兴仁县王家寨煤矿水文地质调查报告

1、兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告贵州兴源煤矿科技有限责任公司二。一二年五月兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告编制单位：贵州兴源煤矿科技有限责任公司项目负责：窦启泉编写：王云发审核：付宗兀总工程师：付宗元总经理：陈金鹏提交单位：兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿提交日期：二0一二年五月附图目录序号比例尺顺序号：500001：500002：500003兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿综合水文地质图 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿水文地质剖面图 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿充水性图兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿综合水文地质柱状图：250004附件目录兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿采矿许可证副本（复印件）编制单位资质证

2、书3委托书第一章概述第一节编制报告目的、任务和依据为搞好矿井防治水工作，兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿特委托我公司为其开展矿井水文地质调 查工作，并编制兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告。其目的是为该矿在生产 过程中制定水害防治方案提供水文地质资料，从而做到有效的预防和减少矿井水害事故。本次工作 的主要任务为：1 .收集矿区及该矿现有的相关水文地质资料；2 .调查矿井地面水文地质情况；3 .调查矿井井下水文地质情况；4 .分析、整理该矿现有水文地质资料和本次调查取得的水文地质资料，编 制编制兴仁县潘 家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告。编制本报告依据的主要规程、规定和相关参考资料为：(1

3、)国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局煤矿防治水规定()；(2)国家煤矿安全监察局煤矿防治水规定释义()；(3)中华人民共和国煤炭工业部矿井地质规程(试行)(1984)；(4)中华人民共和国国家安全生产监督管理总局煤矿安全规程(2011)；(5)中华人民共和国国家煤炭工业局建筑物、水体、铁路及主要井巷煤 柱留设与压煤开采 规程()；6)矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719-1991)（7）中华人民共和国能源部煤矿地质测量图例（1989）； （8）中华人民共和国能源部煤矿地质测量图例实施补充规定（1992）；（9）贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2005年1月编制的兴仁县潘家庄镇

4、王家寨煤 矿储量核实报告；（11）王家寨煤矿采掘工程揭露的地质、水文地质及相关资料；（12）矿方提供的各种地质及水文地质图件等。（13）本次工作实地调查和测量的各种地质及水文地质资料。接受委托后，我公司于2012年5月2日抽调专业技术人员组成项目组到该矿进行了实地 的地质和水文地质调查、老窑开采情况调查，并收集了矿井建设和生产过程中的各种地质和水文 地质资料，通过资料收集、水文地质调查及室内分析研究编制兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井 水文地质调查报告。第二节 矿井位置、交通和矿区范围王家寨煤矿位于兴仁县县城西北方向约30km的潘家庄镇王家寨村，行政区划属兴仁县潘家 庄镇管辖，井田地理坐标为：东经

5、105。07, 35一 1050 09，01，北纬 25。34, 12" 25° 347 54。矿区距兴仁县城公路里程约30km,距南昆铁路顶效站76. 0km,有简易公路 通往矿区，交 通方便（见交通位置图）。根据贵州省国土资源厅2011年5月11日颁发的兴仁县王家寨煤矿采矿许可证（证号：CO,生产规模30万吨/年，有效期限3个月，自2011年5月至2011年8 月，采矿证延续手续正在办理中，见附件）划定的矿区范围，王家寨煤矿井田范围东西倾向宽2. 380km,南北走向长1. 320km,呈一规则多边形，共由8个拐点圈定，井田范围平面积2. 6187km2,开采深度185

6、0 1100m标高，其拐点坐标见表1-1。上美，分孑慎心13重庆0因洌缜多JUT黔君南布族自治州晴隆县 江西S ）老tf-Q王家寨煤插图1：交通位置图自今峭比川尺1: m万矿区交通位置图表1-1王家寨煤矿矿区范围拐点坐标表拐点北京坐标系西安坐标系纵坐标（X）横坐标（Y）纵坐标（X）横坐标（Y）12828680.53522829340.53732829340.53342829900.53552829900.54062830000.54072830000.54882828680.544矿区平面积26187km2,开采深度：18501100m标高第三节自然地理（1）地形地貌井田位于贵州省西南部山区，

