荔波县高坡煤矿水文地质报告.doc

荔波县高坡煤矿荔波县高坡煤矿 水水文文地地质质调调查查报报 告告 湖北煤炭地质勘查院 2011 年 9 月 荔波县高坡煤矿荔波县高坡煤矿 水水文文地地质质调调查查报报告告 编 写 罗培根 审 核 裴永炜 项目负责 王 波 总工程师 吴志雄 总 经 理 彭国勤 湖北煤炭地质勘查院 2011 年 9 月 目目 录录 第一章第一章 概概 况况 1 第一节第一节 目的与任务目的与任务 1 第二节第二节 矿井位置与交通矿井位置与交通 2 第三节第三节 自然地理自然地理 4 第四节第四节 矿井的生产概况矿井的生产概况 4 第五节第五节 以往地质工作以往地质工作 5 第六节第六节 本次工作情况本次工作情况 6 第二章第二章 井田地质特征井田地质特征 7 第一节第一节 井田地层井田地层 7 第二节第二节 井田地质构造井田地质构造 7 第三章第三章 水文地质水文地质 8 第一节第一节 区域水文地质区域水文地质 9 第二节第二节 井田水文地质条件井田水文地质条件 10 第三节第三节 矿井充水因素分析矿井充水因素分析 14 第四节第四节 矿井涌水量矿井涌水量 16 第五节第五节 矿井主要水害矿井主要水害 17 第四章第四章 矿井防治水措施矿井防治水措施 19 第一节第一节 矿井防治水矿井防治水 19 第二节第二节 矿床疏干矿床疏干 21 第五章第五章 结论与建议结论与建议 22 第一节第一节 结结 论论 22 第二节第二节 建建 议议 23 附图附图 顺序号图号图名比例尺 11 荔波县高坡煤矿水文地质图 1 2000 22 荔波县高坡煤矿水文地质剖面图 1 5000 33 荔波县高坡煤矿 1 号煤层充水性图 1 2000 44 荔波县高坡煤矿 2 号煤层充水性图 1 2000 55 荔波县高坡煤矿综合水文地质柱状图 1 1000 附件 1 矿山业主委托书 2 采矿许可证副本 复印件 3 专家审查意见书 1 第一章第一章 概概 况况 第一节第一节 目的与任务目的与任务 为深入推进煤矿安全生产专项整治 逐步建立安全生产长效机 制 落实 安全第一 预防为主 的方针 加强防治水工作 荔波 县高坡煤矿特委托我单位开展对该矿水文地质调查的工作 其目的 是查清矿井的水文地质条件 了解地表水及地下水对矿井的影响程 度 了解矿井充水因素 预测矿井涌水量 基本掌握矿井的水文地 质规律 为矿井安全建设及合理利用 保护地下水资源 提供水文地 质资料 并编制本报告 此次调查的主要任务是 一 收集矿区以往勘探资料及矿井开采的有关资料 二 调查矿区地表水体 气象水文情况及其它地质 水文地质 情况 三 了解矿井矿界范围内及矿界以外 50 150m 内老窑 废弃井 巷 开采范围 开采年限 并对积水情况进行预测 四 了解矿区内水文地质特征 含水层和隔水层 井上下出露 断层及隔水类型 涌水通道情况 五 分析充水因素 对矿井充水条件进行分类 六 划分矿井水文地质类型 七 采用切实可行的方法对矿井涌水量进行分析计算 并实地 进行矿井涌水量观测 八 为矿井切实可行的地面和井下防治水措施提供基础依据 2 九 进行矿井水害分析 提出水害防治措施的建议 提出矿井 防治水工作年度计划和长期规划的建议 十 提交矿井水文地质调查报告及相关图件 第二节第二节 矿井位置与交通矿井位置与交通 一 矿井位置及范围一 矿井位置及范围 荔波县高坡煤矿设计规模为 9 万吨 年 贵州省国土资源厅 2010 年 2 月 23 日颁发采矿许可证 有效期限 2010 年 2 月至 2018 年 6 月 证号 C5200002010021120057063 矿区面积为 1 7954km2 开采标高为 850 280m 该矿地理坐标为 东经 108 06 31 108 07 44 北纬 25 24 02 25 24 42 矿 区形状呈不规则多边形 采矿权范围由 10 个拐点坐标圈定 见表 1 1 表 1 1 荔波县高坡煤矿拐点坐标 西安 80 拐点编号X 坐标Y 坐标 02811417 01236511144 957 