大沟煤矿水文地质.doc

大沟煤矿水文地质一、矿区水文地质条件大沟煤矿矿权范围内属低至高中山地形，地形总体为南北走向,矿区北东高，南西低，区内地形切割强烈，有利于地表水及地下水的排泄，矿区内无大的地表水系，仅为季节性小溪。（一）地表水体矿区内无大的地表水体，仅在矿区中部焦煤场及井口往南有一季节性小溪，对矿山煤层开采影响不大。（二）含隔水层划分1、上二叠统长兴组、龙潭组（P2c+ P2l）裂隙弱含水层：主要出露在矿区南部，岩性由粉砂岩，泥质粉砂岩，泥岩，少量细砂岩，似层状菱铁岩及煤层组成。出露地层厚度161.18m，浅部风化裂隙较发育，露头区接受大气降水的补给，以风化壳中下降泉就近排泄，泉点流量0.014-0.45升/秒，该层为矿坑充水的直接含水层。2、卡以头组（T1k）裂隙弱含水层主要出露在矿区中部及北部部分地区，地层厚度70-120m,一般90m，岩性为灰黄色、黄绿色泥质粉砂岩、粉砂岩，顶部为细粒砂岩，浅部风化裂隙较发育，地表泉点流量0.008-0.047升/秒，随深度增加风化裂隙减少，含水性相对较弱，对矿井充水有间接的影响。 3、飞仙关组第一段（T1f1）隔水层岩性主要由泥岩、粉砂质泥岩及少量薄层状粉砂岩组成，该段地层矿区西部大面积分布，出露地层厚度90m，岩石裂隙不发育，节理不发育，属隔水性良好地层。对矿井充水无直接影响。4、第四系（Q）孔隙强含水层分布在矿区焦化场附近地势低洼处，岩性为紫灰、浅黄等杂色砂、砾石及粘土层组成，厚015m，透水性好，旱季干枯，有季节性泉点出露，泉流量较小，对深部矿井充水无直接影响。（三）断层的导水性和富水性矿区内断裂构造相对复杂，在矿区中部以东共发现5条断层，其中近似南北向的有F1、F2、F3,均为正断层;近似东西向的有F5逆断层，F4为走向逆断层。断层破碎带较宽，岩石破碎，断层的富水性和导水性略大于断层两盘岩层，因此，断层对矿山煤层开采有较大的影响。（四）老窑积水在矿区南部的浅部煤层，开采历史悠久，老窑、废窑较多，采煤深度从几米至几十米，内存有大量老窑积水，对矿井威胁较大，因此矿井在开采中应特别注意防范老窑积水。（五）生产矿井水文地质情况矿区地质构造复杂程度属中等类型，断层的透水性略大于围岩。地层的富水性较弱，大气降水是本矿井的主要充水来源，浅部因小窑开采后采空区积水多年未排放，可成为目前矿井的常年补给源。经矿山多年开采情况分析，矿井正常涌水量30m3/h，雨季涌水量为50m3/h，（该涌水量由矿山提供）。综上所述，矿区内地质构造复杂程度中等，断层的导水性及地层的富水性都较弱，地表水不发育，地形相对较陡，自然排泄条件较好，地下水主要靠大气降水补给，因此该矿区水文地质条件属中等类型。二、工程地质1、矿区内含煤地层为上二叠统长兴组（P2c）、龙潭组第一段(P2l1) 、第二段（P2l2）,现矿山开采煤层对象为、煤层，均属龙潭组第二段地层。龙潭组（P2l）：地层主要由粉砂岩，泥质粉砂岩，粉砂质泥岩、泥岩，菱铁质粉砂岩及煤层组成，为层状岩类软硬相间的工程地质岩组。生产岩巷及煤巷均须支护，在断层破碎带附近须加强支护。长兴组（P2c）：地层主要由菱铁质粉砂岩、粉砂岩、泥岩、薄煤组成。菱铁质粉砂岩饱和抗压强度65.1MPa，为坚硬岩组，但具球状结核，整体性差；粉砂岩饱和抗压强度28.6MPa，为半坚硬岩组；煤层、泥岩属软弱岩组，为层状岩类软硬相间工程地质岩组，生产巷道均须支护，在断层破碎带附近须加强支护。卡以头（T1k）地层主要由中厚层状粉砂岩细砂岩类，层状结构，较坚硬，平均饱和抗压强度85.0MPa，泥质粉砂岩属半坚硬岩类，该组为层状岩类坚硬半坚硬工程地质岩组,对矿山开采无影响。