰岩 矿区内多形成山脊 山坡 该含水层地表 风化强裂 风化层厚度达 30m 雨季局部地段可含较丰富的风化裂隙水 经本次工作调查测定 雨季泉水流量最大 0 50L s 一般多为渗水 如 QS3渗流量为 0 10L s 旱季处于自然疏干状态 钻孔于该层钻进过程中 既不漏水 也无水位突变 冲洗液均无明显变化 受岩性及地形地貌的制 17 74 约 属裂隙含水层 含水层富水性弱 对矿床充水基本无直接影响 3 飞仙关组第一段 T1 f1 砂岩 灰岩岩溶隙裂含水层 由中厚层状钙质细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩及浅灰 深灰色厚层状 细晶 鲕状灰岩组成 全区分布连续 本段含水层厚 60 21 72 74m 平均厚 63 55m 顶部为浅灰 深灰色鲕状灰岩夹钙质细砂岩或钙质粉砂岩 其中灰岩总厚 22 28m 占该层总厚的 1 2 矿区内无泉水出露 但原详 勘报告在该层位地表发现有 1 个泉水点出露 测定其流量为 0 3l s 钻孔 揭露该层时普遍漏水 冲洗液有一定变化 水位一般在鲕状灰岩中部 说 明其有一定的赋水空间 总体富水性中等 该含水层与煤系地层间有卡以 头组 T1k 裂隙含水层相隔 但卡以头组内裂隙发育 加上局部可能有断 层带的沟通作用 导致飞仙关组第一段岩溶裂隙含水层的部分水直接下渗 因此 认为其对矿床充水将有一定的影响 4 卡以头组 T1 k 砂岩裂隙含水层 岩性以中厚层状含钙质粉砂岩 细砂岩 粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不 等厚互层 局部含星点状黄铁矿及钙质结核 水平层理发育 底部为厚 1 2m 中厚层状细晶灰岩 该含水层厚 36 90 45 91m 平均 42 17m 灰 岩较完整致密 无较大的溶蚀裂隙和溶洞发育 本次工作在矿区内未发现 有泉水点分布 本次利用原详勘报告对该层作了二个孔注水试验 ZK2204 和 ZK2205 均位于井段南部 距本矿矿界均大于 3km 试验结果单位涌 水量 0 0000014 0 00042l s m 渗透系数 0 0000014 0 0006m d 该 含水层属裂隙含水层 其总体富水性弱 但由于该含水层岩石裂隙发育 加上可能有断层带沟通 飞仙关组第一段的岩溶裂隙含水层的部分水沿裂 隙及其某些断层带下渗 因此 对矿床充水将有一定影响 5 长兴组 P2c 砂岩 灰岩岩溶隙裂隙含水层 矿区北西部及外围零星出露 为薄 中厚层状细砂岩 粉砂质泥岩 泥质灰岩交互组成 层厚 37 23 46 45m 平均 44 10m 泥质灰岩主要分 18 74 布于中下部和底部 中下部为厚层状深灰色泥质灰岩 厚 5 13m 底部为 中厚层状深灰色泥质灰岩 厚 2 4m 灰岩层占该含水层的总厚的 50 以 上 原详勘报告钻孔揭露该层时冲洗液有较明显的变化 ZK2103 和 ZK2209 钻孔对该层作了注水试验 试验结果单位涌水量 0 00003 0 0057L s m 渗透系数 0 000116 0 0291m d 该含水层总体 富水性弱 中等 该含水层底界距可采煤层 C5b顶界仅为 2 00 8 25m 平均 5 13m 在 采动情况下 该含水层地下水对矿床有直接充水影响 属顶板直接充水含 水层 6 龙潭组 P2l 砂泥岩弱裂隙含水层 龙潭组按岩性组合及含煤的不同分为上 中 下三段 上段 P2l3 为主要含煤段 厚 34 72 47 09m 平均 39 81m 岩性 为深灰色粉砂质泥岩 粘土质泥岩 泥质粉砂岩 粉砂岩 细砂岩 矿区 北部边缘低缓的山坡出露 主要可采煤层均位于其中上部 C5b煤层上距长 兴组 P2c 底界 3 03 13 33m 煤厚 0 82 2 59m 平均厚 2 00m 煤层 直接顶板为灰黑 灰褐 黑色薄 中厚层状泥岩及粉砂质泥岩 C6a煤层上 距 C5b煤层底界 2 60 5 50m 煤厚 0 90 2 20m 平均厚 1 20m 直接顶 板为灰黑 黑色薄层状泥岩及粉砂质泥岩 C6c煤层上距 C6a煤层底界 