12811425 01136511657 960 22811312 00936512106 967 32811742 01136512312 965 42811562 00936512626 967 52810972 00536512896 967 62810442 00236512676 964 72810442 00736510876 953 82810866 01036510855 954 92810866 00936511176 956 开采标高 850 280m 矿区面积1 7954Km2 3 二 矿区交通二 矿区交通 荔波县高坡煤矿位于荔波县城南东方向 96 直距荔波县城 26km 直距立化镇 5km 矿区有公路通往立化镇 经立化镇北可通 荔波县城等地 南可达广西壮族自治区各县市 经平寨站有铁路专 线可往广西各地 行政区划隶属荔波县立化镇管辖 交通为方便 见 交通位置图 1 4 荔波县高坡煤矿交通位置图 1 第三节第三节 自然地理自然地理 一 地形地貌一 地形地貌 矿区地势总体东西高中部低 海拔标高一般 700 850m 最高 点位于矿区西北部一无名山头 山顶海拔 988 1m 最低点位于矿区 中部一溪沟附近 海拔约 760m 矿区最低侵蚀基准面 最大相对 高差 228 1m 5 矿区总体上属低山地貌 区域地层碳酸盐岩覆盖范围广 峰丛 洼地 溶斗 溶洞等喀斯特地貌较发育 碎屑岩地层在反向坡地带 易形成陡崖 陡坡 含煤地层经多次风化剥蚀形成低凹或缓坡地形 二 气象水文二 气象水文 1 气象 矿区所在区域属亚热带温暖湿润气候区 据荔波县气象局多年 气象资料 年平均气温 18 3 年平均降雨量 1320 5mm 年日照时 数 1272 8 小时 雨季多在 5 10 月 枯季多在 12 月至次年 3 月 灾害性天气主要有干旱 冰雹 暴雨和洪涝等 2 水文 矿区内地表水系属樟江上游支流 都柳江水系珠江流域 区内 无较大的河流 水库等地表水体 地表水主要受大气降水及地形控 制 雨季地表水则由碳酸盐岩高地向溶蚀洼地排泄 矿区中部有一 条山间雨源型小冲沟 沟水动态变化极大 季节性变化十分显著 雨季暴涨 旱季流量较小或干枯 一般 2L S 第四节第四节 矿井的生产概况矿井的生产概况 荔波县高坡煤矿为整合矿井 由原高坡煤矿 岜项煤矿整合而 成 2008 年 8 月开工建设 目前系统建设已经完工 于 2011 年 5 月开始联合试运转 待验收合格后正式投产 该矿设计生产规模 9 万吨 年 采用平硐开拓 矿区可采煤层 2 层 1 号 2 号煤层 其 中 1 号煤层位于大塘组寺门段 C1d2 下部 厚度 0 8 2 23m 一 6 般为 1 2 1 5m 煤层无夹矸 2 号煤层位于大塘组寺门段 C1d2 下部 上距 1 号煤 14 21m 一般 17 m 煤层厚 0 12 1 55 m 一 般 0 7 0 8m 煤层无夹矸 现采拟开采 2 号煤层 矿区老窑开采历史悠久 大多是利用冬春农闲时自采自用 开 采方法为斜井或平硐开拓 沿煤层掘进 多为 独眼井 季节性 土法开采 手镐落煤 人力搬运 油灯或矿灯照明 自然或半机械 化通风 巷道支护差 所有调查老窑 由于存在不安全隐患及国家 有关政策 法规禁采 老窑开采已全部取缔 在该矿矿界范围内的共形成了面积约 118 0268 104平方米的 采空区 预测积水量约 62 2878 104立方米 其中 1 号煤层采空面 积为 93 3179 104平方米 预测积水量为 54 1026 104立方米 2 号煤层采空面积为 24 7071 104平方米 预测积水量为 8 1852 104立方米 根据矿方抽水统计 从 2011 年 4 月至 2011 年 8 月底 共抽出 0 35 104立方米的积水 抽出水量为 1 号煤层 积水量 故目前 1 号煤层预测积水量为 53 7526 104立方米 第五节第五节 以往地质工作以往地质工作 该区先后有多个地勘单位在此开展过地质工作 但地质工作程 度极低 对工作区煤矿资源缺乏系统性和综合性评价 以往主要地 