[贵州]矿区水文地质调查报告.doc

筑龙网 本文共27页 更多详细内容/yantu.asp水城县 煤业矿区水文地质调查报告编 制： 总工程师： 矿长： 呈报单位： 二O一O年八月水城县 煤业矿区水文地质调查报告第一章 矿区概况第一节 矿区位置、范围及开采现状一、矿区位置、范围根据贵州省人民政府签发的黔府函2006205号文件关于六盘水市六枝特区等四县（区）煤矿整合和调整布局方案的批复精神，水城县保华乡鑫发煤矿、大梁子煤矿、圆宝石煤矿进行资源整合，整合后更名为水城县 煤矿。表1 煤矿矿权拐点坐标表拐点XY129546343549533722954902354946243295647235494685429571253549445052957400354949256295679135495338煤矿图1水城县 煤矿交通位置图二、矿区开采现状 贵州省水城县煤矿整合及煤炭开发利用规划，将水城县鑫发煤矿、大梁子煤矿及圆宝石煤矿整合并扩界扩能为45万t/a的整合矿井，该整合方案经省人民政府关于六盘水市六枝特区等四县（区）煤矿整合和调整布局方案的批复（黔府函2006205号）批复。整合后的水城县 煤矿由原鑫发煤矿、大梁子煤矿、圆宝石煤矿整合而成。原3对矿井均为合法生产矿井，生产规模3万t/a。原生产矿井经过多年的开发，均建有各自的生产系统，但矿井由于各自条件不同，生产时间及生产能力均不相同，其中原大梁子煤矿、鑫发煤矿生产年限相对较长，井下巷道及采空区范围较大，目前只有大梁子煤矿仍在生产中。这两个矿井均采用斜井开拓方式，各布置有2条井筒，均采用中央并列抽出式通风系统，主要开采M11煤层。原圆宝石煤矿开采规模较小，仅对M11煤层进行少量开采，基本未形成采空区，目前矿井已关闭近2年，井筒也已炸封。第二节 报告编制依据一、野外实地调查资料；二、2007年8月贵州省煤矿设计研究院提交的贵州省水城县 煤业有限公司水城县 煤矿（整合）储量核实报告。三、井上下对照图(1：5000)。四、采掘工程平面图(1：2000)。第二章 矿区地质、水文地质第一节 矿区地质1、地层 煤矿矿区出露地层为上二叠统峨眉山玄武岩组（P3）、龙潭组（Pll），下三叠统飞仙关组（T1f），中三叠统嘉陵江组（T2），第四系（Q），现从老到新分述如下：上二叠统峨眉山玄武岩组（P3）该段岩性为深灰灰黑色，坚硬、具杏仁状玄武岩。广泛出露于矿区西部，其顶部为凝灰岩。厚度大于20m。与下覆地层呈平行不整合接触。上二叠统龙潭组（P3l）本组是矿区的含煤地层，含煤层27层，可采煤层4层，即M9、M11、M14、M253煤层。厚度为239.6329.6m，平均厚为251.12m。其底部与凝灰岩呈平行整合接触。根据岩性、岩相，可分为两段。下三叠统飞仙关组（T1f）本组厚度380450m，平均410m，底部与龙潭组呈平行不整合接触。根据岩性、颜色分为四段，现从老至新分述如下：第一段（T1f1）：岩性为灰绿及紫灰色条带的粉砂岩、砂质泥岩、钙质泥岩，底部为灰绿色钙质泥岩，具细、微线状水平层理，全区普遍发育，成为与煤系上部分界标志。含较多瓣鳃类、腹足类动物化石。本段厚50148m，平均厚75m。与下覆龙潭组地层呈假整合接触。第二段（T1f2）：岩性为紫灰色夹黄绿色细砂岩、粉砂岩及薄层状砂质泥岩。下部夹两层薄层灰岩，顶部夹三层灰岩，是上、下分段依据。本段厚142234m，平均厚201m。含群体、个体瓣鳃类动物化石：克氏蛤、格氏蛤、真形蛤等。中三叠统嘉陵江组（T2）本组广泛出露于井田东部，面积较大。岩性为浅青灰色灰岩，局部见竹叶状或蠕虫状结构，夹砂质泥岩或粉砂岩。2、构造（1）褶曲矿区位于土地垭向斜北西翼，构造单一，地层走向南北，倾向近正东，倾角3648。主要构造线呈南北、北东及北西展布，主要褶皱为土地垭向斜，轴向北东40。（2）断层矿区内经勘探发现断层F9、F12、F13、F14、F15、F16、F17、F18、F19。F9正断层：走向北东510，倾向南东，倾角为5065，落差30180m，长度310m。（3）其它构造根据原红卫井田勘探地质报告以及 煤矿储量核实报告，井田范围内尚未发现诸如陷落柱、剥蚀带发育以及火成岩侵入等构造形态。综上所述，井田构造复杂程度类型属复杂类型。3、煤层、煤质及资源量（一）煤层1煤层特征矿区内含煤地层为上二叠统龙潭组，含煤可达35层，一般为27层，由上至下编号为M1至M27。其中可采煤层10层，主要可采煤层4层，即M9、M11、M14、M253煤层，其余煤层均不可采。