2 60 5 50m 厚度 0 90 2 20m 算量平均厚 1 20m 直接顶板为灰黑 黑色薄层状泥岩及粉砂质泥岩 该段是矿床直接充水含水层 煤层围岩多 为泥岩类极弱含水层 而下伏 P2l2距可采煤层底界约 40m 钻孔于该层中 钻进时冲洗液无较大变化 原详勘报告 ZK1708 钻孔对该含水层作了单孔 抽水试验 试验结果为单位涌水量 0 000032L s m 渗透系数 0 000052m d 总体富水性弱 极弱 中段 P2l2 厚 40 98 57 28m 平均 45 35m 岩性总体为薄 中厚 层状泥质粉砂岩 细砂岩 泥岩 局部夹灰绿色粉砂岩 钙质细砂岩及菱 19 74 铁岩薄层 富水性弱 极弱 对矿床开采无充水影响 下段 P2l1 总体岩性为中厚层状泥岩及细砂岩 局部夹菱铁岩薄层 层厚 43 18 52 22m 平均厚 45 18m 富水性弱 极弱 对矿床开采无充 水影响 7 峨嵋山玄武岩隔水层 P2 峨嵋山玄武岩 为一套火山喷发岩 厚度大于 40 米 以深灰色致密 块状 杏仁状玄武岩为主 构成龙潭煤系与下伏茅口灰岩含水层之间厚度 较稳定的区域性良好隔水岩层 核实区无大的地表水体 本含水层主要在露头区直接接受大气降水的 补给 由于地形起伏变化大 补给条件较差 从矿坑涌水量情况及钻孔抽 水试验成果分析 含水层的富水性弱 本含水层是矿床的直接充水含水层 对矿床充水有直接的影响 三 三 断层影响带水文地质特征及其对矿坑充水的影响断层影响带水文地质特征及其对矿坑充水的影响 区内断层有 F1 F2 F3 F4个断层 断层断距较小 以拉张性断裂为 主 F1正断层 出露于矿区西南部 延伸长度大于 1 2km F1断层倾向 150 163 倾角 54 65 断层落差大于 30m 该断层在地表上表 现为使 T1f3至 T1f4地层错开 断层破碎带宽约 10m 充填物岩石成分混杂 主要有泥岩 粉砂质泥岩 结构松散 呈泥质胶结 导水性差 F2正断层 出露于矿区西南部 向西南方向延伸 矿区延伸长度为大 于 500m 断层倾向 332 338 倾角 65 70 断层落差 10m 左右 该断层在地表上表现为使 T1f3至 T1f4地层错开 F2断层地表迹象明显 未 切割矿区煤层 断层带充填砂岩 菱铁岩及粘土岩碎块 呈泥质胶结 富水性 导 水性差 对矿床开采无影响 F3正断层 出露于矿区南部 矿区延伸长度为约 300m 断层倾向 164 168 倾角 65 70 断层落差 5m 左右 该断层在地表上表 20 74 现为使 T1f3错开 F3断层地表迹象明显 未切割矿区煤层 断层带充填砂 岩 菱铁岩及粘土岩碎块 呈泥质胶结 富水性 导水性差 对矿床开采无影响 F4正断层 出露于矿区南部 矿区延伸长度为约 200m 断层倾向 325 332 倾角 65 70 断层落差 5m 左右 该断层在地表上表 现为使 T1f3至 T1f4地层错开 F4断层地表迹象明显 未切割矿区煤层 断 层带充填砂岩 粘土岩碎块 泥质胶结 本次调查 该矿井在历年的开采过程中 煤矿未发生过断层带突水事 故 从井巷工程揭露的情况分析 矿区断层破碎带的涌水具有在初期的淋 滴水较强随后逐渐减弱 且雨后涌水量比正常涌水量有不同程度的增加的 特点 这证实了区内断层的富水性较弱 导水性较好 导致大气降水通过 断层带裂隙渗入矿坑 增加了矿井的涌水量 区内其它断层无井巷工程控 制 煤矿在开采过程中仍要做好探放水工作 以确保煤矿的安全生产 四 四 矿区生产矿井水文地质特征矿区生产矿井水文地质特征 煤矿矿井采用平硐暗斜井开拓 采矿证范围内已建有完整的生产系 统 开拓有主平硐斜井 副井 回风平硐 主平硐井口标高为 1710m 副 井井口标高 1701m 回风平硐井口标高为 1724m 矿井采矿方法为长壁垮 落采煤法 一次采全高 开采顺序从高向低逐步回采 全部垮落法管理顶 板 煤矿建井至今主要开采 C5b煤层 其中 C5b煤层西南部和东南部资源大 部分已采空 采空区最低控制标高为 1600m C5b煤层 面积为 0 17km2 据本次调查 主平硐暗斜井初见水位标高为 