质工作简述如下 1 1957 年西南地质局 558 地质队进行煤矿普查 提交 贵州 瓮安 都匀 荔波等地区煤田地质普查报告 2 1959 1964 年贵州省地质局区调队开展 1 20 万榕江幅区域 地质调查涵盖本矿区 7 3 1969 年广西第九地质大队组织踏勘 1970 年 5 月 1974 年 3 月开展野外勘查 1976 年 11 月提交 贵州荔波茂兰煤田普查勘探 报告书 4 2005 年 8 月贵州省有色地质勘查局物化探总队对该矿进行 了资源储量并编制和提交的 贵州省荔波县高坡煤矿储量核实报告 及 贵州省荔波县岜项煤矿储量核实报告 5 2007 年 6 月 贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心 提交 贵州省荔波县高坡煤矿资源储量核实报告 通过以上工作 对所积累的资料进行分析研究 对该矿构造变 化规律及水文地质条件等有了一定了解 对矿山的结构 构造 水 文地质条件 开采技术条件及其变化规律已初步查明 第六节第六节 本次工作情况本次工作情况 我单位接受委托后 组织了有关专业工程技术人员 于 2011 年 9 月 3 日至 9 月 4 日对该矿进行了矿井水文地质调查 本次调查 按照 矿井水文地质规程 收集了荔波县高坡煤矿矿山区域范围内 水文地质资料及地质资源储量核实报告 使用矿方提供的 1 2000 矿井井上下对照图 地质界线采用原精查报告放大 新填地质点采 用袖珍经纬仪实地交汇定点 对矿山与外围含水层及隔水层的分布 断层及其展布 井泉 出水点 溪沟 水仓 老窑和废弃井巷等位 置及其特征进行现场详细调查 踏勘 共采集地质点 水文地质点 11 个 通过上述工作所取得的基础资料 基本满足了本次提交报告的 8 需要 第二章第二章 井田地质特征井田地质特征 第一节第一节 井田地层井田地层 矿区及周边出露地层由老到新有 石炭系下统岩关组 C1y 大塘组 C1d 石炭系中统大埔组 C2d 和第四系 Q 现从新至 老分别叙述如下 1 第四系 Q 主要分布于矿区低洼处 为灰 褐灰 黄灰色粉质土 砂质土 砾石等 厚约 0 10m 与下伏地层呈不整合接触 2 石炭系中统大埔组 C2d 岩性上部主要为浅灰 灰色夹浅红色厚层状中 粗晶结构的白 云岩 下部为灰色 深灰色中厚层状 细 中晶结构白云岩 中夹 少量灰岩 地层厚度 230 330m 一般 260m 3 石炭系下统大塘组 C1d 岩性灰色中厚层灰岩 白云岩 石英砂岩及深灰色 灰黄色薄 层状泥岩 粉砂岩 及煤层组成 根据岩性厚度及组合可分为三段 即罗城段 C1d3 寺门段 C1d2 和黄金段 C1d1 地层厚度 500 570 m 一般 550 m 1 黄金段 C1d1 由深灰色中厚层状灰岩及钙质泥岩组成 顶部夹少量泥质砂岩 中夹煤线 3 5 层 该段地层厚度 60 100m 一般 80m 2 寺门段 C1d2 上部以泥岩 砂岩为主 夹钙质泥岩 9 泥质灰岩及煤线 1 4 层 下部为浅灰色 深灰色中厚层状砂岩 石 英砂岩与泥岩 中夹少量泥质灰岩 含煤层 11 19 为矿区内主要 含煤段 地层厚度 260 350m 一般 330m 3 罗城段 C1d3 上部为灰色 浅灰色细晶结构 薄 中 厚层状灰岩 中夹少量泥质灰岩 紫色泥岩及钙质粉砂岩 顶部夹 数层白云岩或白云质灰岩 下部为灰色 浅灰色细晶结构 中厚层 状 厚层状灰岩 底部夹少量钙质砂岩或石英砂岩 厚度 110 150m 一般 140 m 4 石炭系下统岩关组 C1y 上部为浅灰 灰白色中厚 厚层状细 中粒石英砂岩与深灰色 砂质泥岩 泥岩互层 夹少量薄煤层 下部为深灰 灰黑色中厚层 状细 中晶结构灰岩 中夹泥岩 燧石结核或燧石条带 厚 340 500m 一般 420m 矿区内未有出露 第二节第二节 井田地质构造井田地质构造 高坡煤矿大地构造位于扬子准地台次级构造单元黔南台陷的贵 定南北向构造变形区内南侧 其构造形迹主要表现为近南北向隔槽 式褶皱为特征 矿区位于茂兰向斜东翼中部即茂兰煤田更班井田北 