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文档简介
1、桐梓县狮溪煤业有限公司松南煤矿水文地质类型划分报告编制人:审 核:总工程师:编制单位:松南煤矿生产技术科编制时间:年 月 日桐梓县狮溪煤业有限公司松南煤矿松南煤矿水文地质类型划分报告审批表部门/职务签名日期备注编制人审核生产技术科机电矿长安全矿长生产矿长总工程师矿长松南煤矿水文地质类型划分报告会审意见表一、矿井及井田概况6(一)矿井基本情况6(二)地形地貌、气象及地表水12(三)地震烈度13(四)矿井排水设施能力现状13二、以往地质和水文地质工作评述14(一)以往地质及水文地质工作14(二)地质工作评述15(三)以往水文地质工作19三、井田水文地质条件及含、隔水层分布规律和特征23(一)区域地
2、层水文地质条件23(二)矿区水文地质条件25(三)含、隔水层水文地质分布规律和特征27四、矿井充水因素分析及井田老空区分布状况29(一)充水因素分析29(二)生产坑道及老确水文地质特征31(三)冒落带、导水裂隙带33五、矿井涌水量构成分析34(一)大气降水34(二)地表水34(三)岩溶裂隙水35(四)断层水35(五)老空水36(六)钻孑l水36(a)矿井涌水状况36六、矿井开采受水害影响程度和防治水工作的难易程度评价37(一)矿井开采水害影响程度37(二)矿井防治水难易程度评价37七、矿井水文地质类型划分及防治水工作建议39(一)矿井水文地质类型划分39(二)防治水工作措施40(三)防治水工作
3、建议41八、附图42九、资料来源42松南煤矿水文地质类型划分报告一、矿井及井田概况(一)矿井基本情况1、松南煤矿于2012年6月开工,目前矿井处于基建阶段。根据 2012年4月中煤科工集团重庆设计研究院编制的松南煤矿初步设 计说明书,矿井设计生产能力45万t/a,服务年限30. 6ao矿井采 用平碉开拓方式,主井口及主工业场地位于松坎镇茅坝村;松南煤矿 全矿井划分为+420m、+200m和土0m三个水平,共9个采区,初期 开采一釆区,布置一个大倾角综采工作面达到矿井450kt/a的生产能 力。矿界范围内的矿井资源储量30820kt,矿井设计可采储量 19315. 5kt;井田内可采煤层一层,即
4、c3煤层;位于煤系地层中部, 厚度0. 795. 31m,平均2. 18m,煤层倾角3545° ,平均40。,煤 层厚度稳定,结构较为简单,为全区稳定可采煤层。2、松南煤矿生产现状(1)主平碉(行人出口)开口标高为+417m,方位角为134。,坡 度为+3%。,设计长度为2232m,至2013年末,已经掘进总长1700m。自 自流井组开口,依次揭露自流井组(j】-2zl)石英砂岩、泥岩、灰岩; 须家河组(lxj)石英砂岩夹页岩、粉砂岩夹煤层;狮子山组(lsh) 灰岩、白云岩;松子坎组(gs)泥岩、灰岩互层;茅草铺组(tim) 白云岩、泥灰岩、页岩、泥岩;夜郎组(t】y)滨灰岩、泥灰岩
5、、页 岩、泥岩;长兴组(pk)燧石条带灰岩、钙质泥岩;龙潭组(pj) 砂泥岩、粘土岩、菱铁岩、c3煤层;茅口组灰岩。(2)排歼斜井开口标高为+110959m,方位角为68° ,坡度为 -25° ,设计长度828m。至2013年末排歼斜井井底车场已完成100m。 开口位于茅口灰岩中上部,巷道设计位于煤层底板茅口组岩层中,距 茅口灰岩顶界25m。主要穿过地层有:第四系(q)和茅口组灰岩(p2m), 在+760in水平落平后,往南西方向施工井底车场及绕道、轨道下山, 轨道上山与下部水平贯通后形成提升运输系统。(3)排歼斜井在+930m水平开口穿层掘进+930ni轨道石门,落平后
6、按方位角219。施工+930回风联络巷(西),+930回风联络巷(西)已 经和回风斜井贯通。按方位角39。施工+930m回风联络巷(东)至一 采区边界,至2013年末+930m回风联络巷(东)已完成300m。巷道设 计均位于茅口灰岩中顺层布置,距茅口灰岩顶界49m。(4)排歼斜井在+845m水平开口穿层掘进+845m轨道石门,落平后 分别按方位角219。、方位角39。施工+845m回风联络巷(西)、+845m 回风联络巷(东),至2013年末+845ni回风联络巷(东)已完成150m, +845回风联络巷(西)已完成60nu巷道设计均位于茅口灰岩中顺层 掘进,距茅口灰岩顶界49m。(5)回风斜
7、井开口标高为+1076. 4m,方位角为53。,坡度为-25。, 位于煤层露头附近,在龙潭组开口,斜穿煤系地层到茅口灰岩中落平, 穿过主要地层为第四系(q)、龙潭组(巳1)砂泥岩、粘土岩、菱铁 岩、煤层及茅口组灰岩。在+930m水平落平,按方位角219。施工+930m 总回风巷,按方位角39°施工+930ni回风联络巷(东)至+930m轨道石 门,巷道设计均位于茅口灰岩中顺层掘进,距茅口灰岩顶界59m。(6)一采区回风上山、运输上山与+930m总回风巷相连,贯通后 与主平碉形成通风、运输系统。一采区回风上山变坡点标高为 +928. 975m,方位角为10。,坡度为-25。,至2013
