贝勒煤矿矿井水文地质类型划分报告.doc

贝勒煤矿矿井水文地质类型划分报告贝勒煤矿矿井水文地质类型划分报告 矿矿 长 长 编编 制制 单单 位位 技术负责人 技术负责人 项目负责人 项目负责人 编编 制制 人 人 编编 制日制日 期 期 目目 录录 前 言 2 一 矿井及井田概况 4 一 矿井及井田基本情况 4 二 位置与交通 11 三 地形 地貌 12 四 气象 水文 14 五 地震 14 六 矿井排水设施能力现状 15 二 以往地质和水文地质工作评述 16 一 不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述 16 二 矿井地质及水文地质工作 20 三 地质概况 22 一 地层 22 二 构造 23 三 含煤地层 26 四 岩浆岩 29 四 区域水文地质 30 一 区域含水岩组的划分及其水文地质特征 30 二 区域地下水的补给 径流 排泄条件 31 五 矿井水文地质 33 一 井田边界及其水力性质 33 二 含水层 34 三 隔水层 35 四 矿井充水条件 35 五 井田及周边地区老窑水分布状况 41 六 矿井充水状况 43 六 对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价 45 一 对矿井开采受水害影响程度的评价 45 二 对矿井防治水工作难易程度的评价 47 七 矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议 49 一 矿井水文地质类型的划分 49 二 对防治水工作的建议 51 前前 言言 贝勒煤矿于 2011 年技改批准后 矿井生产能力为 45 万 t a 根据 国家安监总局 煤矿安全监察局 煤矿防治水规定 2009 年 第 12 条明确规定 矿井应当对本单位的水文地质情况进行研究 编制矿井 水文地质类型划分报告 并确定本单位的矿井水文地质类型 依据安 监总煤调 2009 233 号文件精神 各煤矿企业应尽快完成矿井水文 地质类型重新划分工作 矿井水文地质类型及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程 度 也决定了矿井防治水工作的难易程度 它关系到矿井开拓方式的 选择和采掘系统的布置 从而影响到矿井的总体规划和设计 防治水 工作的投入直接影响到矿井建设和运行成本 因此开展矿井水文地质 类型划分工作具有十分重要的现实意义 开展矿井水文地质类型划分 分析和评价矿井开采受水害危害程 度 排查矿井水害隐患 防患于未然 经济合理地搞好矿井防治水工 作 可大幅提升矿井防治水技术能力 实现矿井安全 有序 高效生 产 为此 贝勒煤矿依据 煤矿防治水规定 编制 贝勒煤矿矿井 水文地质类型划分报告 本报告是在系统整理 综合分析井田勘探 矿井建设生产各阶段所获 得的地质 水文地质资料的基础上 主要从矿井开采受采掘破坏或者 影响的含水层及水体 矿井及周边老空水分布状况 矿井涌水量分布 规律 矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等方面 确 定开采煤层矿井水文地质类型 严格依据 煤矿防治水规定 中矿井 水文地质类型划分的具体要求 对各项内容认真进行分析研究 使矿 井水文地质类型划分更加符合本矿的实际情况 编写了矿井水文地质 类型划分报告 综合确定 1 4 5 6 7 煤层矿井水文地质类型 为中等 一 矿井及井田概况一 矿井及井田概况 一 矿井及井田基本情况 一 矿井及井田基本情况 贝勒煤矿井田位于纳雍县 距纳雍县直距 21 5km 行政区划隶属 纳雍县曙光乡管辖 地理坐标为东经 105 15 00 105 16 45 北纬 26 35 14 26 36 43 随着 西部开发 战略的进一步实施 为促使 西电东送 计划的进一步落实 地处 我国西部的纳雍县二 一年已开工建设装机容量为120 万 KW 的纳雍一电厂 二 二年九月已开工建设装机容量为180 万 KW 的纳雍二电厂 两电厂建成发电 年需燃料用煤750 余万吨 为满足电厂用煤 除国家拟建的 中岭 坪山 两大型煤矿外 纳雍县政府计划在县境内选择一批条件较好的煤产地新建具规模的 小煤矿数十个与之配套 贝勒煤矿是纳雍县境内条件较好的煤产地之一 为将该矿尽快 建成具规模的矿井 我公司受业主委托对该矿进行地质勘查 勘查 的地质任务是 查明勘查区的构造形态 评价其构造复杂程度 对 首采区内落差等于或大于 30m 的断层予以查明 详细研究含煤地 层 查明可采煤层的层数 层位 厚度 结构和主要可采煤层的露 头位置及可采范围 查明可采煤层的煤质特征及其变化情况 划出 煤的风化带界线 了解可采煤层的工艺性能 对其工业用途作出评 价 查明直接充水含水层和间接充水含水层及隔水层的岩性 厚度 埋藏条件 水位 水质 富水性或导水性 查明充水含水层与地表 水之间的水力联系以及地下水的补 迳 排条件 基本查明对矿井 充水有影响的断裂带的水文地质特征 详细查明老窑积水情况及其 对未来矿井充水的影响 直接充水含水层向矿井充水的途径 评价 矿井充水因素 预计未来矿井第一水平的涌水量 了解各主要可采 煤层的瓦斯情况 煤层顶 底板工程地质特征 矿井环境地质特征 等 贝勒煤矿于二 O O 三年三月编制了该煤矿的地质勘查设计并报 送省国土资源厅审批 省国土资源厅在批准该勘查设计后于二OO 三年五月授予我公司对该煤矿的探矿权 矿产资源勘查许可证号 