东部 岩层倾向北西西 倾角 10 25 一般为 13 16 沿倾向 地层产状有变化 即地层往深部地层变陡的趋势 煤层产状与地层 产状一致 矿区总体上为单斜构造 矿区地表未发现断层 根据钻 孔资料 井巷资料 地层深部发现有数条小断层 即 Fa Fb Fc 断距小 约 5 20m Fa为正断层 断距约 10 20m Fb Fc断距小 10 在此不再叙述 区内未发现次一级褶曲 矿区外发现有一组背向斜 延伸长度 300 400m 矿区构造复杂程度类型属简单 第三章第三章 水文地质水文地质 第一节第一节 区域水文地质区域水文地质 一 区域水文地质概况一 区域水文地质概况 高坡煤矿地表水属樟江河上游支流 为珠江流域都柳江水系 区内地形以中山为主 内部多盆地和缓坡 境内碳酸盐类岩石广泛 分布 岩溶地貌如溶丘 洼地 峰丛 溶斗 伏流等分布普遍 二 地下水类型与含水层岩组二 地下水类型与含水层岩组 区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类 碳酸盐岩包括中 石炭统大埔组灰岩 白云岩以及下石炭统大塘组罗城段灰岩 碳酸 盐岩分布面积广 分布区多属裸露及半裸露的基岩山区 地表岩溶 洼地 落水洞 溶斗 岩溶潭 岩溶大泉等较发育 地下局部发育 溶洞 暗河 大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙 管道 暗河之中 岩层中赋存着丰富的岩溶水 富水性强 这些岩 溶水长途径流 最后以岩溶大泉 岩溶泉群或暗河等形式集中排泄 于当地河谷中 碎屑岩分布面积较小 主要包括下石炭统大塘组罗城段 寺门 段 黄金段粉砂岩 粉砂质泥岩 钙质泥岩及石英砂岩 碎屑岩靠 近地表时风化作用较强烈 风化裂隙较发育 含风化裂隙水 深部 发育构造裂隙地段 含构造裂隙水为主 碎屑岩区地下水运动受地 形 地貌 岩性 构造控制 富水性总体较弱 主要依靠大气降水 11 补给 受地势影响 一般为近源补给 就近排泄 三 地表水 地下水运动特征三 地表水 地下水运动特征 矿区地表溪流不发育 矿区中部一溪沟 沟水动态变化极大 季节性变化十分显著 雨季暴涨 旱季流量较小或干枯 一般 2L s 溪沟附近海拔约 760m 为当地最低侵蚀基准面 矿区地下 水总体流向由北西向南西方向径流 四 地下水动态特征四 地下水动态特征 地下水动态变化与大气降水关系密切 地下水峰 枯水期与雨 旱季相对应 每年 5 月下旬地下水流量 水位开始回升 5 8 月为 高值期 其间流量 水位出现 2 次峰值 12 4 月进入平水期 随后流量 水位明显衰减 直到第二年 3 4 月份达到最低值 五 地下水迳流 排泄特点五 地下水迳流 排泄特点 地下水补 径 排主要受降水 地形地貌 岩性 地质构造等 控制 大气降雨是区内地下水主要的补给来源 补给期集中在每年 雨季 其补给方式为大气降水通过岩石中的岩溶裂隙 洼地 落水 洞等形式渗入地下 补给地下水 并径流于裂隙和岩溶管道中 于 地势低洼处以泉的形式排泄 矿区中部一溪沟附近 最低海拔标高 为760m 为矿山最低侵蚀基准面 区内煤层大部分位于当地最低侵 蚀基准面之下 地下水对煤矿开采影响较大 因此 该矿井为岩溶裂隙充水为主 水文地质条件复杂 水文 地质勘查类型属二类二型 第二节第二节 井田水文地质条件井田水文地质条件 12 一 井田内含 隔水层岩组的划分 一 井田内含 隔水层岩组的划分 根据岩性组合 岩层的富水性和可采煤层赋存空间等因素 自 上而下将煤矿区内地层含水性叙述如下 1 第四系 Q 孔隙含水层 主要分布于矿区低洼处 为灰 褐灰 黄灰色粉质土 砂质土 砾石等 厚约 0 10m 含孔隙水 富水性弱 2 石炭系中统大埔组 C2d 岩溶裂隙含水层 岩性上部主要为浅灰 灰色夹浅红色厚层状中 粗晶结构的白 云岩 下部为灰色 深灰色中厚层状 细 中晶结构白云岩 中夹 少量灰岩 地层厚度 230 330m 一般 260m 该层露头灰岩遭受风 化作用和岩溶作用较强烈 岩溶裂隙发育 含较丰富的岩溶裂隙水 