8、年末已完成100 nu 一采区运输上山变坡点标高为+928. 83m,方位角为10° ,坡度为 -24° ,至2013年末已施工至变坡点。两条设计巷道布置在茅口灰岩 中顺层掘进,巷道距茅口灰岩顶界415。(7) 排歼斜井在+760 m水平落平,在落平处巷道右帮掘进一个 水仓,水仓容积约30m3o按方位角220。施工排歼斜井井底车场,过 绕道至一采区轨道上山变坡点后,开始施工一采区轨道上山,与主平 确贯通形成矿井提升运输系统。至2013年末已掘至变坡点,巷道设 计均位于茅口灰岩中。3、交通位置(1)、位置松南煤矿位于桐梓县北部,松坎木瓜庙煤矿勘探区,行政区划 属于桐梓县松坎镇
9、所辖。井田呈北东-南西向展布,长约7. 78km,宽 约1. lkm,面积为9. 2042 km2。井田中心位于桐梓县城以北直距65km。 地理坐标为:经度 106° 51 15 -106° 557 00,纬度 28° 31 0028。34 45。井田走向长9.14km,倾斜宽1.4km,面积为9. 2042 km%矿区范围由27个拐点组成,其拐点坐标见下表。1954北京坐标系1980西安坐标系点号xy点号xy131631603639346513163104363933912316316036393526231631043639345233162766363939
10、973316271036393923431608573639398543160801363939115316086636392766531608103639269263159945363927576315988936392683731599463639235073159890363922768315963336392342831595773639226893159117363918629315906136391788103158110363915021031580543639142811315765636391092113157600363910181231571933639077412315
11、713736390700133157201363894701331571453638939614315674036389464143156684363893901531567443638905615315668836388982163156281363890531631562253638897917315628436388732173156228363886581831570183638901218315696236388938193158546363901201931584903639004620315946036388812203159404363887382131596433638894
12、221315958736388868223158728363902522231586723639017823316055636391577233160500363915032431609453639101824316088936390944253161231363912022531611753639112826316094836391364263160892363912902731607193639169527316066336391621开采标髙:+1050"-±0;开采面积:9. 2042 km2(2)、交通松南煤矿位于桐梓县松坎镇茅坝村,渝黔铁路、崇遵高速公路及210
13、国道从井田西侧通过,渝黔铁路从工业广场旁经过,国道210距矿井壬业广场wom,并有乡村公路相连通抵井田工业广场距松坎站 父通卷晝图两河12/厂、约5叽匕例亦通蕊为方便萨j尊兹地距离理蓝县约35km,距离遵义市约<芭蕉帘政府驻地县政府驻地-村政府驻地板房®铁路正沙坝坪江仙源钺黄杨镇官店镇堡i梅子水分水岭'宽阔镇楚米镇蒲家林岩长岗沽子河坝冬瓜坪花秋钺髙桥镇官仓镇屋基底坝小关王家寨山盆镇黄鱼桥蒲场镇沙湾镇郑场镇芝麻镇金塘永乐镇高坪後毛石镇$九龙c工农'施公寺镇杨绿新蒲镇黄家坝镇虾子镇五汇 大面坡红岩 马瑚坪高速公路 国道 省道 县界乡村公路塞h三渡镇v乡.镇政府驻地&
14、#169; 夜郎张金站山锁图例105km,距离贵阳205km像塘/新舟镇茅坯镇观坝镇楠木工农 万家岗丫九坝镇萝柏卿山瑟庙塘 安 '县羊磴坊'(坝塘镇) 丿)马舉 谐坪11联坝茅石镇j 丿【风华镇© 爭绥阳县桐梓县燎原做9娄11咲镇 b四合头太白镇见交通礙图1%巷口镇°下寺温泉镇牌坪 小河距离重庆市约16.00 :厂广嵩家咀瓦加 :淋紫福官补奖湾塘:狮溪ii(二)地形地貌、气象及地表水1、地形地貌矿区为低中山、中山侵蚀、剥蚀山地地貌,主要为连座山麓,局 部为陡崖,山麓间发育有小规模冲沟。地形地势总体东高,西低,矿 区及附近最高标高1462. om(矿区东北侧外