5200000310278 1 50000 区域水文地质编绘 工作量 168km2 地形底图采用 1 50000 航测图 区域地质采用 1 200000 正规区调 图 根据编绘的结果 在图上划分出区内的含水层及隔水层 对区内 所出露的泉点 水井点 矿坑涌水点及河流流量观测点均标注于图上 对地下水流向作了初步判定 并标在图上 质量达到有关规范要求 1 5000 矿区水文地质测绘 调查范围主要为矿区范围内的鞍山 水库 面积约 12 25km2 共调查泉点 11 个 老窑出水点 5 个 暗河 出口点 1 个 根据测绘的结果 划分出矿区内的含水层及隔水层 对 矿区内地下水流向进行了初步判定 质量达到有关规范要求 观测和详细记录钻进中漏水 掉块 塌孔 缩径 掉钻等现象发 生的层位和深度 对钻孔岩芯裂隙率 岩溶率的统计及 RQD 值与节 理裂隙进行了统计 随钻进进行水位观测 即要求在起钻后 下钻前 各进行一次水位测量 进行分层稳定水位测量 终孔后进行安定水位 测量 质量达到有关规范要求 水文地质勘探类型 水文钻孔布置及完成水文地质孔的工作量 水文地质勘探类型 以 P3l 裂隙充水为主的顶板直接充水和水文地质 条件中等复杂的裂隙充水矿床 水文钻孔布置及完成水文地质孔的工 作量 本次勘查水文钻孔是利用勘探孔 1 个抽水试验孔即布置在第 一开采水平的钻孔 ZK0002 1 个水位观测孔即钻孔 ZK2002 均揭穿 主要目的层 P3l ZK0002 孔深 527 20m ZK2002 孔深 573 35m 抽水 试验孔孔径 91mm 观测孔孔径 75mm 钻孔孔径和孔斜满足选用 抽水设备和水位观测仪器的工艺要求 岩芯平均采取率 70 钻孔 施工时在主要含水层用清水钻进 其它地层采用泥浆钻进 并采取有 效的洗井措施 质量达到有关规范要求 在矿区内选择了 2 个代表性的泉点 2 条溪沟 1 个老窑出水点 进行流量和水温的动态观测 搜集了该生产矿井抽排水的动态资料 地表水 地下水的流量 水温的动态观测 每 5 天观测 1 次 观测时 间约 1 个水文年 基本查明了区内地表水 地下水的动态变化规律 到纳雍县气象局搜集了月降雨量 月蒸发量 月平均气温的资料 查 明了区地表水 地下水动态与气象因素的相关关系 采取地表水 地 下水及矿井水水样 6 件作水质分析 质量达到有关规范要求 通过地质测量 生产矿井调查 槽探工程 钻探工程配合物探测 井 水 工 环地质调查及采样测试分析等手段 详细查明落差等于 和大于 30m 的断层 控制 M1 M4 M5 M6 M7 煤层的底板等高 线 详细查明 M1 M4 M5 M6 M7 煤层的层位及厚度变化 确 定其连续性 控制 M1 M4 M5 M6 M7 煤层的可采范围 其首 采地段的露头位置 查明 M1 M4 M5 M6 M7 煤层的煤类 煤 质特征和工艺性能 及其在首采地段的变化 基本查明其它可采煤层 的层位 层数 可采范围及连续性 基本查明其它可采煤层的煤质特 征 详细查明水文地质条件 评价矿井充水因素 预算首采地段涌水 量 预测开采过程中发生突水的可能性及地段 评述开采后水文地质 工程地质和环境地质条件的可能变化 评价矿井水利用的可能性 详 细研究首采地段主要可采煤层的顶底板工程地质特征 煤层瓦斯 煤 的自燃趋势 煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件 并作出相 应评价 初步了解煤层气的储层地质条件并估算其预测的资源量 估 算拟扩能扩界范内各可采煤层探明的 控制的 推断的资源量 为矿 井建设可行性研究和设计提供地质资料 二 位置与交通 二 位置与交通 1 位置 贝勒煤矿位于纳雍县城南直距 21 5km 贝勒煤矿位纳雍县曙光 乡后槽村法窝寨 行政区划属纳雍县曙光乡管辖 贝勒煤矿几何形 状大致呈东西向展布的四边形 东西平均长 2 9km 南北平均宽 2 7km 面积 7 49km2 其周边六个拐点的地理座标如下 插 表 1 拐 点 号东 经北 纬 1 105 15 15 26 36 45 2 105 16 45 26 36 45 3 105 16 45 26 35 15 4 105 15 00 26 35 15 5 105 15 00 26 36 00 6 105 15 15 26 36 00 直角坐标为 插 表 拐 点 号XY 1294472535525315 2294472535527820 3294200035527820 4294200035524905 5294337535524905 6294337535525320 2 交通 贝勒煤矿矿区位于纳雍县城南直距 21 5km 行政区划属纳雍县 曙光乡管辖 贝勒煤矿位于纳雍县曙光乡后槽村法窝寨 矿区距纳雍 一电厂所在地阳长镇 18km 距纳雍二电厂所在地海座 9km 有县道 公路相通 由阳长镇沿 213 省道东行 48km 可至纳雍县 西行 40km 至滥坝火车站 至株 洲 六 盘水 复线铁路的水城站 63km 从 县道至矿区有矿山公路相通 公路运输便利 见下图 三 地形 地貌 三 地形 地貌 矿区位于贵州高原西部 主要为中山溶蚀及侵蚀地貌 区内南西 及北东角为碳酸盐岩溶溶蚀地貌 碎屑岩侵蚀地貌呈南东 北西向分 布于矿区中部 山体总体走势与构造线一致 呈南东 北西向 地势 为南西 北东部高 中部低 最高海拔标高 2043 4m 西部大尖山山 顶 最低海拔标高 1504m 南东边刘家沟中 为当地最低侵蚀基准 面 最大相对高差 539 