7、属中山地貌，地形起伏较大，沟壑纵横。总体 呈中部较高，东、西两侧低，最高海拔+1972. 9m,位于井田中部山顶，最低海拔 位于东部小石桥河沟中，海拔+1400m （为当地最低侵蚀基准面）,最大相对高差572. 9m, 一般海拔13001600m,相对高差300nl左右。（2）井田地表水井田位于珠江流域上游的南盘江与北盘江的分水岭地带。井田中部有一南北向的分水线将井 田划分为东西两部分。分水岭东部（井田东部边界外）有一常年性河流小石桥河，枯季流量约 15-25L/S ,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流，推测往东南方向流出地面汇入麻沙 河，最终注入北盘江。分水岭西部溪沟向南西径流，汇入火

8、冲大沟，进入马岭河，最终注入南盘 江。矿区地表水较稳定的为流经井田东部边界外的小石桥河，其枯季流量为1525L/s ,井 田东部边界附近及边界外有数条小溪沟，均汇入小石桥河，溪沟雨季水量大，旱季小。当地侵蚀基准面标 高1400m,井田有部分煤炭资源位于侵蚀基准面之下，降雨是地下水的主要补给来源。（3）气候本区内气候温和，属于温凉湿润的高原亚热带气候，冬夏早晚温差大，昼夜 最大温差经常在十余度以上，年均气温15.2 ,日最高气温34.6 ,最低气温-7.8 最热为7月，月1887. 6mm；最少年仅 960. 4mm；均气温22；最冷为1月，月均气温6.4 o年均降雨量1327. 9皿n,最多年

9、达59月为丰水期，占年降雨量的80%以上，年均蒸发量1368. 1mm,年平均相对湿度81%。本县的灾害 性气候多，冰雹、暴雨形成的山洪危害较大。（4）地震据中国地震动参数区划图（GB18306-2001, 1 ： 400万），本区地震烈度为VI度，地震动峰值加速度为0. 05g ,据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）,抗震设防烈度为 6度。（5）经济概况区内粮食作物主要以玉米为主，其次为麦类、豆类、薯类、蔬菜。经济作物有烟叶、漆等。畜牧产品主要有牛、马、猪、羊等。第四节以往地质工作及小煤矿开采情况一、以往地质工作情况 本井田先后有多个地勘单位在此开展过地质工作，现简述如下：1、上世

10、纪三十年代，贵州矿产勘测团曾在区内进行过踏勘。2、上世纪五十年代以来，先后有贵州地质局平坝煤矿普查大队、黔西南地质大队、安顺专区 地质大队、112地质大队、108地质大队及贵州省煤管局159地质大队等在邻区及矿区内开 展过煤矿地质调查工作，其中以159队和112地质大队的工作较为系统。3、19781980年贵州地质局区域地质调查大队（现贵州区调院）开展了 1:20万兴 仁、安龙幅区域地质及矿产调查工作，系统的调查了该区域的地质及矿产分布情况，提交了 1:20万兴仁、安龙幅区域地质调查报告。4、1979年1983年贵州地质局区域地质调查大队在区内开展了 1:5万幅区域地质矿 产调查工作。5、20

11、05年1月贵州金杉土地资源勘查开发有限公司对王家寨煤矿开展了储量核实工作，编制了贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告。本报告包括文本一份，图 件8张（地形地质图、地质剖面图、K1煤层资源量估算图、K2煤层资源量估算图、K3煤层 资源量估算图、K4煤层资源量估算图、K5煤层资源量估算图、K6煤层资源量估算图）。上述地质工作为本次工作提供了可供参考的地质资料二、矿山开采概况1、王家寨煤矿属于整合矿井，由原王家寨煤矿和原鸿运煤矿整合而成，生产规模30万吨/年，矿井整合后进行了技改工作，原鸿运煤矿关闭，利用原王家 寨煤矿主平胴和副平胴，关闭原 王家寨煤矿回风斜井，重新施工副斜井和回风斜 井。主平胴位