15、围),最低标高410m(乐坪 与松坎河交汇处),高差1052. 2mo2、气象该区属亚热带温湿气候,四季不甚分明,无霜期长(263天)。 春暖风和,时有倒春寒;初夏多旱,热而不酷;秋温陡降有绵雨、季 风;冬无严寒,多云寡照偶有凝冻。年平均气温14.7° c,最热月(7 月)24.5° c,最高气温37.5° c,(1952年7月3日),最低气温-6.9° co年平均蒸发量为409.2mm,年平均相对湿度为79%。多年平均降降 水量1057mm,年内降水量时空分布也不均,雨季为五月至十月,占 全年降水量的70%o3、地表水系矿区属长江流域棊江水系,主要发育
16、有乐坪河,该河流位于矿区 南西端,由南东向北西径流,汇入棊江支流松坎河,矿区内河床标高 410m,也为矿区最低侵蚀基准面;此外,矿区内还发育有4条小溪沟, 均由南东向北西径流,汇入松坎河,这些溪沟多由泉水或大气降雨汇 集于冲沟内而形成,其动态变化较大,常表现为枯季时节流量小或者 出现断流,雨季时节出现流量大幅增大。松坎河位于矿区以西外围, 流量大,由南向北径流,最终汇入棊江。(三) 地震烈度区内挽近期构造活动迹象较明显,表现为大面积间歇性抬升。根 据地震资料记载:桐梓县1536年以来,共发生6次烈度v级至vi级 的地震,1536年2月地震有声;1915年4月4日地震。1875年6月 8日地震,
17、震中在黎平,1879年6月3日地震良久,震中位置大致在 田元之西2.4km桐梓温水公路旁的新田湾附近。据国家质量技术监督局2001年颁布的中国地震动参数区划图 (gb18306-2001),评估区地震基本烈度为vi度。(四) 矿井排水设滋能力现状1、根据水文地质调查报告,矿井正常涌水量为312 m7d,最大 涌水量为325 m3/ho主平石同开口标高+417】11,矿井水通过主平石同水沟 自排出井口,水沟断面为0. 49m2 (0. 7mx0. 7m),实际排水能力最大 为于42336 m3/d,勘探报告资料得知主平碉最大涌水量为7800n)7d,能 满足排水要求。2、回风斜井、+930m水平
18、巷道、+845水平巷道、排砰斜井、+760m 水平现阶段均在茅口灰岩中上部掘进,茅口灰岩为强含水层,但是已 经被沟谷切割出露,其含水已经自然排泄,所以巷道不接触含水的溶 洞、裂隙和含水层位等水患和水害区,涌水量不会急剧增加,井巷掘 进期间的涌水量一般表现为地表渗透水、少量裂隙水和生产中产生的 水,最大涌水量10 m3/h,正常涌水量3 m7ho涌水通过各水平水沟汇 入+760m水平水仓后用水泵排出井口,水仓容积约30 nf,水泵型号为 d45x7-485m,排水管路型号50cm,排水能力40m3/h,能满足风井和 排歼斜井建设期间排水要求。二、以往地质和水文地质工作评述(一)以往地质及水文地质
19、工作矿区内曾先后有多个地勘单位开展过地质工作,提交过相应的地 质报告,以往主要地质工作简述如下:1. 1978年贵州省地质局区调队,在境内开展了 1:20万区域地 质、水文地质普查,并提交有1:20万桐梓幅区域地质、水文地质 普查报告。2. 1957年,西南煤田地质勘探局第七队进行了 1: 5万地质测 量。3. 1970-1973年,贵州石油指挥部进行了 1: 5万地质测量。4. 2003年2004年,贵州省地矿局106地质大队对桐梓县北部 区域展开了全区地质踏勘工作,并于2004年4月编制了贵州省桐 梓县北部煤矿踏勘地质简报。5. 2004-2006年8月,贵州省地矿局一 0二地质大队对本煤
20、矿 区开展了普查、勘探工作,提交了贵州省桐梓县松坎木瓜庙煤矿 普查地质报告和贵州省桐梓县松坎木瓜庙煤矿勘探地质报告。6. 2009年5月,贵州省地矿局一 0二地质大队对本煤矿区开展 了水文地质调查工作,提交了贵州省桐梓县松南煤矿水文地质调查 报告7. 2009年10月,贵州省地矿局一 0二地质大队对本煤矿区开 展了普查、勘探调查工作,提交了贵州省桐梓县狮溪镇松南煤矿资 源/储量核实报告(二)地质工作评述区域构造位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变 形区东侧与凤岗北东向构造变形区,北端西缘的交汇部。区域构造发 育,主体构造表现为一系列走向北东南西的宽展长轴状呈雁形式排 列的褶皱构造和与
21、之相拌的张性及压扭性断裂构造。褶皱构造主要分布有酒店规背斜,松坎向斜、夜郎背斜、乐坪背 斜、九坝向斜、高桥向斜、东山背斜、茅坝向斜。断裂构造广泛发育, 在东面铁山铜锣井和南西大河坝九坝一带北东向和北西向的断 裂构造交错展布。矿区地质内岀露的地层较简单,自下而上出露的地层有:二叠系中统茅口组(p2m)二叠系上统龙潭组(p:)和长兴组(p3c), 叠系下统夜郎组(tj)和茅草铺组(tim),第四系(q)零星分布在各时代地层之上,现将各地层的主要岩性、厚度及出露情况由老至新分述如下:1、二叠系中统茅口组(p2h1)出露于矿区南东部许家坪一钟家湾一龙洞湾一带。地形地貌形成 溶蚀沟谷及溶蚀漏斗,局部形成