4m 一般为 300 400m 四 气象 水文 四 气象 水文 1 气象 气象 区内为山地暖温带季风湿润气候 夏无酷暑 冬无严寒 年均温 气 13 7 一月最低 平均气温 3 6 七月最高 平均气温 22 3 极端最高气温 34 1 最低温零下 9 6 无霜期 265 天 雨量充沛 年平均降雨量 1267 4mm 降雨多集中在 6 8 月 此时段内 降雨量 累计可达 670 680mm 最大日降雨量 154 8mm 12 月至次年 3 月为 旱季 风向多为 NE 风 全年静风频率为 36 最大风速 23 6m s 年平均风速 1 6m s 基本风压为 0 3KN m2 年最大积雪厚度为 17cm 平均年积雪期为 4 7 天 平均年日照时数为 1486 4h 平均年 日照率为 33 2 水文 水文 矿区位于乌江干流上的一级支流三岔河流域区内 地表水较为发 育 北部有鞍山水库 库水淹没煤系底部粘土岩及玄武岩部分地段 库底无渗漏 坝址出水深 35m 水位标高 1547 75 1580 54m 库水 位茅口组暗河水补给 此外还有降水及重构补给 部分库水经溢洪道 排泄后汇入东部的 Y 字型小河沟 Y 字型小河沟在拦马墙汇入 后向南径流出矿区 另外 矿区范围内无大河 仅有一些季节性溪沟 五 地震 五 地震 根据 中国地震动参数区划图 GB18306 2011 1 400 万 和 贵州省建设环境保护厅 关于颁布贵州省地震烈度新区规划的通知 黔城设通发 2009 230 号文 本区地震动加速度为 0 05g 地震动 反应谱特征同期为 0 35s 据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 抗震设防烈度为 6 级 据史料记载 历史上没发生过较大的地震 六 矿井排水设施能力现状 六 矿井排水设施能力现状 矿井现主要进行 45 万 t a 矿井技改工程 三个斜井井筒的施工 目前副斜井和回风井已贯通 正在进行井底车场 井底水仓 副斜井 正在延伸施工中 行人斜井 主斜井与回风立井已经贯通形成通风系 统 副斜井标高 1456 处设有一个永久水仓 水仓有效容积为 100m3 现装备有二台 ZDY 750 型离心式水泵 一台运行 一台备用 配 YB2 250M 2 型电机 55kW 1372 主副井联络巷设有一临时水仓 水仓有效容积为 100m3 现装备有二台 ZDY 1250 型离心式水泵 一 台运行 一台备用 配 YB2 250M 2 型电机 55kW 沿副斜井敷设两 趟 4 寸 2 排水管路 另外在各采掘工作面设临时水窝 安装不同扬 程潜水泵抽排至 1372 主副井联络巷临时水仓 由 1372 主副井联络巷 临时水仓水泵抽排至 1456 水仓 再由 1456 水仓水泵集中抽排出地面 二 以往地质和水文地质工作评述二 以往地质和水文地质工作评述 一 不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述 一 不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述 该区较为系统的地质工作始于二十世纪 50 年代后期 先后有地 质 冶金 煤炭 化工等系统的勘查单位分别开展过 1 20 万 1 5 万区域地质 矿产调查 就煤矿勘查工作而言 1 1958 年贵州省地质局郎岱队提交了 郎岱 水城地区煤田初 步普查报告 对区内的坐拱煤矿进行初略评价 提交 C2 级储量 83452 3 万吨 共求得可靠级 较可靠级储量 4912 万吨 为无烟煤 煤质作民用煤和动力用煤 2 1972 年由六盘水煤田地勘公司地测大队提交了 织纳煤田地 质普查找煤报告 3 1973 年贵州省地质矿产局 108 队开展 1 20 万安顺幅区域地 质调查时对区内地层 构造及煤矿作了初步了解和研究 4 1974 年 12 月由六盘水煤田地勘公司地测大队提交了 毕赫纳 地区普查找煤报告 对毕 赫 纳地区煤系 煤层及煤质作了初步 了解和研究 5 1971 年 7 月 1972 年 10 月 贵州省煤田地质勘探公司 173 队对区内加戛背斜南段进行煤矿普查地质工作 施工 11 个钻孔 工 程量 4856 66m 6 1982 年 6 月 1990 年 9 月 贵州省煤田地质勘探公司 142 队 对该区进行了煤矿普查地质工作 提交了 贵州省织纳煤田坐拱勘探 区 加戛背斜南西翼南段 普查地质报告 据 1991 年 8 月 15 日 贵州省煤田地质勘探公司文件 贵州省织纳煤田坐拱勘探区 加戛 背斜南西翼南段 普查地质报告 批准书 煤勘 1991 地字 146 号 认为该次勘查工作基本达到普查程度要求 完成主要工作量 地质填图 使用 5 千地形底图 填图精度为 1 1 万 43 81km2 水 文地质测绘 使用 5 千地形底图 水文地质测绘精度为 1 1 万 46 35km2 槽探 23925m3 钻探 10651 04m 共 18 个孔 其中由 贵州省煤田地质勘探公司 173 队于 1971 1972 年间施工 6 个孔 2794 10m 物探测井 9560m 采集各类样品 347 个 其中 煤层煤 样 8 个 煤芯煤样 18 个 瓦斯 18 个 其他样 506 个 查明了区内 含煤地层上二叠统龙潭组 可采煤层和局部可采煤层 11 层 提交能 利用储量 C D 级 38887 万吨 其中 C 级 11281 万吨 占能利用总储 量的 29 D 级 27606 万吨占能利用总储量的 