现将主要可采煤层叙述如下：M9煤层（原编号501）：位于煤系中上部，距飞仙关底界70.1100.7m，平均81.38m。煤厚0.522.85m，平均为2.0m。结构简单，一般为单一煤层，局部有12层夹矸。全区可采，层位稳定，为本区主要可采煤层。可采煤层特征详见表2。表2井田主要可采煤层特征表顺序煤层编号煤层厚度 (m)层间距 (m)煤 层 结 构煤层可采性煤层稳定性顶底板岩性最小最大平均最小最大平均夹石层数(层)复杂性顶 板底 板1M90.522.852.00-2简单全区 可采稳定泥质灰岩砂质泥岩12.632M110.635.721.950-3简单全区 可采稳定砂质泥岩、粉砂岩泥岩19.683M140.896.352.3413复杂全区可采较稳定砂质泥岩或粉砂岩泥岩4M2530.782.161.51120.00-5十分复杂全区 可采较稳定砂质泥岩及粉砂岩泥岩2煤层露头及风氧化带本矿井矿区范围内各浅部开采煤层一般均有露头。深部的M25煤层矿区范围内未发现露头。（二）煤质1煤的物理性质、煤岩特征（1）煤的物理性质 煤矿矿区内各煤层物理性质差异不明显，一般以暗型为主，次为半亮亮煤，夹少量镜煤。颜色呈黑色，条痕呈黑褐色。以暗淡光泽为主，次为油脂或玻璃光泽。一般条痕呈条带状结构，节理发育，性脆，易碎，断口多不平整或参差状。煤中矿物有黄铁矿晶体结核及方解石薄膜。体重：根据资料，M9、M11、M14、M253分别取1.43t/m3、1.45t/m3、1.42t/m3、1.46t/m3。（2）煤岩特征镜下鉴定，各煤层煤岩分大致相同。有机组分以镜质组为主，占34.775.6%，一般在50%以上，次为丝质组，占17.439.7%，一般在30%左右。无机组分以二氧化硅为主，上2.222.1%，一般在10%以下，次为粘土岩类，占1.924.0%。硫化铁类在M9、M253煤层中较高，占5%左右。煤的变质阶段，确定为烟煤31阶段。2煤的化学性质（1）煤种根据中国煤炭分类国家标准（GB575186），矿区内各主要可采煤层均为焦煤。（2）煤质特征根据中华人民共和国国家煤炭质量分级标准（GB/T 15224.12004），M9煤层为中灰、中硫、特高热值焦煤；M11煤层为中灰、特低硫、特高热值焦煤；M14煤层为中灰、特低硫、特高热值焦煤；M253煤层为中灰、中高硫、特高热值焦煤。可采煤层煤质特征见表3。表3主要可采煤层煤质指标表煤层编号煤样类别基本煤质分析Ad(%)Vdaf (%)St，d (%)Pd(%)Qnet，d(MJ/kg)M9原煤28.57536.418M11原煤13.0123.380.200.0536.058M14原煤13.3523.380.320.0535.079M253原煤28.2022.482.430.0535.648（三）顶底板岩性特征该矿煤层顶板为砂质泥岩、粉砂岩或泥质灰岩，底板为砂质泥岩或泥岩，在开采过程中容易产生冒顶、底鼓等现象。从以上分析可看出，矿区顶底板工程地质条件较差。（四）资源量2010年8月底保有储量为1783.9万t。第二节 矿区水文地质一、地形地貌井田地形属中高山地貌，总体地形特征为中部低、两端高。一般高程17252100m，最高点位于井田南部龙木冲，标高+2070.00m。最低点位于井田北东边界阿勒河河床，高程约+1585.0m（本区最低侵蚀基准面），相对高差达+485.0m。二、水文地质条件、类型1地下水类型、含水层、隔水层及其富水性地下水类型为碳酸盐岩岩溶裂隙水、基岩裂隙水、孔隙水。矿区地层按岩性来分，自上而下有以下含水岩组及隔水岩组：（1）第四系（Q）：主要为坡积、冲积及腐植表土，为孔隙水。该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉水，富水性弱。（2）嘉陵江组（T2）：本组岩性以灰岩，夹砂质泥岩或粉砂岩，为碳酸盐岩岩溶裂隙水和基岩裂隙水。该组为本矿区的主要隔水层，富水性弱。2地表水及其对矿床充水的影响本区地表水属长江流域乌江水系。矿区所处地形起伏大，为构造侵蚀、溶蚀、剥蚀中高山地貌。矿区内地表水系发育，有大的地表水体阿勒河存在，阿勒河最大流量为27.353l/sm（1967年6月16日观测），最小流量为0.29l/sm（1967年4月6日观测），其余的是小规模的地表冲沟，其流量受大气降水控制明显，地表水排泄条件较好。矿区最低侵蚀基准面为矿区北部阿勒河，海拔高程为1585m，而开采煤层最低标高为1150m，低于当地最低侵蚀基准面，煤矿开采后，在深部开采时地表水补给地下水，将增加煤矿矿坑涌水量。