22、陡崖。岩性主要为下部:为浅灰、深 灰色中厚至厚层状燧石团块灰岩;生物碎屑灰岩,透镜状灰岩中部为 灰、深灰色中厚层至厚层块状细晶灰岩;上部为浅灰、灰色厚层块状 灰岩。产蜓科化石。该组与上覆地层呈假整合接触。厚度约180叽2、二叠系上统龙潭组(psi)为一套海陆交互相含煤沉积组合,主要出露于矿区南东部许家坪小井茅坝沟马栏址田湾一线。东起许家坪至茅坝沟一带, 煤系出露较好。仅在小井一段被第四系覆盖。茅坝沟至马栏址一带一 直至田湾,煤系只有零星出露,多被第四系覆盖,基岩出露较差。其 岩性主要为泥岩,粉砂质泥岩,菱铁质灰岩,煤层及硫铁矿粘土岩。与下伏茅口组呈假整合接触。其岩性详见第三节“含煤岩系”中所述
23、。平均厚67. 72m。3、二叠系上统长兴组(pbc)出露于矿区南东部许家坪小井茅坝沟马栏挫田湾一线。 常形成陡崖及危崖体。其岩性为灰深灰色中厚层状微至细晶灰岩。 生物碎屑灰岩,含少量黑色炭泥质和燧石结核(或团块),泥质多呈 细层纹集束式产出,底部夹0. 100. 50m黑色泥岩。富产蜒科及腕足 类动物化石,与下伏龙潭组(p31)地层为整合接触。厚约4984nio4、三叠系下统夜郎组(t】y)分布于矿区北东至南西部,北东起于窑子湾坪子上沈家沟 断同岩砖房,南西止于先锋顶小河一带。地形地貌常形成顺层坡 及树枝状冲沟。该组按岩性特征由下而上分为三个岩性段:(1)、沙堡湾段(t#)浅黄、灰紫色灰黄、
24、灰绿色薄层状泥岩、钙质泥岩及粉砂质泥岩。 水平层理发育,产瓣腮类动物化石。厚817叽(2)、玉龙山段(tiy2)下部为灰色、浅灰色薄至中厚层状泥灰岩,泥质灰岩,间夹少量 深灰色、灰绿色页岩;上部为灰至灰白色中厚层至厚层状细晶灰岩。生物碎屑灰岩,顶部为1加鲂粒状灰岩,较为稳定。缝合线构造发 育。厚度约115140m。(3) 、九级滩段(tiy3)紫红色、灰绿色、紫灰色、浅黄灰色中厚层状泥岩、粉砂质泥岩, 钙质泥岩,泥质粉砂岩互层,中部夹中厚层状灰岩,泥灰岩、泥质灰 岩及生物碎屑灰岩。具水平层理、斜层理、交错层理及波状层理等。 产大量瓣鲤类化石;厚330nio5、三叠系下统茅草铺组(tun)主要分
25、布于矿区北部和北西部大部分地区,地形地貌常形成浑园 状山堡,洼地及宽缓冲沟。其主要岩性为:下部为浅灰至深灰色薄层 至中厚层状微至细晶灰岩;上部为浅灰、灰色中厚层至厚层状微晶 细晶灰岩、白云质灰岩夹白云岩及溶塌角砾状白云岩。厚400m。6、第四系(q)分布于矿区低洼地段及冲沟附近,主要为紫红、黄色粘土及砂砾 石。为坡积、残积、冲积、洪积、崩积。与下伏各地层均为不整合接 触。厚07m。矿区大部位于乐坪背斜西翼,仅在矿区北东面窑子湾坪子上 一带东面出现少部分乐坪背斜东翼地层。乐坪背斜轴部从矿区北东部 通过且背斜东面发育一条走向北东一南西向的正断层(f1),对本矿 区煤层无破坏性。在湾里大土湾窑子湾附
26、近靠近背斜轴部发育一 条北东一南西向的逆断层(f2),穿过1、3勘探线,在5线附近尖灭; 在矿区中部发育一条走向逆断层(f3),本断层延走向穿过9、10、11、12勘探线,北端在89线间尖灭,南端在湾里一带尖灭,另在 11勘探线深部有一隐伏逆断层(f4)。(1)、乐坪背斜背斜轴展布于矿区的东侧,轴向3040° ,轴线长约lokmo核 部地层主要为茅口组(p2m)灰岩,在圈子一带出露有少量韩家店组(s!hj)地层。两翼地层分别为:二叠系中统栖霞组(pzq)、茅口组 (p2m).二叠系上统龙潭组(p:d)及长兴组(p3c),三叠系下统夜郎 组(t】y)及茅草铺组(tun)等地层。矿区大部
27、份位于背斜西翼。地 层倾角,一般在3545度,平均在40度左右,南东翼地层倾角较平 缓,一般在1235度,平均15度。、断层f1断层:出露于矿区北东部沙湾塘坎黄秋井一带的区域 性正断层,呈北东南西向展布,走向1020度,断层面倾向东, 倾角较陡,一般6575度。矿区内断层上层出露的地层主要为tim 和tly3-3,产状较平缓,倾角一般1218度,最大垂直断距约为150m, 致使tly3-2及部份tly3-1缺失。该断层主要出露于矿区北东边界, 对矿区内的煤层无影响。f2逆断层:出露于矿区北东端,1勘探线以北交5勘探线间, 为走向逆断层。断层走向ne40度左右,倾向nw,倾角5052度, 断层向
28、北交于f1正断层,向南尖减于35勘探线间,地表由5个地 质点控制,控制长2200m,沿倾斜有zk101. zk301两钻孔控制,造 成c3煤层重复,最大垂直断距约50m。f3逆断层:出露于矿区中部8勘探线至12勘探线以南1000m 之间,为走向逆断层,断层走向ne40度左右,倾向nw,倾角5154 度,地表由11个地质点控制,控制长2900m,沿倾斜有zk901、zk1001、 zk1002. zk1101. zk1103. zk1201六钻孔控制,形成c3煤层重复, 最大垂直断距约40m。f4逆断层:为隐伏的走向逆断层,断层已知分布于矿区912 勘探500m标高以下,其产状大致与f3平行,呈