71 此外尚有暂不能 利用储量 C D 级 1016 万吨 其中 C 级 497 万吨 D 级 519 万吨 纳雍县贝勒煤矿位于坐拱勘探区 加戛背斜南西翼南段 中部 即 8 线和 12 线之间 7 2000 年 12 月由贵州省煤田地质局地质勘查研究院提交了 贵 州省纳雍煤田地质图说明书 1 50000 对纳雍县境内龙潭组煤系 煤层及煤质作了进一步的系统研究 8 2003 年 7 月由贵州蒙特资源勘查开发有限公司对矿区作过地 质工作 投入主要工作量 1 5000 地质填图及水文 工程 环境地 质调查 7 49km2 1 5000 地质剖面编绘 1930m 3 条 坑道施工及编 录 395 4m 9 个 老窑清理及编录 232 3m 5 个 槽探 378m3 3 条 化学 样 15 件 体重样 15 件 坑道 老窑水文 工程 环境地质调查 627 2m 14 个 并提交了 贵州省纳雍煤矿区贝勒煤矿勘查地质报告 据贵州省国土资源厅文件 关于印发 贵州省纳雍煤矿区贝勒煤矿勘 查地质报告 评审意见的函 黔国土资储函 2003 164 号 蒙特公 司在贝勒煤矿的勘查工作及编制的 贵州省纳雍煤矿区贝勒煤矿煤矿 勘查地质报告 基本符合普查阶段的要求 核实截至 2003 年 7 月 21 日止 纳雍县贝勒煤矿原煤储量 D 级 598 万吨 E 级 1188 万吨 按 照 固体矿产资源 储量分类 国家标准 计核实贝勒煤矿 M1 M4 M5 M6 M7 煤层原煤据推断的内蕴经济资源量 333 598 万吨 预测的潜在资源量 334 1188 万吨 贵州煤田地质勘探公司 142 队普查及蒙特公司的勘查工作为本次 地质勘探工作提供了较详细的地质依据 二 矿井地质及水文地质工作 二 矿井地质及水文地质工作 1 矿井日常地质及水文地质工作如下 矿井日常地质及水文地质工作如下 水文地质填图及其质量评述 1 50000 区域水文地质编绘 工作量 168km2 地形底图采用 1 50000 航测图 区域地质采用 1 200000 正规区调图 根据编绘的 结果 在图上划分出区内的含水层及隔水层 对区内所出露的泉点 水井点 矿坑涌水点及河流流量观测点均标注于图上 对地下水流向 作了初步判定 并标在图上 质量达到有关规范要求井下地质编录 各矿在开采过程中 对井下巷道揭露的煤层厚度 结构情况进行了认 真观测和记录 并及时标在采掘工程平面图上 为下一步开拓布巷提 供了规划依据 2 1 5000 矿区水文地质测绘 调查范围主要为矿区范围内的鞍 山水库 面积约 12 25km2 共调查泉点 11 个 老窑出水点 5 个 暗 河出口点 1 个 根据测绘的结果 划分出矿区内的含水层及隔水层 对矿区内地下水流向进行了初步判定 质量达到有关规范要求 钻孔简易水文观测 3 观测和详细记录钻进中漏水 掉块 塌孔 缩径 掉钻等现象 发生的层位和深度 对钻孔岩芯裂隙率 岩溶率的统计及 RQD 值与 节理裂隙进行了统计 随钻进进行水位观测 即要求在起钻后 下钻 前各进行一次水位测量 进行分层稳定水位测量 终孔后进行安定水 位测量 质量达到有关规范要求根据开采规划需要 煤矿对原矿井井 口位置和井下巷道全部进行了全仪器或半仪器实测 即井口和主要巷 道用全站仪施测 其它巷道用罗盘定向 皮尺量距进行简易测量 为 生产进度计划和图件制作提供了可靠的基础资料 水文地质勘探类型 水文钻孔布置及完成水文地质孔的工作量 4 水文地质勘探类型 以 P3l 裂隙充水为主的顶板直接充水和水 文地质条件中等复杂的裂隙充水矿床 水文钻孔布置及完成水文地质 孔的工作量 本次勘查水文钻孔是利用勘探孔 1 个抽水试验孔即布 置在第一开采水平的钻孔 ZK0002 1 个水位观测孔即钻孔 ZK2002 均揭穿主要目的层 P3l ZK0002 孔深 527 20m ZK2002 孔深 573 35m 抽水试验孔孔径 91mm 观测孔孔径 75mm 钻孔孔径 和孔斜满足选用抽水设备和水位观测仪器的工艺要求 岩芯平均采取 率 70 钻孔施工时在主要含水层用清水钻进 其它地层采用泥浆 钻进 并采取有效的洗井措施 质量达到有关规范要求 5 抽水试验 在矿区内选择 ZK0002 钻孔进行抽水试验工作 对钻孔煤系底板 之上的含水岩组进行了混合抽水试验 但由于钻孔为勘探孔 一孔多 用 未布置在富水地段 施工后 钻孔岩心完整 裂隙不发育 利用 其进行抽水试验工作 由于孔内地下水的补给量较小 故采用单相多 级小型潜水电泵 3m3 h 进行抽水试验 抽水过程中一般每分钟降 深可达 2 14m 所求得的渗透系数 其值太小 只能反映钻孔所在地 的情况 不能反映整个矿区含水层的情况 其代表性差 在预测矿井 涌水量时不能采用 观测孔距离较远 其水位无变化 未能起到观测 作用 今后工作中 尚须选择富水地段进行抽水试验工作 由于抽水 试验成果所求得的含水层渗透系数明显偏小 而不能采用 须在以后 作进一步的工作 6 地表水 地下水的动态观测 在矿区内选择了 2 个代表性的泉点 2 条溪沟 1 个老窑出水点 进行流量和水温的动态观测 搜集了该生产矿井抽排水的动态资料 地表水 地下水的流量 水温的动态观测 每 5 天观测 1 次 观测时 间约 1 个水文年 基本查明了区内地表水 地下水的动态变化规律 到纳雍县气象局搜集了月降雨量 月蒸发量 月平均气温的资料 查 明了区地表水 地下水动态与气象因素的相关关系 采取地表水 地 下水及矿井水水样 6 件作水质分析 质量达到有关规范要求 2 工程地质工作工程地质工作 