富水性强 3 石炭系下统大塘组黄金段 C1d1 基岩裂隙含水层 由深灰色中厚层状灰岩及钙质泥岩组成 顶部夹少量泥质砂岩 中夹煤线 3 5 层 该段地层厚度 60 100m 一般 80m 富水性弱 为若含水层 可视为相对隔水层 矿区内未出露 4 石炭系下统寺门段 C1d2 基岩裂隙含水层 上部以泥岩 砂岩为主 夹钙质泥岩 泥质灰岩及煤线 1 4 层 下部为浅灰色 深灰色中厚层状砂岩 石英砂岩与泥岩 中夹少量 泥质灰岩 含煤层 11 19 为矿区内主要含煤段 地层厚度 260 350 m 一般 330m 由于煤层赋存于该层内 其地下水将成为 矿床充水的直接和主要充水水源 天然途径为岩石原有的含水裂隙 人为途径则是在矿山开采过程中 将大面积地揭露该层 导致产生 13 冒落带及导水裂隙带 从而使原有节理裂隙加大 并产生新的裂隙 充水方式为直接充水 即地下水通过冒落带及裂隙带从井巷顶 底 壁进入矿井 该层含基岩裂隙水 富水性弱 该层为矿床顶板直接 充水含水层 5 石炭系下统罗城段 C1d3 岩溶裂隙含水层 上部为灰色 浅灰色细晶结构 薄 中厚层状灰岩 中夹少量 泥质灰岩 紫色泥岩及钙质粉砂岩 顶部夹数层白云岩或白云质灰 岩 下部为灰色 浅灰色细晶结构 中厚层状 厚层状灰岩 底部 夹少量钙质砂岩或石英砂岩 厚度 110 150m 一般 140m 岩溶裂 隙发育 含较丰富的岩溶裂隙水 富水性强 为底板间接充水含水 层 6 石炭系下统岩关组 C1y 岩溶裂隙含水层 上部为浅灰 灰白色中厚 厚层状细 中粒石英砂岩与深灰色 砂质泥岩 泥岩互层 夹少量薄煤层 下部为深灰 灰黑色中厚层 状细 中晶结构灰岩 中夹泥岩 燧石结核或燧石条带 厚 340 500m 一般 420m 含较丰富的岩溶裂隙水 富水性中等 矿 区内未有出露 三 地下水的补给 径流 排泄条件三 地下水的补给 径流 排泄条件 1 地下水补给条件 大气降水是地下水的主要补给来源 在碳酸盐裸露的地层 大 气降水通过落水洞 漏斗迅速落入地下 补给地下水 在非可溶岩 分布区 大气降水则沿岩石的细小裂隙或孔隙 渗入地下 从泉水 的动态变化显示了地下水与大气降水的密切关系 14 地表水也是地下水的补给来源 特别是在可溶岩与非可溶岩接 触带尤为明显 非可溶岩区的溪沟水进入可溶区后 多数潜入地下 补给地下水 2 地下水径流条件 由于岩性条件的差异 致使地下水的径流方式差别较大 在厚 层灰岩分布区 岩溶管道发育 地下水多集于岩溶管道中径流 并 以岩溶大泉及暗河形式流于河谷中或沿与非可溶岩的接触带排除地 表 在可溶岩与非可溶岩相间出现的地区 地下水多以层间水的形 式径流 在非可溶的分布区 地下水主要赋存于基岩裂隙中 并沿 地形自然斜坡作渗流运动 于就近的溪沟中排出地表 3 地下水排泄条件 地下水的排泄主要受岩性 构造 地貌控制 故岩性组合 构 造特征 地貌形态决定了地下水的排泄条件 张裂性断层结构松散 易形成地下水流通道 四 水力联系四 水力联系 地下水以沿层面渗透为主 区内分布有沟谷汇集而成的溪沟 地表水必然在一定的垂深范围内有一定的补给 特别是在未来采煤 地段 由于工程地质条件的改变 必然产生大量的裂缝会给地表水 的渗入补给造成有利条件 另外还有大气降水补给 大气降水一部 份蒸发 另一部份通过裂隙下渗补给地下水 地下水的流向受岩性 构造的控制 其总体流向由北西向南西方向径流 矿区内的石炭系下统寺门段含煤地层在接近地表附近 岩石风化 15 节理 裂隙发育 含基岩裂隙水 而深部则发育成岩或构造节理 裂隙 尤其是内部泥岩 砂岩等脆性岩石更为发育 它们是地下水 活动的良好通道 并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系 该矿 以大气降水 地表水补给为主 水位埋深低 应注意在雨季接受地 表水补给后 水位上涨对煤层开采的影响 因此 矿区水文地质类型是岩溶裂隙含水层为主 顶 底板间接 充水的水文地质条件复杂的岩溶裂隙充水矿床 第三节第三节 矿井充水因素分析矿井充水因素分析 