29、叠瓦状产出,由zk902、 zk1102. zk1202三孔控制,走向延展长度1500m以上,造成c3煤层 重复,垂直断距与f3相近,约40m。由以上各条断层的分布、性质、产状等,可以看出矿区内走向逆 断层较发育,呈叠瓦状产出,同时可以预测还会有与上述性质相同的 次级规模较小的逆断层存在,此外,从构造力学的观点分析,挤压释 放后,会有规模不大正断层产生,因此,以后采煤时,需注意上述断 裂系统对煤层的破坏影响。(三)以往水文地质工作矿区内主要出露了三叠系、二叠系及第四系地层,2005年年7 月2006年5月期间,贵州省地矿局一 0二地质大队,对矿区内共 进行了 3孔6层次稳定流抽水试验、水质分析
30、,取样点类型有泉点、 抽水钻孔及松渝煤矿。项目内容为全分析。承担本次水样化验的单位 为贵州省地质矿产局第二工程勘查院。(1)第四系(q)孔隙含水层分布于矿区的各斜坡、山间洼低、各冲沟的沟底及河流河床两侧 缓坡地段,主要为耕植土、粘土、砂、砾石,陡坡下局部地段混灰岩 的风化碎块、块石,厚度极不均一。矿区内9孔揭露该层。厚度为07. oomo地表未见泉水点出露。总体上讲,该层局部地段含孔隙水,具弱透水性,富水性弱。对 矿床的充水不会构成威胁。(2)三叠系下统夜郎组玉龙山段(tif)岩溶裂隙含水层分布于矿区中部,呈北东南西向展布,出露较完整,在9线之 南西,受断层影响,出现重复。主要为灰色薄中厚层状
31、灰岩,顶部 鲫粒灰岩,下部为泥质灰岩及泥灰岩,厚度115140m。地表调查, 见泉水点3个,流量为0. 00-1. 351/s,出露标高10501255m。2005 年9月10日2006年4月27日期间对03号泉进行测流,最小流量 0. 955 1/s,最大流量3. 62 1/s。据水质分析,地下水化学类型为 c03 s04-ca型,矿化度为0. 071g/l, ph值为9. 0。地表见岩溶落水 洞1个,标高11901ho矿区内仅1个钻孔(zk701)没有揭露该层。 钻进中冲洗液为清水,7孔中部分漏失,9孔中正常循环。zk801、 zk1103. zk102三孔中钻进时还出现自流现象。矿区内9
32、孔中遇溶蚀 裂隙,占揭露该层钻孔的56%,全层溶蚀现象岩溶率为0. 16%。钻孔 中测得 tly2+p3c 混层水位标高 722. 09-1042. 81m。据 zk302、zk902、 zk1103三孔的tly2+p3c混层抽水试验,单位涌水量分别为0. 003、 0.128、0. 139 1/s - mo三孔中取样测试,地下水化学类型分别为 s04 hco3-na. hc03 s04-na ca. hco3-ca,矿化度分别为 0.318、 0.401、0. 243g/l, ph 值分别为 8. 3、7.8、7.3。(3)三叠系下统夜郎组沙堡湾段(tiy')隔水层分布于矿区的中部,
33、出露完全。主要为浅黄、灰绿色泥岩,钙质 泥岩及粉砂质泥岩。厚度817m。地表露头区为斜坡,未见泉水点 出露。矿区内仅zk701孔中未揭露该层,钻进中冲洗液采用清水,微 消耗,回次水位亦未出现大幅变化。(4)二叠系上统长兴组(p3c)岩溶裂隙含水层分布于矿区的南东部,地形多为陡崖,出露完全,在9线之南西 受断层影响,出现重复。岩性主要为深灰色灰岩、含燧石结核或团块, 底部薄层黑色泥岩。厚度4984m。据钻孔资料,长兴组的底界距主 要可采煤层c3的隔水层厚度为26. 46-50. 56m。地表调查泉水点1 个,出露于8线附近之冲沟内,标高770m。于2005年9月8日2006 年4月27日期间测流
34、,最大流量为7. 731/s,最小流量为3.2391/s, 平均流量4. 8141/so取样分析,地下水化学类型hc03 so4-ca型, 矿化度为0.241g/l, ph值为7.4。地表见岩溶溶洞2个,出露于斜 坡中上、上部,系较早期地下水活动通道,由于地下水下切侵蚀向深 性发展,现无地下水活动,标高分别为775、790m。矿区内17个钻 孔(3个系普查孔)中均有揭露该层,钻进中冲洗液为清水,8孔中 部分漏失,9孔中正常循环。矿区内zk1002 一孔中遇溶蚀裂隙,占 揭露该层钻孔的5.8%,全层溶蚀现象岩溶率为0. 0002%o钻孔中测得 tly2+p3c 混层水位标高 722. 09104
35、2. 81mo 据 zk302、zk902、zk1103 三孔的tly2+p3c混层抽水试验,单位涌水量分别为0.003、0.128、 0. 139 1/s "。三孔中取样测试,地下水化学类型分别为s04也03-际 hc03 s04na ca、hc03-ca,矿化度分别为 0. 318、0. 401、0. 243g/l,ph 值分别为 8.3、7.8、7. 3o(5) 二叠系上统龙潭组(p31)裂隙含水层分布于区内南东,出露较完全,中上部浅表常见第四系及崩塌堆 积物。主要为灰色、深灰色、灰黑色薄层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质 粉砂岩、菱铁岩、菱铁质灰岩、粘土岩、炭质泥岩、黄铁矿粘土岩及