1 1 5000 工程地质测绘与 1 5000 水文地质测绘同时进行 面 积 12 25km2 根据测绘的成果 对矿区内的工程地质岩组进行了划分 质量达到有关规范要求 基本图件绘制 各矿配合生产需要积极搜集 以往地质成果 并结合矿井实际生产资料 绘制了一些矿井生产必需 的基本图件 如地形地质图 采掘工程平面图 综合柱状图和井上下 对照图等 为矿井生产提供了必要的指导作用 2 钻孔工程地质编录对所施工的 5 个钻孔 均进行 RQD 值和节 理裂隙的统计 查明了区内各地层的岩石质量及岩体完整性 在 ZK2002 和 ZK4003 钻孔主要可采煤层的顶 底板 共取 26 件岩心样 作块体密度 抗压强度和抗拉强度试验 查明了矿区内各煤层顶 底 板的稳定性 质量达到有关规范要求 3 环境地质工作环境地质工作 1 与水文地质 工程地质工作同步进行 矿区附近地震资料的 搜集 本次工作所搜集到的有关地震资料表明 矿区及其附近地区地 震烈度不超过 度 属稳定类型 对矿山建设危害性不大 2 环境地质调查 本次工作共调查到地裂缝群 1 处 崩塌 1 处 暗河 1 个及矿坑抽排水污染点 1 个 查明了区内环境的影响因素 3 取煤层瓦斯样 22 件 煤尘爆炸性样 3 件及煤的自燃倾向性样 2 件进行测试及鉴定 开采过程中 煤矿对井下涌水情况进行了认真 观测和分析 并坚持按时向地面抽排 保证了矿井安全生产 还对井 田内和周边邻区以往水文地质成果进行了搜集 搜集到了井田内后党 峪村 2008 年施工完成的水源井资料和西北侧大佛寺沟精查区 3 2 号 水文孔抽水试验资料 钻孔施工过程中均按照有关规范进行了钻孔简 易水文观测 为评价本井田水文地质条件提供了补充依据 三 地质概况三 地质概况 一 地层 一 地层 矿区内出露地层有中二叠统茅口组 P2m 上二叠统峨嵋山玄武 岩 P3 龙潭组 P3l 长兴组 P3c 大隆组 P3d 下三叠统飞 仙关组 T1f 永宁镇组 T1yn 及第四系 Q 从老至新描述如下 1 中二叠统茅口组 P2m 分布于矿区北东角地区 为一套浅 灰 灰色厚层至块状灰岩 生物屑灰岩 夹少量白云质灰岩 未见底 出露厚度大于 100m 2 上二叠统峨嵋山玄武岩 P3 分布于矿区北部地区 岩性 为灰绿色 暗绿色 深灰色 灰黑色玄武岩 具斑状 杏仁状构造 坚硬 节理比较发育 顶部以凝灰岩与龙潭组分界 厚度 94 16 272 16m 平均厚 180m 与下伏茅口组地层呈平行不整合接触 3 龙潭组 P3l 分布于矿区北部地区 为矿区内含煤岩系 主要由灰色 深灰色 浅灰色薄 中厚层细砂岩 粉砂岩 粘土岩组 成 间夹粉砂质粘土岩 砂质粘土岩 粘土质粉砂岩 炭质粘土岩 灰岩 生物屑灰岩 含煤 33 层左右 煤系地层中产腕足类 瓣鳃类 蜓科等动物化石 含有羊齿类等植物化石 厚 343 16 386 39m 平 均厚 367 44m 底部铝土岩与下伏峨嵋山玄武组呈平行不整合接触 根据龙潭组的含煤岩系特征及含煤性 将其分为三段 现由下向上分 述如下 第一段 P3l1 从龙潭组含煤岩系底界至 B6 顶 厚 92 29 114 01m 平均厚度为 99 31m 含标志层 B7 B8 含煤 11 层左右 其中 M27 M32 M33 煤层为大部分可采煤层 本段主要由粉砂岩 细砂岩 粘土质粉砂岩 粘土岩组成 见腕足类 瓣鳃类等动物化石 第二段 P3l2 从 B6 顶至 B5 底 88 34 128 33m 平均厚度 为 112 87m 含煤 12 层左右 其中 M14 M20 煤层为大部分可采煤 层 本段主要由细砂岩 粉砂岩 粉砂质粘土岩 粘土岩组成 见腕 足类动物化石 第三段 P3l3 从 B5 底至 B1 底 110 20 150 45m 平均厚度 为 137 04m 含标志层 B5 B4 B3 B2 等 含煤 10 层左右 其中 M7 M6 M5 M4 M1 煤层为可采 大部分可采煤层 M5 M6 煤 层为矿山的主采煤层 本段主要由细砂岩 粉砂岩 粘土岩组成 见 腕足类 瓣鳃类动物化石 4 上二叠统长兴组 P3c 分布于矿区中部 以灰色 深灰色 薄 中厚层细砂岩 粉砂岩 粘土岩为主 间夹数层灰岩 产腕足类 瓣鳃类动物化石 底部以 B1 灰岩底与龙潭组分界 厚 15 48 57 92m 平均厚 33 23m 与下伏龙潭组呈整合接触 5 上二叠统大隆组 P3d 分布于矿区中部 以深灰色薄 中 厚层粘土岩为主 夹蒙脱石粘土岩 灰岩 含硅质及黄铁矿结核 产 腕足类 瓣鳃类动物化石 底部以灰岩顶与长兴组分界 厚 13 50 23 50m 平均厚 15 18m 与下伏长兴组地层呈整合接触 6 下三叠统飞仙关组 T1f 分布于矿区南部 由紫红色 灰 绿色薄 中厚层粉砂岩 粘土岩 灰色中厚层灰岩组成 厚 581 60 599 05m 平均厚 591 53m 底部以黄绿色蒙脱石粘土岩与大隆组分界 与下伏大隆组地层呈整合接触 根据岩性特征将本组分为五段 段间 为连续沉积 现由下向上分述如下 第一段 T1f1 灰绿色 紫红色薄 中厚层粘土岩 粉砂岩 夹粉砂质粘土岩 灰岩 产腕足类 瓣鳃类动物化石 厚 167 26 239 33m 平均厚 209 48m 第二段 T1f2 灰色薄 中厚层灰岩 厚 42 55 66 31m 平均 51 28m 第三段 T1f3 暗紫 紫红 灰绿色薄 中厚层粘土岩 粉砂 岩 夹薄层粘土质粉砂岩 泥灰岩 产瓣鳃类动物化石 厚 153 80 181 32 平均 170 89m 第四段 T1f4 