矿井充水因素既决定于水文地质条件 又决定于开拓方式 充 水强度受充水水源和通道的影响 一 大气降水对矿井充水的影响一 大气降水对矿井充水的影响 矿井内石炭系下统寺门段裸露或浅埋 主采煤层普遍埋藏较浅 风氧化带沿倾向深度普遍达 50m 左右 补给面积较大 植被较发育 尽管岩层富水性较弱 由于大气降水的直接补给 可沿节理 裂隙 等渗入矿井 当矿井煤层开采后 易对顶部岩层造成破坏 产生 冒落 增大地表水对矿井的渗入 二 地表水对矿井充水的影响二 地表水对矿井充水的影响 无大的地表水体 中部有一条山间雨源型小冲沟 沟水动态变 化极大 季节性变化十分显著 雨季暴涨 旱季流量较小或干枯 一般 2L S 属山区河源性溪沟 在自然状态下对矿床充水影响小 但在开采条件下可通过塌陷裂隙渗入矿坑而成为充水水源 对煤层的 开采构成威胁 16 三 老窑及采空区积水对矿井充水影响三 老窑及采空区积水对矿井充水影响 据调查区内沿煤层露头线一带分布着大小不一 开采深度或深 或浅的老窑 其废弃采面或巷道会成为老窑水 部分地表水进入矿 井的通道 老窑多沿主采煤层露头开采 开采深度 30 100m 不等 沿倾向开挖 老窑长期废弃且积水 大气降水是老窑积水的主要水 源 也是矿井充水的主要因素 估算矿区矿井采空区积水约 62 2878 104立方米 当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井 容易造成突水灾害 四 含水段对矿井充水的影响四 含水段对矿井充水的影响 当井筒和巷道揭露含水层时 便成为矿井充水水源 石炭系下 统寺门段岩性主要为泥岩 砂岩及煤层等 裂隙水为直接充水含水 段 富水性弱至中等 据勘探资料 单位涌水量小于 0 0084 0 2951 s m 且各小分层之间水力联系差 对矿井的充水影响较小 由于该矿属于顶板裂隙充水为主的矿床 在开采煤层时 上覆地层 和下伏地层岩石工程地质条件较好 含煤地层局部地段存在砂质泥 岩 泥质粉砂岩 小型断层破碎带等软弱层 工程地质条件较差 可采煤层的顶 底板稳定性较差 容易造成突水 五 断层对矿井充水的影响五 断层对矿井充水的影响 矿区地表未发现断层 根据钻孔资料 井巷资料 地层深部发 现有数条小断层 即 Fa Fb Fc 断距小 约 5 20m Fa为正断层 断距约 10 20m Fb Fc断距小 在此不再叙述 区内未发现次一级 褶曲 矿区外发现有一组背向斜 延伸长度 300 400m 矿区构造 复杂程度类型属简单 断层对开采影响较小 17 第四节第四节 矿井涌水量矿井涌水量 本矿井的水文地质条件复杂 煤系地层本身含水性弱 矿山巷 道掘进过程中及本次调查 煤层开采时无淋水现象 对矿井的开采 没有很大的影响 矿井充水主要来源于老窑积水和大气降水 考虑 本矿区湿度大 降水量集中 雨季长细雨频繁的特征 采用大气降 水渗入法预计算年平均 雨季平均 雨季月最大平均的矿坑涌水量 该矿采用平硐开拓 可采煤层 2 层 1 号 2 号煤层 主平硐井口 标高 739 28m 开采煤层底板标高 660m 本次采用地下水动力学法 大井法及水均衡法分别计算矿井涌水量如下 一 地下水动力学法水平坑道两侧来水计算涌水量计算公式 R MM2H BKQ 计算参数确定 K 渗透系数 煤层的渗透系数为 0 06m 日 H 水头高度 煤层间的含水带水头高度 79m M 含水层厚 煤层间含水带为 80m B 巷道长度 3480m R 水平巷道影响半径 300m 地下水动力学法求获该矿井开采煤层时涌水量为 180 96m3 h 即 4343 04t d 一 水文地质类比法计算涌水量计算公式 根据 Q Q1 F0 F1 其中 Q 年平均涌水量 Q1 本次实测涌水量 本次实测正常涌水量为 60t d 最大涌 18 水量 120t d F0 采空区面积 取 1 180268 106m2 F1 巷道控制面积 取 0 303548 106m2 预测正常涌水量 Q 60 106 1 180268 0 303548 106 233 29t d 即 9 