36、多层煤层及煤线。厚度58. 5281.20m,平均厚68.37m。地表调查泉 水点3个,流量00.791/s,标高7731040m。据5号泉水质分析, 地下水化学类型为s04-ca,矿化度1.22g/l, ph值6. 9。矿区内17 个钻孔中均揭露了该层,钻进中冲洗液使用泥浆,其中3孔(zk102、 zk801、zk1101)出现自流现象,其余钻孔冲洗液均表现为微弱消 耗。钻孔中测得地下水位标高715.641028. 00mo据zk302、zk902、 zk1103抽水试验资料,单位涌水量分别为0.0008、0.0054、 0. 0071/sm。三孔中取样测试,地下水化学类型分别为hc03 s
37、04-na、 hc03-na ca. hc03-ca,矿化度分别为 0.154、0.306、0. 239g/l, pi1值分别为7.6、7.8、7. 5o分析认为zk302、zk902中受泥浆污染, zk1103中受上覆之岩溶水混入导致水质类型产生变化。(6) 二叠系中统茅口组(p2m)岩溶裂隙含水层大面积出露于矿区的东部及南东部,主要为深灰色细晶灰岩,生 物碎屑灰岩,局部夹薄层炭泥质条带及硅质灰岩,见方解石浸染。厚 度180m。地表调查泉水点8个,流量0.00-262. 731/s,标高为415 1155m。其中20、21 (泉群)号泉分别为背斜两翼集中排泄点,泉口 标高分别为415、550
38、m。21号泉于2005年9月14日2006年4月 28测流,最大流量4121/s,最小流量为113.451/s,平均流量为 262. 731/so调查岩溶现象点8个,岩溶形态有漏斗、落水洞及溶洞 等,出露标高为9401128m。矿区内17个钻孔均揭露了该层,zk301 孔为底板加深孔。揭露厚度0. 87-43. 98mo钻进过程中冲洗液使用 泥浆,消耗量微弱弱,回次水位未出现大幅变化。所有钻孔中均未 遇溶蚀现象,说明勘探区内该层隐伏地段岩溶发育极不均一。矿区内所有均作了简易水文地质及工程地质观测,根据煤炭勘探 质量验收标准,除了 4孔为乙级外,其余13孔质量等级为甲级。完 成的2孔5层次抽水试
39、验,据煤炭勘探钻孔抽水试验质量验收标准, 抽水试验质量均为合格。以往工作中,虽然各项工作均按有关规范、技术要求及质量标准进 行,取得了较为可观的成绩,但同时也存在一些小问题。比如少数钻 孔中钻进水位回次观测率达不到要求、间距分布不尽合理,长期观测 延续时间不能达到一个水文年等问题。虽然有以上这些不足之处,但 所取得的资料能满足勘探阶段的要求。三、井田水文地质条件及含、隔水层分布规律和特征(一)区域地层水文地质条件区内出露的地层全为沉积岩组成,除缺失志留系中上统、泥盆系和大部分石炭系外。各时代地层岩性特征及厚度见表3-1所示。表3-1区域地层简表系统组代号沉积相岩性厚度(m)第四系q残积、坡积粘
40、土、砂土、角砾0-7.8侏罗系下统自流井组ji-2zl河湖相石英砂岩、泥岩、灰岩290-476三叠系上统须家河组t3xj近滨海石英砂岩夹页岩、粉砂岩夹煤209-373层中统狮子山组lsh浅海相灰岩、白云岩50-80松子坎组ls滨海-浅海相泥岩、灰岩互层152-209下统茅草铺组t.m浅海碳酸盐沉积白云岩、泥灰岩、页岩、泥岩400-591夜郎组ly滨海、极浅海相灰岩、泥灰岩、页岩、泥岩310-504二叠系上统长兴组pbc浅海相燧石条带灰岩、钙质泥岩49-84龙潭组pal海陆交互相砂泥岩、粘土岩、菱铁岩及煤层58-82中统茅口组p2m浅海碳酸盐灰岩、含燧石灰岩240-372栖霞组p2q浅海碳酸盐灰
41、岩、含燧石灰岩111-179志留系下统韩家店组s】hj浅海一滨海相页岩、泥岩夹灰岩130-395石牛栏组s)sh浅海一滨海相泥砂质灰岩、粉砂岩90-145龙马溪组sd浅海一滨海相页岩夹透镜状灰岩158-334奥陶系上统五峰组03w浅海一滨海相页岩、泥灰岩2. 3-6. 4涧草沟组03j浅海一滨海相泥质灰岩夹页岩3. 7-5. 5中统宝塔组02b浅海一滨海相龟裂纹灰岩及生物灰岩30-48十字铺组02s浅海一滨海相灰岩、生物碎屑灰岩15-19下统湄潭组oim浅海一滨海相页岩夹灰岩及砂岩211-272红花园组oih浅海一滨海相生物碎屑灰岩偶夹白云岩64-65桐梓组oit浅海一滨海相灰岩夹白云岩181