浅灰 灰色薄 中厚层灰岩 隐晶 微晶结构 具水平及微波状层理 夹紫红色薄 中厚层粉砂岩 厚 47 98 71 06m 平均 54 90m 第五段 T1f5 暗紫 紫红色薄 中厚层粉砂岩 具水平层理 及斜交层理 夹紫红色薄层粘土质粉砂岩 产瓣鳃类动物化石 厚 89 77 106 89m 平均 104 98m 7 下三叠统永宁镇组 T1yn 分布于矿区内南部 由一套碳 酸盐岩组成 未见顶 出露厚度大于 350m 与下伏地层飞仙关组为 整合接触 根据岩性组合特征 可分为三个段 段间为连续沉积 现 自下而上分述如下 第一段 T1yn1 浅灰 灰色中 厚层灰岩 微晶结构 具贝 壳状断口 缝合线构造发育 底部为浅灰色中厚层泥灰岩 厚 180 80 207 28m 平均 194 04m 第二段 T1yn2 灰色 黄色 黄绿色薄 中厚层泥灰岩 粘土 岩 间夹薄层粉砂质粘土岩 产头足类 瓣鳃类动物化石 厚 75 83 93 99m 平均 84 93m 第三段 T1yn3 浅灰 灰色薄 中厚层灰岩 微晶结构 缝合 线构造较发育 底部为浅灰色薄 中厚层泥质灰岩 未见顶 出露厚 度大于 100m 8 第四系 Q 主要分布于矿区内地势较低的山麓较平坦地带 主要由残坡积 老窑弃渣堆积及少量岩石塌积物 粘土 亚粘土 转 石或岩块等 组成 厚 0 40m 平均 10m 与下覆地层各组地层为 角度不整合接触 二 二 构造 构造 矿区位于加戛背斜南西翼南段 为一单斜岩层 地层走向北西 倾向南西 倾角 24 60 平均 30 地层总体倾角变化情况是 地 表走向上 由矿区北西往南东逐渐变陡 在马鞍山附近一带 倾角 为 50 60 左右 倾向上地表及浅部较陡 30 45 深部较缓 24 30 倾角变化 5 10 左右 区内无明显的次一级褶曲构造 断裂构造较发育 矿区总体构造属于中等复杂程度 1 褶皱 区内出露的主要褶皱构造为呈北西向展布的加戛背斜 加戛背斜 轴部位于区内北东部 背斜轴向呈北西向展布 轴线长约 900m 核 部地层为中二叠统茅口组 两翼地层由上二叠统峨嵋山玄武岩组 龙 潭组 长兴组 大隆组及下三叠统飞仙关组 永宁镇组组成 南西翼 地层倾角为 21 35 局部地段达 60 北东翼地层出露不全 地层 倾角为 15 左右 2 断裂构造 区内断裂构造较发育 其中 断层落差大于或等于 30m 断层 5 条 编号分别为 F10 F25 F02 F03 F04 各断层情况详见表 3 1 根据本次工作及普查资料 区内小断层较多 一般落差在 0 5 5m 之 间 延伸在 10 50m 之间 在矿井坑道中 发现断层较多 落差一般 在 1 2m 之间 为正断层 破坏了煤层的连续性 对煤层的开采有一 定的影响 另外 北东 北西及近南北向三组节理较为发育 一般规 模均较小 区内各断层情况一览表 表 3 1 产 状 要 素断层 序号 位 置性 质 走向 倾 向 倾角 落差 m 延伸长 度 m 备 注 F10 湾寨 ZK10 钻孔 附近 正断层118 298SW 65 7 1 70 1001100 ZK10 见 F12 拦马墙东平距约 300m 正断层15 195NW 80 8 5 20810 F25 桃煤垭口 简槽口 一线 逆断层25 205SE 64 8 4 504600 F01 ZK10 钻孔北 100m 正断层110 290SW 55 6 0 15430 F51刘家寨附近逆断层15 195SE6520330 F02ZK9正断层 7130 隐伏断层 F03ZK9正断层 7130 35 隐伏断层 F04马鞍山附近正断层115 295SW7130 80 700 ZK9 见 F05ZK8 1正断层 485 12 隐伏断层 三 三 含煤地层 含煤地层 矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组 P3l 由细砂岩 粉砂岩 粉砂质粘土岩 粘土岩 灰岩 炭质粘土岩及煤层 线 组成 厚 343 16 386 39m 平均厚 367 44m 与下伏峨嵋山玄武岩组为假整合 接触 与上覆长兴组呈渐变过渡关系 煤系地层中有 7 层灰岩 粘土 岩标志层 层位较为稳定 厚度变化不大 是煤层的主要对比标志 产腕足类 瓣鳃类 腹足类 蜓类等动物化石 植物化石主要为蕨类 粘土岩 炭质粘土岩及粉砂质粘土岩常为煤层的直接顶板 含植物根 茎化石的粘土岩为煤层的底板 炭质粘土岩 粘土岩 粉砂岩常为煤 层的夹矸 矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组 由细砂岩 粉砂岩 粉砂质粘土岩 粘土岩 灰岩 炭质粘土岩及煤层 线 组成 厚 343 16 386 39m 平均厚 367 44m 含煤 43 68 层 一般为 33 层 煤层总厚 24 34 40 29 平均总厚 33 28m 含煤系数 9 4 其中 含 全区可采 大部分可采及局部可采煤层 8 层 自上而下编号为 M1 M4 M5 M6 M7 M20 M27 M32 累计平均总厚 9 13m 含夹矸 可采系数 2 48 根据含煤岩系特征及含煤性 将 其自上而下分为上 中 下三个煤组 与龙潭组三个段相对应 现由 下向上分述如下 1 下煤组 P3l1 从龙潭组含煤岩系底界至 B6 顶 厚 92 29 114 01m 平均厚度为 99 31m 含标志层 B7 B8 含煤 11 层左右 其中 M27 M32 M33 煤层为大部分可采煤层 本段主要由粉砂岩 细砂岩 粘土质粉砂岩 