72 吨 小时 预测最大涌水量 Q 120 106 1 180268 0 303548 106 466 59t d 即 19 44 吨 小时 根据地下水动力学法 矿井实测法作比较 根据参数选用的可 靠程度 现选用矿井实测年正常涌水量 233 29t d 即 9 72 吨 小 时 最大涌水量 466 59t d 即 19 44 吨 小时 但随着矿井的 进一步生产或暴雨季节坑道涌水量瞬时值要突破上述预算数据 因 此矿井排水设备要充分考虑该瞬变因素 考虑雨季增强系数 选取 设备要留有一定的余地 上述预算矿坑涌水量 是在自然流场情况 下得出 在充分采动后 岩石裂隙的扩张 地表水和地下水自然流 场的改变 将影响矿坑涌水量的增加幅度 因此 在顶板管理方法 上要采取措施 防止塌陷带范围扩张和入渗系数变大 总之 大气 降水是本矿区未来矿坑及采空区充水的主要水源 岩层裂隙及采空 塌陷是充水的主要途径 降水量的变化和煤层的开采时岩层裂隙的 增加是矿井涌水量发生变化的因素 这也是矿井设计和开拓中要注 意的问题 第五节第五节 矿井主要水害矿井主要水害 区内浅部 1 号煤层已形成大量的采空区 区内有大量的积水 19 对矿井形成充水或突水 其影响程度较大 在采掘的过程中 要注 意发生突水现象 应该引起高度重视 特别是在靠近煤层老窑采空 区时 一定要加强探防水工作 确保安全生产 大气降水 受季节影响 动态变化较大 大气降水对浅层含 隔 水层进行补给 形成浅层地下水 以渗流或越流形式对矿坑 充水进行间接补给 局部通过导水裂隙带对含水岩组提供大量的补 给直接进入矿坑 增大矿坑涌水量 大气降水对矿井生产影响大 矿井开采石炭系下统寺门段的煤层时 其上覆岩层石炭系中统 大埔组和石炭系下统罗城段含岩溶裂水 在开采过程中或采空后 易形成导水裂隙带 对矿床充水产生直接或间接影响 构成矿床顶 板直接充水 在开采 1 号煤层以下的煤层时 容易造成老窑突水 另外 在开采下部 2 号煤层时 由于 1 号煤层存在较大的采空区 区内有大量积水 容易导致顶板充水或突水 综上所述 矿区主要水害为上覆石炭系中统大埔组和石炭系下 统罗城段岩溶水 其次为小窑 采空区积水 上覆含水层中的地下 水 另外 大气降水 地表水 裂隙水 对矿井采掘影响较大 断 裂带是可能产生水害的主要通道 对矿井采掘影响较大 总之 大 气降水是该矿床充水的主要原因 对地下水具有一定的补充作用 浅部岩层渗透性好 含水性弱 地表水与地下水之间有可能发生联 系 容易引起矿床充水 在采掘的过程中 要注意发生突水现象 应该引起高度重视 特别是在靠近老窑采空区时 一定要加强探防 水工作 确保安全生产 20 第四章第四章 矿井防治水措施矿井防治水措施 第一节第一节 矿井防治水矿井防治水 地面防水是指在地面修筑排水工程和隔水防渗措施 以限制大 气降水 地表水和浅部地下水补给矿井充水岩层或直接渗入地下 1 地面防水 1 填堵通道 为防止大气降水渗入矿井 每年雨季来临时 要对矿井范围及 周边地表进行调查 对能引起地表水入渗井下的各种通道 如地裂 缝 废弃小窑井筒等 用粘土或水泥进行堵填 2 挖沟排 截 洪 矿井斜井及风井地势平缓 注意防止雨季地表水较大时易引起 地表水溃入井下 建议在井口的上方 沿着来水方向修建排洪沟和 堤坝 拦截浅部地下水 并且必须用水泥和砂浆对此段沟进行封底 以防水沿地裂缝 矿井充水岩层或直接渗入地下采空区和井下 2 井下防水 井下防水是根据井巷岩石的水文和工程地质特征 留设防水煤 柱和建筑防水闸 防水墙 1 防水煤 岩 柱 a 与小窑采区边界留设保护煤柱不得小于 20m 并严禁破坏煤 柱和越界开采 b 在地面有房屋的下面开采时 应按规定留设安全煤柱 c 对开采煤层上覆的采空区进行探防水后 方可开采 21 2 防闸门和防水墙 为预防采掘过程中发生突水淹井事故 在岩性较好的隔水层地 段 设置防水闸门和防水墙 便于突水时隔离巷道和封闭采区 保 证矿井和人员的安全 3 井下探 放 水 探水是指采矿中用超前钻探方法 查明工作面 顶底板 侧帮 前方 的含水构造 