2、断裂构造带工程地质特征对开采的影响大沟煤矿区内断裂构造相对较复杂，在矿区中部以东共发现五条断层。其中正断层3条，逆断层2条，对矿床开采有一定影响。F1正断层，位于矿区中部，区内走向长度840米，断层走向北北东，倾向北西，倾角70度，断距110米，岩石破碎，断层破碎带宽2570米，泥质及钙质充填，在地面上形成洼凹地形，生产巷道经过时，需加强支护。可能发生冒顶、片邦并伴随有突水现象，因此在生产过程中应引起注意。F2、F3正断层：位于矿区中东部位，区内断层走向长度均在600米左右，断层走向北北东。倾向北西，倾角6576断层落差1540米，破碎带宽度510米，岩石破碎，有泥质胶结，生产巷道经过时，均须加强支护。F4逆断层：位于矿区东南部，断层走向近似东西向，倾向北，倾角48，断层落差20米，破碎带宽1020米，岩石破碎，地层产状紊乱，生产巷道经过时须加强支护。3、可采煤层顶底板岩层物理性质特征大沟煤矿矿权范围内可采煤层六层，分别为C7、C9、C13 、C15、C16、19煤层。经过矿山多年开采，7、9、13煤层大部分已采空，仅剩深部地段未回采。7煤层顶板为一套厚10.25米泥质粉砂岩和细砂岩互层，岩石致密坚硬，一般不易发生冒顶，伪底0.18米为灰色泥岩，遇水后会引起膨胀，发生底鼓。9煤层顶板为一套厚3.46米灰色中厚层状细砂岩与似层状、透镜状、菱铁岩呈互层状产出，较坚硬，但菱铁岩节理，裂隙发育，容易发生掉块，底板为厚1.06米灰色泥岩，较松软，遇水后易发生底鼓，造成箱木支护困难，发生弯曲折断，须及时更换箱木，加强支护。13煤层顶板为一套厚10.25米泥质粉砂岩和细砂岩互层，岩石致密坚硬，一般不易发生冒顶，伪底0.18米为灰色泥岩，遇水后会引起膨胀，发生底鼓。15煤层顶板为一套厚5.7米的中厚层状泥质粉砂岩，底板岩性为深灰色泥岩,稳定性稍差。16煤层顶板为一套厚5.25米粉砂质泥岩，岩石致密坚硬，一般不易发生冒顶、片帮现象，伪底0.33米为灰色泥岩，遇水后会引起膨胀，发生底鼓。19煤层顶板为一套厚7.25米泥质粉砂岩和细砂岩互层，岩石致密坚硬，一般不易发生冒顶，伪底0.38米为灰色泥岩，遇水后会引起膨胀，发生底鼓。4、工程地质类型确定综上所述，大沟煤矿的巷道仅分布在长兴组及龙潭组第二段，长兴组地层相对致密坚硬，煤层较坚硬，7、9、13可采煤层底板均为泥岩，遇水后易发生底鼓，造成箱木支护困难，骨架部分菱铁质粉砂岩节理，裂隙发育，易产生掉块，因此，工程地质类型为似层状岩类中等类型。三、主要可采煤层7煤层：位于龙潭组第二段（P2l2）顶部，煤层厚度1.402.30米,代表性结构为1.22（0.03）1.05米，为黑色块状、粉状半暗半亮型煤，属全区稳定可采煤层。夹矸为棕灰色细晶质高岭石泥岩。顶板为泥质粉砂岩夹似层状菱铁岩，底板为灰色泥质粉砂岩，伪底为0.18米泥岩。9煤层：上距M7煤层26.76米，煤层厚度1.602.73米，代表性煤层结构为0.70(0.03)1.02米，为黑色粉状、鳞片状、碎块状半亮型煤，夹矸为褐色高岭石泥岩，全区稳定可采煤层。顶板为厚3.46米灰色细砂岩夹多量似层状菱铁岩，伪底1.06米为灰色泥岩。13煤层：上距M9煤层27.84米，煤层结构0.50(0.03)0.60米，为黑色粉状、鳞片状半暗半光亮型煤，夹矸为灰色泥岩，全区可采稳定煤层。顶板为灰色中厚层状粉砂岩，底板为灰色泥岩夹似层状菱铁矿。15煤层:上距M13煤层9.28米,煤层厚度2.472.83米,煤层结构一般为1.24(0.03)1.55米,为黑色粉末,鳞片状半亮型煤,裂隙发育,易碎裂。煤层顶板为泥质粉砂岩,夹薄层状菱铁岩,底板为深灰色泥岩,遇水易碎裂。16煤层:上距M15煤层6.83米,煤层厚度1.641.37米,代表