粘土岩组成 见腕足类 瓣鳃类等动物化石 2 中煤组 P3l2 从 B6 顶至 B5 底 88 34 128 33m 平均厚 度为 112 87m 含煤 12 层左右 其中 M14 M20 煤层为大部分可采 煤层 本段主要由细砂岩 粉砂岩 粉砂质粘土岩 粘土岩组成 见 腕足类动物化石 3 上煤组 P3l3 从 B5 底至 B1 底 110 20 150 45m 平均厚 度为 137 04m 含标志层 B5 B4 B3 B2 等 含煤 10 层左右 其中 M7 M6 M5 M4 M1 煤层为可采 大部分可采煤层 M5 M6 煤层为 矿山的主采煤层 本段主要由细砂岩 粉砂岩 粘土岩组成 见腕足 类 瓣鳃类动物化石 上煤组亦是本次勘探工作的主要对象 现将各煤层叙述如下 根据工程揭露 矿区内达全区可采 大部分可采 局部可采并能 在井田内进行对比的煤层有 8 层 可采厚度下限 0 70m 下同 自上 而下分别编号为 M1 M4 M5 M6 M7 M20 M27 M32 煤层 M1 M4 M5 M6 M7 煤层为全区可采及大部分可采煤层 M20 M27 M32 煤层为大部分可采或局部可采煤层 M1 M4 M5 M6 M7 M32 煤层为较稳定煤层 M20 M27 煤层 为不稳定煤层 其余各煤层仅见少数可采点 并呈零星分布 均为不 可采煤层 各可采煤层特征详见表 4 1 现就其稳定程度划分概述如 下 M1 煤层 产于上煤组上部 除在 152 探槽揭露煤层变薄未达可 采厚度外 其余工程揭露均达可采厚度 可采率为 91 煤层厚度变 化较大 厚 0 62 2 16m 平均 1 41m 局部含 0 3 层夹矸 一般含 1 层夹矸 夹矸厚度 0 0 35m 夹矸岩性为粘土岩 炭质粘土岩 结 构较简单 煤层顶板为粘土岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 底板为 粘土岩 矿区内大部分可采 为较稳定煤层类型 M4 煤层 产于上煤组中上部 除在 4 号勘探线深部 ZK8 1 钻 孔附近变薄未达可采厚度外 其余地段均达可采厚度 可采率为 89 煤层厚度变化较大 厚 0 33 1 97m 平均 1 07m 局部含 0 2 层夹矸 一般含 1 层夹矸 夹矸厚度 0 0 29m 夹矸岩性为炭质粘 土岩 粘土岩 砂岩 结构较简单 煤层顶板为灰岩 粘土岩 炭质 粘土岩 泥质灰岩 底板为粘土岩 炭质粘土岩 矿区内大部分可采 为较稳定煤层类型 M5 煤层 产于上煤组中部 为矿山的主采煤层 经工程揭露均 达可采厚度 可采率为 100 煤层厚度变化较大 厚 0 70 2 47m 平均 1 47m 局部含 0 2 层夹矸 一般不含或只含 1 层夹矸 夹矸厚 度 0 0 65m 夹矸岩性为炭质粘土岩 砂岩 结构较简单 煤层顶板 为粉砂质粘土岩 粘土岩 炭质粘土岩 粉砂岩 底板为粘土岩 炭 质粘土岩 粉砂岩 矿区内大部分可采 为较稳定煤层类型 M6 煤层 产于上煤组下部 为矿山主采煤层 经工程揭露均达 可采厚度 可采率为 100 煤层厚度变化较大 厚 0 74 3 20m 平 均 1 95m 局部含 0 2 层夹矸 一般含 1 层夹矸 夹矸厚度 0 0 56m 夹矸岩性为粘土岩 炭质粘土岩 粉砂岩 结构较简单 煤 层顶板为粘土岩 粉砂岩 炭质粘土岩 底板为粘土岩 粘土质粉砂 岩 矿区内全区可采 为较稳定煤层类型 M7 煤层 产于上煤组下部 除在 ZK9 钻孔揭露煤层变薄未达可 采厚度外 其余工程揭露均达可采厚度 可采率为 82 煤层厚度变 化较大 厚 0 22 2 09m 平均 1 23m 只在 ZK0002 ZK8 钻孔处含 一层夹矸 夹矸厚度 0 0 31m 夹矸岩性为粘土岩 炭质粘土岩 结 构较简单 煤层顶板为粘土岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 粉砂岩 等 底板为粘土岩 炭质粘土岩 细砂岩 粉砂岩 矿区内大部分可 采 为较稳定煤层类型 M20 煤层 产于中煤组下部 经工程揭露 煤层厚度薄 不可采 点较多 可采率为 80 煤层厚 0 42 1 12m 平均 0 85m 含 0 4 层夹矸 夹矸厚度 0 0 84m 夹矸岩性为粘土岩 炭质粘土岩 结构 复杂 煤层顶板为粘土岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 粉砂岩 底 板为粘土岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 矿区内局部可采 为不稳 定煤层类型 M27 煤层 产于下煤组上部 经工程揭露 煤层厚度薄 2 4 号勘探线深部不可采 可采率为 82 煤层厚度变化较大 厚 0 41 1 63m 平均 1 13m 含 0 5 层夹矸 一般含 1 2 层夹矸 厚度 0 0 66m 夹矸岩性为粘土岩 炭质粘土岩 结构较复杂 煤层顶板为 粘土岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 粉砂岩 细砂岩 底板为粘土 岩 炭质粘土岩 粉砂质粘土岩 矿区内局部可采 为不稳定煤层类 型 M32 煤层 产于下煤组中部 经工程揭露均达可采厚度 可采率 为 100 煤层厚 0 70 1 39m 平均 0 87m 含 0 3 层夹矸 厚度 0 0 13m 一般含 1 2 层夹矸 浅部含夹矸较多 夹矸岩性为粘土 岩 炭质粘土岩 结构复杂 煤层顶板为粉砂质粘土岩 