4老窑水文地质特征因区内老窑开采历史较久，特别是一些以斜井方式开采较深，形成了一定的采空积水。矿山开采过程中的实际测量，煤层开采时有滴水、淋水现象，对矿床开采影响不大，但在今后开采浅部时应加强对采空区积水的监测，确保生产安全。应加强对老窑的调查工作，将其测绘到井上下对照图上，以利于指导井下防排水工作。三、主要水害威胁状况（1）大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。区内气候潮湿多雨，大气降水的渗透作用是矿井充水的因素之一，特别是在浅部开采时，影响更甚。经对矿区范围内的老窑调查，其雨季与非雨季的涌水量幅度很大。（2）地表水：主要表现为阿勒河和地表溪沟。对于阿勒河，从地表水的地下水的关系来看：7线以南较简单，7线以北则由阿勒河纵横煤系地层之上，且伴随F17、F18、F19断层，因而促成矿区7线以北水文地质条件比较复杂。为了查明地下水关系，六盘水地区地勘公司 队首先在6线附近阿勒河横切煤系地层和F17、F18、F19断层的位置上选择三个断面，用流速仪观测，由下而下流量分别为1.778m3/s、1.898m3/s、1.914m3/s，可以看出在该段地下水补给河水，同时在河水两岸常见有风化壳潜水露头出露，也进一步说明地下水对河水的补给，为了更慎重起见，在河床两岸又布置了两个专门水文孔和一下观测孔，对其进行了解。6-4号孔距河水16m，孔深175m，揭露至M14煤层底部，在抽水实验中，水位降低94.61m，单位涌水量1.898 L/Sm，涌水系数0.0009m/昼夜；6-1号孔距河水55m，在该孔西边15m处，尚有孔深30m的观测孔一个，主孔孔深365m，揭露全部煤系和F18断层，经抽水实验，水位降低203.8m，单位涌水量0.000315 L/Sm，渗透系数0.000351m/昼夜，观测孔潜水位在抽水前后都是6.19m。（6）断层带水：本区断层构造较为复杂，且多为正断层，以拉裂隙为主，通过对其断层水文地质工作，断层带富有一定断层水，且断层为张性断裂，能够导通各含水层之间水力关系，因此应引起注意。特别在在矿区北部（原鑫发煤矿矿界），断层发育，开采时更应引起注意，必须留设好断层保护煤柱，穿断层时必须加强探放水工作。（7）采空区积水：本矿井属整合矿井，由原3个合法生产的矿井组合而成。但原3个矿井均为各自独立的生产矿井，各自有自己的开拓、开采系统，经过多年生产形成有大量的采空区，但由于小煤矿管理的不规范以及技术力量较弱，因而采掘不规范，采煤工艺不完善，巷道布置过于随意，因此采空区范围亦较为随意，因而整合后对原有各个矿生产巷道布置、采空区范围调查均较为困难，这是今后采掘工作的一个重大安全隐患，应引起充分注意。四、正常涌水量及最大涌水量根据贵州省水城县 煤矿资源/储量核实报告，报告在对原 煤矿涌水量调查的基础上，运用比拟法预算整合后的 煤矿全矿井未来涌水量。矿井正常涌水量：25m3/h；矿井最大涌水量：40m3/h。第三章 矿区老窑调查情况一、2主井筒水文地质调查情况1我矿布置的1090回风石门布置在1621水平，开门口距二偏口马头门6m。该巷比2#风井落底标高高约2 m。开门口进去10 m处煤层湿润，估计是2 #风井沿9#煤层所做和二偏口水平巷道贯通的回风上山中的积水浸润所致。巷道掘进30 m处的一个探放口有细微水涌出，判断为裂隙水。21090回风石门掘进至9#煤层，沿煤层倾向，向下掘通2#风井落底老巷，巷道内积水约0.5 m深。3我矿在1090运巷进行了探放水作业，初步判断2#风井落底标高在+1019.24水平。2008年11月-12月向上共打探放孔18个，其中有4个孔打到2#风井老巷中，孔壁挂红，有馊味，流量为1寸管子大小的水量。二、 煤矿水文地质调查情况1 煤矿的开采时间为6-7年，因在1999年发生瓦斯爆炸死亡7人事故，从此未恢复。其开采巷道基本布置在X=2956000线南翼，200多米的范围内。开采煤层为9#和11#煤层。2 煤矿主井口标高为+1655.68m，坐标X=2955993.27，Y=35494719.83。风井标高为+1660.05m，坐标X=2955.81.05，Y=35494734.28。相距2#主井筒直线距离约170m。3 煤矿井口地势低矮，位于南开至水城的乡村公路路基山坡下方。公路标高为+1667-1669 m。转弯路侧有条水沟，水沟涵洞从公路下方通过。水沟里一年四季有水流动。水沟距主井口5m。三、整