42、-225寒武系中统上娄山关组g 31 s浅海相沉积白云岩夹少量灰岩、白云质灰山石725-790(-)矿区水文地质条件调查区位于贵州高原黔北山地与四川盆地南部衔接的斜坡地地 带。大娄山脉呈北东南西向展布测区。地势为:中东部高峻挺拨; 北部急剧低下;西南部降直下赤水河畔。南北向和北东向山峦连绵不 断。北东至南西向和北北西向的河流分布较多。矿区位于北东部,地 形主要以山峦斜坡为主,河流深切,属区域补给径流区。矿区内气候 属亚热带湿润季风气候,年平均气温14.7°c,年平均降雨i j,p 15i二 铁時i、i昭河01杳畚誥雷丽畀级量1057mm,雨季多集中在510月,占全年降水量的70%,平
43、水期为4月,1011月降水量占全年的20%,枯水期为12月次年3月,占全年降水量的10%。年平均湿度78%,日照时间短,每年无云的晴 天3050天,冰冻期为每年12月至次年2月,全年多为西北风,平 均风速1. 5m/so区内由北向南发育了一系列季节性溪沟(3线以北及附近发育了 两条季节性溪沟,由东向西径流,最后汇合成一条溪沟;711线之 间发育了两条季节性溪沟,其中一条在11线附近,大致由东向西径 流),这些溪沟多由泉水或大气降雨汇集于冲沟内而形成,其动态变 化较大,常表现为枯季时节流量小或者出现断流,雨季时节出现流量 大幅增水渠,由北向南流,分布位置较高;南面发育的地表水体为小 河,由南东向
44、北西径流,上部径流段接受数条季节性溪沟水的补给, 流量相对较大,在西面汇入松坎河之中;西面发育的地表水体为松坎 河,流量大,常年有水,由北东向南西径流。小河控制了矿区区主要含水层地下水的运移和排泄,河床标高410m,也为矿区区内范 最低侵蚀基准面。地下水排泄受河谷及深切沟谷控制。调查区属深切的中低山、中山山地地貌。区内山峦密布、河流深 切。地表、地下水运移等受构造、分水岭控制。以区域地表分水岭(凉 风域)为界,北为棊江水系,南为乌江水系。区内地层寒武系、奥陶系、志留系、二叠系及三叠系,其中二叠 系产煤。根据岩性及含水介质,地下水主要为两大类,一类为基岩裂 隙水,另一类为岩溶水,对应组则为裂隙或
45、的各含水岩岩溶含水层。 其次在沟谷、河谷、斜坡脚、山间坝子等处分布第四系,含孔隙水, 但具季节性。岩溶含水层富水性相对较强,裂隙含水层富水性较弱。 地表水属长江流域棊江水系,松坎河位于矿区西侧,由南向北径流。(三)含、隔水层水文地质分布规律和特征矿区内出露的地层有第四系(q)、三叠系下统茅草铺组(tm)、 三叠系下统夜郎组九级滩段(tiy3).玉龙山段(t#)、沙堡湾段 (tiy1).二叠系上统长兴组(psc)、龙潭组厲1)、中统茅口组(pm)、 由新至老分述如下:1、第四系(q)分布于矿区的各斜坡、山间洼低、各冲沟的沟底及河流河床两侧 缓坡地段,主要为耕植土、粘土、砂、砾石,陡坡下局部地段混
46、灰岩 的风化碎块、块石,厚度极不均一。厚度为07m。地表未见泉水点 出露。该层具弱透水性,仅降水时节短暂含水,且富水性弱。对矿床的 的可能性小。2、三叠系下统茅草铺组(tim)岩溶含水层出露于矿区之北西及外围,主要为浅灰、灰色薄至中厚层状灰岩、 白云质灰岩、白云岩及溶塌角砾岩。厚约400m。矿区内未见泉水点 出露。根据区域水文地质资料,该层富水性强。由于该层下伏有厚大的相对隔水层相阻,对矿床的的可能性小。3、三叠系下统夜郎组九级滩段(t3)相对隔水层出露于矿区中部,主要为浅灰、暗紫色及紫红色泥岩,粉砂质泥 岩,钙质泥岩,泥质粉砂岩,中上部夹薄至中厚层状灰岩、泥灰岩。 厚度330m。泉水流量0.
47、000. 101/s,出露标高6901150m。该层富水性弱,为一相对隔水层,由于厚度大,隔水性能较好。4、三叠系下统夜郎组玉龙山段(t寸)岩溶含水层出露于矿区南东部,主要为灰色薄中厚层状灰岩,夹泥质灰岩 及泥灰岩,厚度115140m。见1个岩溶落水洞,地表岩溶不发育。 泉水流量为0. 001. 351/s,出露标高10501255m。据03号泉动态 观测资料,最小流量0. 9551/s,最大流量3. 621/so据钻孔混合抽水 试验资料,单位涌水量为0.0030. 1391/s 该层富水性弱至中 等。5、三叠系下统夜郎组沙堡湾段(t】)相对隔水层出露于矿区的南东部,主要为浅黄、灰绿色泥岩,钙
48、质泥岩及粉 砂质泥岩。厚度817m。地表未见泉水点出露。该层富水性弱,可 视为相对隔水层。6、二叠系上统长兴组(p:2)岩溶含水层出露于矿区的南东部,主要为深灰色灰岩、含燧石结核或团块, 底部薄层黑色泥岩。厚度4984叽 见岩溶溶洞2个,地表岩溶不太 发育。地表调查见一个泉点(10号),标高770m,最大流量为7. 731/s, 最小流量为3. 2391/so据钻孔混合抽水试验资料,单位涌水量为 0. 0030. 1391/s 01。该层富水性弱至中等。7、二叠系上统龙潭组(pd)裂隙含水层出露于矿区南东侧,主要为灰、深灰、灰黑色薄层状泥岩、泥质 粉砂岩、黄铁矿粘土岩,夹菱铁岩、菱铁质灰岩及煤