炭质粘土岩 粉砂岩 底板为粘土岩 炭质粘土岩 粘土质粉砂岩 粉砂岩 矿区 内全区可采 为稳定煤层类型 矿区各可采煤层特征一览表 表 4 1 煤层厚度结构稳定程度评定煤 层 编 号 极值 平均值 m 变化规律 夹矸 层数 夹矸 厚度 m 变化规律 复杂 程度 顶板岩 性 底板 岩性 可 采 率 变异 系数 可采程 度 稳定程度 M1 0 62 2 16 1 41 变化不大 在 152 探槽附近不可采 0 30 0 35 大部分只含一层夹 矸 较简 单 粘土岩 粘土 岩 9227 大部分 可采 稳定 M4 0 33 1 97 1 07 4 线深部不可采 其它均可采 0 20 0 29 大部分只含一层夹 矸 较简 单 灰岩 粘土 岩 8942 大部分 可采 较稳定 M5 0 70 2 47 1 47 浅部及 0 线厚度较 大 0 20 0 65 大部分不含或只含 一层夹矸 较简 单 粉砂质 粘土岩 粘土 岩 10035 全区可 采 较稳定 M6 0 74 3 20 1 95 浅部及 0 线厚度较 大 0 20 0 56 大部分只含一层夹 矸 较简 单 粘土岩 粘土 岩 10045 全区可 采 较稳定 M7 0 22 2 09 1 23 在 ZK7 ZK9 钻孔 附近不可采 0 10 0 31 只在 ZK0002 ZK8 钻 孔含一层夹矸 较简 单 粘土岩 粘土 岩 8240 大部分 可采 较稳定 M20 0 42 1 12 0 85 深部不可采 0 40 0 84 一般含一层夹矸 浅部夹矸较多 复杂 粉砂质 粘土岩 粘土 岩 8025 局部可 采 不稳定 M27 0 41 1 63 1 13 2 4 线深部不可采 0 50 0 66 一般含 1 2 层夹 矸 较复 杂 粘土岩 粘土 岩 8235 局部可 采 不稳定 M32 0 79 1 39 0 87 厚度变化不大 较 薄 0 30 0 13 一般含 1 2 层夹 矸 浅部含夹矸较 多 复杂 粉砂质 粘土岩 粘土 岩 10021 全区可 采 较稳定 四四 岩岩浆浆岩岩 勘查区内出露的岩浆岩为二叠系上统的峨眉山玄武岩 此套 岩石为火山喷出岩 呈似层状产出 其顶与龙潭组呈假整合接触 岩性为绿灰 墨绿色致密块状玄武岩 中尚见气孔状 杏仁状构 造及柱状节理 由于此套玄武岩在龙潭组煤系沉积之前即已喷出 存在 故对煤的变质及煤层空间分布与厚度没有影响 四 区域水文地质四 区域水文地质 一 区域含水岩组的划分及其水文地质特征 一 区域含水岩组的划分及其水文地质特征 含水岩组是按地下水含水介质以及赋存条件 水动力特征划分 的 现将各含水岩组的水文地质特征分述如下 1 第四系 Q 孔隙含水岩组 分布于矿区地势较平缓的地带 及冲沟和河沟中 由残坡积物 洪积物等组成 一般厚 0 40m 平 均 10m 因其分布不连续 且厚度小 变化大 难于形成统一的地 下水面 含水量微弱 对矿井充水影响较小 2 永宁镇组第三段 T1yn3 岩溶含水岩组 分布于矿区南部及 南侧 以浅灰 灰色薄 中厚层状灰岩为主 底部为薄 中厚层状 泥质灰岩 与下覆地层整合接触 地层厚度 100m 岩溶发育 含 溶蚀裂隙水 大气降水为其补给来源 富水性中等至强 岩组中泉 流量 5 31 25 69L s 但因其下伏地层为隔水性能良好的永宁镇组 第二段 T1yn2 碎屑岩 T1yn2厚度大 厚 75 83 93 99m 不会 产生对永宁镇组第一段 T1yn1 的越流补给 亦即该含水岩组与煤 系地层之间无水力联系 因与煤层之间存在厚度大 透水性差的相 对隔水层 一般情况下对矿床充水影响不大 同时 采煤所产生的 导水裂隙带最大高度 据经验公式计算为 81 88m 计算方法见表 6 1 该含水岩组与 M1 煤层之间的垂直距离约 885m 其值大于导水 裂隙带最大高度 即所含岩溶水不会成为矿井的充水水源 导水裂隙带最大高度计算表 表 6 1 计算公式H 100M 2 4n 2 1 11 2计算结果 H 导水裂隙带最大高度 M 可采煤层累计厚度 取最大值 16 75m n 可采煤层层数 8 层 81 88m 3 永宁镇组第二段 T1yn2 碎屑岩相对隔水岩组 分布在矿区 南部 灰色 黄色 黄绿色薄 中厚层状泥灰岩 粘土岩 夹粉砂 质粘土岩 与下覆地层整合接触 厚 75 83 93 99m 产出稳定 能有效阻止上覆岩组中的岩溶水下渗 起着良好的隔水作用 同时 仅表层含风化裂隙水 泉水流量为 0 027 0 791L s 富水性弱 4 永宁镇组第一段 T1yn1 岩溶含水岩组 分布在矿区中部偏 南 岩性主要为中厚 厚层状灰岩 与下覆地层整合接触 厚 180 80 207 28m 岩溶发育 含裂隙溶洞水 补给来源主要为大气 降水 另外 刘家沟流经该岩组 440m 未来开采造成地下水位下降 之后 会对其进行稳定的补给 据调查 出露该岩组的泉水流量为 0 014 10 000L s 其富水性中等 但因其下覆地层为隔水性能良 好的下三叠系飞仙关组第五段 T1f5 碎屑岩 厚度大 厚 89 77 106 89m 不会产生对飞仙关组第四段 T1f4 的越流补给 亦即该含水岩组与煤系地层之间无水力联系 因与煤层之间存在厚 度大 透水性差的相对隔水层 一般情况下对矿床充水影响不大 同时 该含水岩组与 M1 煤层之间的垂直距离约 605m 其值大于导 水裂隙带最大高度 81 88m 即所含岩溶水不会成为矿井的充水水源 5 飞仙关组第五段 T1f5 碎屑岩相对隔水岩组 分布于矿区 中部 岩性为暗紫 紫红色薄