1651 73m 副井初见水位标高 1641 51m 风井初见水位标高为 1683 88m 矿井在主平硐暗斜井 1626m 标 高设置水仓 所有的矿坑水通过水泵从主平硐暗斜井排出矿井 矿坑涌水 表现为岩巷粉砂岩和细砂岩渗水 采空垮落区煤层顶板淋水 滴水 一般 岩巷粉砂岩和细砂岩渗水量小 采空区积水通过塌陷裂隙流入煤 岩巷的 水量较大 占矿坑总涌水量的 85 以上 矿井雨季最大涌水量为 150m3 d 21 74 旱季正常涌水量为 80m3 d 煤矿在开采过程中未发生过突水事故 五五 地表水 地表水 区内地表水体不发育 多为季节性溪流 较大的小溪为位于矿区南部 编号 G1 G2 的两条小溪流 常年流水 两条小溪由西向东于矿区南部外 围交汇 其流量随季节而变化较大 一般流量为 12 5 28 5L S 其为泼机 河上游树枝状支流 最终汇入乌江 六 六 矿区地下水补给 径流 排泄条件矿区地下水补给 径流 排泄条件 矿区及其周边范围内 无湖泊 大的河流等大的地表水体 地下水主 要靠大气降水补给 其补给径流和排泄条件受气候 地形及地质构造的控 制 长兴组和飞仙组第一段含水层 虽然浅部裂隙溶洞发育 但厚度小 出露地表接受大气降水补给的面积狭窄 地形坡度大 又与隔水层相间排 列 补给条件不好 因而制约着地下水循环不深 径流途径很短 没有明 显的补给区 径流区 排泄区 地表的露头区既是补给区又是排泄区 大 气降水下渗的补给量大部分沿露头迅速排泄 不利于地下水的大量补给和 贮存 仅部分形成地下水径流以顺层交替为主 向低方向运动 通过裂隙 排泄于地表 第四系孔隙潜水 虽含水层分布面积很广 岩石结构松散 透水性强 直接受大气降水下渗补给的条件较好 但大部分面积处在山坡 厚度又小 不利于地下水的贮存 总体富水性弱 本区潮湿阴冷天气较多 因此雾 露 霜等低层降水和地表裂隙内的 凝结水对地下水的补给作用 也不能低估 当然 这部分水也只是增加浅 循环排泄的泉流量而己 据前述 矿区所处位置比较高 地形起伏大 冲沟发育 为中等切割 侵蚀低中山地貌 地形有利于大气降雨径流排泄 对含水层补给不利 七 七 矿床充水因素分析矿床充水因素分析 22 74 根据矿区水文地质特征的分析 矿井充水来源主要为井巷揭穿长兴组 P2c 龙潭组 P2l 含水层时 其地下水对矿井直接充水 龙潭组 P2l 上覆裂隙含水层的地下水 通过采空区冒落带的导水裂隙对矿井 直接充水 八 八 矿坑涌水量预算矿坑涌水量预算 一 预算方法的确定 根据 煤 泥炭地质勘查规范 DZ T 02115 2002 P13 页 B 2 7 矿井 涌水量预算 对含水性弱的小型井 可以预算全井田正常涌水量和最大涌 水量 水文地质条件简单至中等的井田 区内或邻区有水文地质条件相似 的生产矿井时 一般可用比拟法预算涌水量 二 预算原则 范围及边界 本次矿井涌水量预算工作 完全采用 煤矿多年开采的 C5b煤层巷道 水文资料采用水文地质比拟法进行估算 目前主采 C5b一个煤层 原 煤 矿采矿证面积 0 634km2 开采深度自 1760 1650m 变更后矿区面积 1 13km2 开采深度自 1760 1500m 标高 巷道网络已有一定规模 据矿区 煤层赋存标高 矿井涌水量预算水平定为 1560m 水平以上 矿井涌水量预算范围 北部以矿界为边界 南部以 C6c煤层最低标高 1560m 所圈定的范围 总面积 1009917m2 见涌水量预算平面图 三 预算方法及计算公式选择 矿区无钻孔抽水试验工作量 但有较为完善的巷道开拓系统 矿区有 主平硐和风井 且主平硐和风井巷道网已联通 上述各矿井矿床充水因素 水文地质条件与涌水量预算区基本一致 因此 涌水量预算可采用水文地 质比拟法预算 从矿区生产矿井及相邻生产矿井的涌水情况分析 矿井涌水量与水位 降深呈成曲线关系 与开采面积呈正比关系 因此 矿井涌水量预算公式 23 74 为 估算公式为 Q0 Q 0F F 0 S S 式中 未来 1560m 开采水平时预算的矿井涌水量 m3 d Q 0 煤矿主井旱 雨季排水量 m3 d 旱季 80m3 d 雨季 