含水层 积水老窑水体的具位置 采掘过程 中 必须坚持执行 有疑必探 先探后掘 先探后采 的原则 遇 到下列情况时皆应进行探水 1 接近有积水威胁的老窑和导水断层时 应按规定设探水 线探水 2 开拓 石门 接近含水层或含水构造时 3 矿层受顶底板含水层威胁时 4 工作面潮湿 淋水和有出水预兆时都应设探水线探水 3 矿山建立水害预测预报制度 一 矿山地测部门是矿井防治水业务保安部门 必须按照业务 保安责任制度和有关规程规定有计划地开展水文地质工作 为矿井 防治水预防重大水患时事故提供翔实可靠的基础成果资料 并提出 预测预报 地测部门对预防重大水患事故负业务保安责任 二 矿山地测部门应根据本单位年 季 月采掘生产计划 分 析预测各采掘工作面及周围受水害威胁情况 及时提供相关水文地 质资料 下发年度 季度和月度水文地质预报 年报应于 2 月 10 日 22 前签发 季报应于每季度第一个月 10 日前签发 月报应于每月 5 日 前提出报 在采掘施工过程中 当井下水文地质条件发生变化 出 现突 涌 水征兆 接近可疑水区和可疑老空区时 地测部门必须 及时发出临时水文地质预报 提出处理措施 并且必须有文字和图 纸 三 预报内容应包括地点 范围 对生产的影响应采取的措施 等 预报结果应保证煤矿正常安全生产 无因预报错误造成工程事 故 四 水情水害预报应包括周分析 月预报 季预报 年预报 年 季 月底总结 并按年装订成册 水害预报 图表相符 内容 齐全 描述准确 定性 定量 措施有针对性 签字齐全 五 若当月生产计划变更 存在水害隐患 要提前 5 6 天发水 害通知单 六 预报结果应保证煤矿正常生产 不会出现因预报错误而造 成透水事故现象 第二节第二节 矿床疏干矿床疏干 矿床疏干是为了减少矿坑涌水量 防止突水 保证采矿安全的 一种措施 疏干方式分有三种 地表式 地下式和联合式 本矿为 小型矿井 故只考虑地下疏干 本次调查矿井在掘进或回采过程中 顶板无淋水现象 以后开 采过程中要注意以裂隙水的形式渗入 通过巷道边沟流入标高较低 的水仓 通过排水管线抽出井口 潜水泵为矿井的主要排水方式 23 第五章第五章 结论与建议结论与建议 第一节第一节 结结 论论 通过对荔波县高坡煤矿水文地质调查和分析认为 1 该矿井属于顶 底板岩溶裂隙充水为主的矿床 水文地质勘 查类型为二类二型 2 矿区范围内井泉水为基岩层间裂隙水 小窑水和第四系松散 层中孔隙水 小窑及老窑采空区积水 上覆地层含水层中的地下水 将成为矿井的主要充水因素 对矿井安全威胁较大 3 矿区地段乱挖乱采现象严重 老窑已封闭或垮塌 即难以了 解小窑的分布范围 小窑老塘水是矿井充水的主要因素 在该矿矿 界范围内的共形成了面积约 118 0268 104平方米的采空区 预测 积水量约 62 2878 104立方米 其中 1 号煤层采空面积为 93 3179 104平方米 预测积水量为 54 1026 104立方米 2 号煤 层采空面积为 24 7071 104平方米 预测积水量为 8 1852 104立 方米 根据矿方抽水统计 从 2011 年 4 月至 2011 年 8 月底 共抽 出 0 35 104立方米的积水 抽出水量为 1 号煤层积水量 故目前 1 号煤层预测积水量为 53 7526 104立方米 见充水性图 充水 性图的编制方法 充水性图中煤层以煤层露头为界按 50m 圈定为 可能充水区域 在可能充水区域外推 20m 为防水煤柱 对已有的采 空区范围圈定为充水区域 充水区域外推 20m 为防水煤柱 采空区 外推 30m 为探水线 采空区外推 60 为警戒线 矿区北面 西面及南 24 面分布有一些相邻矿井 分别划定防水煤柱 探水线及警戒线 矿 井在以后在采掘的过程中 应该引起高度重视 特别是在靠近老窑 采空区时 应该加强探防水工作 严防突水 确保安全生产 第二节第二节 建建 议议 1 随着生产 采掘的进展矿井水文地质条件随之改变 应根据 情况变化定期开展矿井水文地质调查工作 建立井下出水点观测站 雨季加强对季节性冲沟的观测 做好文