49、层,厚度5& 52 81.20m,平均厚 68. 37mo 含可采煤层(c3) 层,厚 0. 795. 31m, 平均厚2. 18m,煤层距该层顶界为26. 46-50. 56m,距该层底界为 23. 3637. 66mo该层泉水流量00.791/s,标高7731040m,钻孔单位涌水量 为 0.00080.00711/s m,富水性弱。8、二叠系中统茅口组(pzfil)岩溶含水层大面积出露于矿区之南东外围,主要为深灰色灰岩,局部夹薄层 炭泥质条带及硅质灰岩,厚度约180m。主要排泄点为20、21号泉均 出露于乐坪河北岸,20泉流量12.51l/s,标高为+451m; 21号泉最 大流
50、量412l/s,最小流量为113.451l/s,平均流量为262. 731l/s, 标髙为+550mo地表岩溶落水洞、漏斗及溶洞等较发育。经分析认为,20号泉为背斜西翼之集中排泄点,21号泉为背斜 东翼之集中排泄点。地下水主要由南向北径流,该层地表岩溶较发育, 富水性强。四、矿井充水因素分析及井田老空区分布状况(一) 充水因素分析1、地下水(1) 顶板直接充水含水层(p31)矿山开采过程中,将大面积揭露匕1层,其地下水将直接进入矿 井,而成为矿井充水的直接因素。由于该层富水性弱,故对矿井开采 影响较小。(2) 顶板间接充水含水层(psc)该层底界距c3煤层26. 46-50. 56m,根据矿区
51、水文地质工程 地质勘探规范(gb12719-91)相应公式计算,最大导水裂隙带高度 为35. 8m,当形成一定的采空区后,在采空塌陷作用下,地下水将通 过导水裂隙带间接进入矿井,对矿井充水将造成一定影响。(3) 底板间接充水含水层(p2m)下伏于含煤岩系,可采煤层c3底界至该层顶界为23. 36 37. 66m,正常情况下,可起到对底板含水层的隔水作用,对矿床充水 的可能性小;当遇构造破碎带,且沟通底板含水层含水系统时,其地 下水将沿构造破碎带进入矿井,对开采造成影响。2、地质构造导水矿区主要位于乐坪背斜北西翼,背斜轴向3040。,北西翼地 层倾角较陡,一般在3552° ,平均在36
52、° ;南东翼地层倾角较平 缓,一般在1235度,平均15度。矿区内发育有fl、f2、f3、f4 断裂,分述如下:f1正断层:出露于矿区北东端,倾向东,倾角一般6575度。 矿区内发育于ly3,未破坏矿区内的煤层。f2逆断层:出露于矿区北东部,向北交于f1,倾向北西,倾角 5052度,有2个钻孔揭露,造成c3煤层重复。f3逆断层:出露于矿区中部,倾向北西,倾角5154度,有6 个钻孔揭露,造成c3煤层重复。f4逆断层:为隐伏断层,有3孔揭露,走向延展长度1500m以 上,造成c3煤层重复。f1未破坏矿区内的含水层及煤层,对开采无影响。其余3条断层均破坏了矿区内的顶、底板含水层及煤层,地
53、表和 钻孔无明显充水导水迹象,由于断裂破碎带导水性的差异,当导水的 破碎带勾通含水层的含水系统时,将对矿床充水造成影响。3、大气降水大气降水是矿区内各含水岩组地下水的主要来源,故为矿床充水 的间接充水因素。大气降雨是该层地下水的主要补给来源,该层接受 补给的方式有面状渗入和集中补给。开采状态下,当采空塌陷影响到 地表后,大气降水将通过地裂缝、地面塌陷等补给地下水。矿井涌水 量也将随大气降雨的变化而变化,丰水季节时,水量增大,枯季则减 少,呈正相关关系。大气降水通过地表渗入或洼地汇水注入漏斗、落 水洞等进入地下,地下水接受补给后,横向上由东向西或由西向东径 流,流至煤系地层与该层的顶界之间一定范
54、围内,然后西翼转向由北 东向南西径流,东翼转向由北向南径流,在径流过程中,遇小河河流 切割而排泄。在背斜轴部出露地层为二叠系中统茅口组(p2ih),该层 下伏于含煤岩系之下,是矿区内的主要含水层。轴部及两翼,地形为 山峦斜坡,大气降水以面状渗入补给为主,局部岩溶洼地、落水洞及 漏斗区为集中补给,补给条件差。地下水呈散流状分布,即该层中地 下水由轴部向两翼径流,在两翼受含煤岩系相阻后,北西翼转向北东 至南西径流,南东翼转向由北向南径流,最后在小河河床一带排泄综上所述,矿床充水因素有地下水、地质构造导水、地表水、老 碉积水及大气降水。(二) 生产坑道及老碉水文地质特征1、调查区内煤矿开采历史悠久,
55、最初始于民国初期,建国后60 70年代开采较盛,曾有“茅坝大队办煤矿”和“松坎一木瓜庙公社 办煤矿”等,但采煤技术落后,仅于可采煤层露头线及其附近开采, 开采斜深一般50200m不等。近年有当地村民及个体小煤矿于可采 煤层露头及其附近无序开采,主要满足日常生活用煤,少数以原煤外 销于重庆及附近城镇,其生产规模都甚小,日产量一般在几吨至几十 吨,因采煤方式已较落后,时有瓦斯爆炸、透水事件、冒顶事件发生。 但随着我省煤炭开采秩序的好转,经关、停压产整顿,现区内所有非 法小煤窑均被取缔,矿业秩序大为好转。目前合法开采的生产矿井仅 有靠近矿区南西边界处的“松渝煤矿”。松南煤矿目前还处于设计、可研阶段,未进行地面工程建
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