Q 150m3 d F 未来1560m开采水平时的矿井开采面积 m2 即 1009917m2 S 未来 1560m 开采水平时矿井水位平均降深 m 采用平均初见 水位标高与预算水平标高之差 即 1675m 1560m 115m F0 目前开采巷道控制面积 m2 即 367946m2 S0 目前开采水平水位降深 采用初见水位标高与目前井巷最低标 高之差求得 即 1675m 1602 3m 72 7m 四 矿坑涌水量预算结果 将以上各项参数代入计算公式 计算结果见表 4 2 表表 4 24 2 水文地质比拟法涌水量预算成果表水文地质比拟法涌水量预算成果表 五 涌水量预算结果评述 矿井涌水量预算采用水文地质比拟法预算 参与预算的各种参数 水 位降深 涌水量等来源于本次调查的实测成果及矿井开采实际排水资料 预算面积则根据采掘工程图 煤层底板等高线图求取 数据较为可靠 可 供矿山开发设计时参考 九九 矿矿山山供供水水水水源源 目前生产矿井 排水量 0 Q 预算矿井 涌水量 Q 预算 水平 旱季雨季 F0S0FS 旱季雨季 1560m80m3 d150m3 d367946m272 7m1009917m2115 0m276m3 d518m3 d 24 74 经调查 矿区生活用水取自矿区外围以东北部的水泉点 实测流量为 1 425l s 但因未采水样化验 故水质及各种有害元素无参考数据 但 从泉水流出情况看 水质好 无污染 但 必须烧沸后才可以饮用 并作 简单消毒 沉淀处理后 作为矿区供水水源 第四章第四章 瞬变工作方法及技术瞬变工作方法及技术 第一节 测地工作 1 本次测地工作采用中海达 V8 GNSS TLR4 型 RTK 道路版 RTK1 2 进行直线放样 标称平面测量精度 2 5mm 1 10 6D 高程测量精 度 5mm 1 10 6D 测量精度可达 cm 级 此次测地工作满足设计要求 2 本次工作以业主提供的控制点为基础采用四参数 高程拟合进行坐 标系统转换 坐标系统为国家 80 坐标系 进而在全区使用 RTK 进行测点 布设 3 矿区内所有物探测点都采用固定位置放置基站 每天早上出工对 检验点进行校核 其精度误差在 10cm 以内 满足物探工作的需要和技术 要求 资料可以利用 4 按照设计要求 线距 50 米 点距 50 米进行放点 测线方位角为 120 野外工作共布设测点 432 个 5 质量评述 测量工作执行 DZ T0153 95 行业标准 物化探工程测量规范 RTK 测量所得的全部测点 X 南北 中误差平均值为 0 26 米 Y 东西 中 25 74 误差平均值为 0 24 米 H 高程 中误差平均值 0 38 米 第二节 物性工作 根据凝灰岩 砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 细砂岩 泥岩 玄武岩 煤 伪煤等不同岩矿石的电阻率物性特征 各种岩矿石的电性差异特征概 述如下表 4 1 矿区不同的岩矿石电性参数统计表矿区不同的岩矿石电性参数统计表 表表 4 4 1 1 岩性特征电阻率常见值 欧 姆 米 粘土 含碎石亚粘土及耕植土20 60 粉砂岩 细砂岩 砂岩30 80 粉砂质泥岩 泥岩20 50 玄武岩1000 5000 煤5 20 伪煤50 110 矿区电阻率整体较低 不同岩矿石电性特征如下 1 相对高阻地质体主要是玄武岩和伪煤 2 泥岩等细粒沉积岩为低阻体 地下水为低阻地质体 一般情况下 地下水电阻率值为几欧姆米至几十欧姆米 3 煤层为极低阻地质体 矿区不同的岩矿石存在较大电性差异 适宜开展瞬变电磁法工作 26 74 第三节 瞬变工作 一 瞬变工作仪器设备及测量参数 本次电法工作是采用瞬变电磁方法对地质体进行视电阻率 s参数的 测量 从而通过对参数的分析和研究来达到探明水患区目的 瞬变工作野外生产使用中国 0 地质大学 武汉 高科资源探测仪器研 究所生产的 CUGTEM 8 瞬变电磁仪 该系统主要由接收机 发射机 电源 箱 发射线圈 接收线圈和各种连接线组成 CUGTEM 8 瞬变电磁仪的主要性能指标 接