12、于矿区东部中段附近，开口层位位 于K3煤层底板岩层中，井口坐标为X=, Y= 442, Z=+, a =89° , B=+。，掘进方位角 269° ,坡度为+。，斜长约360m揭K2煤层，然后往同一方向沿K2煤层倾斜方向布置K2 煤层运输下山，斜长约350m,然后采用斜巷（上山）进入K1煤层，然后在K1煤层中沿下山 方 向布置K1煤层运输下山至西南边界附近落底，在落底处施工井底车场、水泵房、变电所及 水仓等，并在K1煤层中施工轨道下山及回风下山（K1运输下山和K2运输下山采用溜煤眼联 络），在K1煤层运输下山两翼沿煤层走向布置回采工作 面，现1101综采面已施工和安装完 毕

13、，等待验收。在K1煤层井底车场处布置有水泵房及主、副水仓，水泵房安装有三台MD120-50x3 （P）型水泵，一台工作，一台备用，一台检修，其参数为：流量140布/11 ,扬程为 126m,电机功率为90kwo在K1轨道下山铺设有两趟排水管路，参数为小194x 5无缝钢 管，一趟工作，一趟备用。主水仓容量444m3；副水仓容量333m3,合计777m3, 一个水仓清理 时，另一个水仓能正常使用。三、老窑及采空区1、原王家寨煤矿采用平胴和暗斜井开拓，在K2煤层中布置有轨道下山和回风下山，但未形 成采面进行回 采，其掘进区域内的涌水现已通过1580回风石门自流到K1煤层井 底水仓，然后采用水泵排

14、出地表，故井下巷道中无积水区域存在。2、原鸿运煤矿位于矿区南部边界中段附近，已关闭，采用平胴和暗斜井开拓，在 K1和K2 煤层中均布置有轨道下山，主要开采K1煤层，K1煤层巷道最低处已与现1101采面回风顺槽 连通，其采空区域内的涌水已通过1101回风顺槽自流到K1煤层井 底水仓，然后采用水泵排 出地表，故K1煤层采空区域内无积水存在；K2煤层轨 道下山存在巷道积水区域，面积约 13500m2,矿井回采率约60%,平均煤厚1. 55m,实际采空体积约为13500义 60%x=12555m3,充水系数取，故估算积水量约万m3,水头高度约35m (附图一矿井充水性 图)。另外在上世纪90年代，曾有

15、较多小窑在各煤层露头附近进行开采，但其位置及开采情况现 已无法调查，根据当时的开采技术水平，各煤层采深斜长约为煤层露头线以下100m左右，此 区域可能存在积水，因此划为可能充水区域。第五节矿井涌水情况及排水设备、设施现状王家寨煤矿属于整合矿井，整合前的原有系统已部分关闭，技改系统已形成，井下巷道主要 包括四条井筒、K1煤层井底车场、水泵房及1101首采工作面。现矿井正常涌水量为15m3/h ,雨季时最大涌水量为30 m3/h。在K1煤层井底车场处布置有水泵房及主、副水仓，水泵房安装有三台MD120-50x3 (P)型水泵，一台工作，一台备用，一台检修，其参数为：流量140m3/h ,扬程为12

16、6m,电机功率为90kwo在K1轨道下山铺设有两趟排水管路，参数为。194x 5无缝钢管，一趟工作，一趟备用。主水仓容量444m3；副水仓容量333m3,合计777nl一个水仓清理 时，另一个水仓能正常使用。掘进工作面配备有四台MAZ-200探水钻。第二章本次工作及其质量评述本次矿井水文地质调查工作分为地表和井下两部分同时进行，地形地质图采用2005年1 月贵州金杉土地资源勘查开发有限公司编制的贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告中的 资料，坐标系统为北京坐标系，黄海高程系。现就完成的工作量及工作质量评述如下：第一节完成的工作量1 .地面水文地质调查：1： 5000水文地质调查约4. 0km

17、2o共调查地表河沟观测点1 个，井（泉）点8个。2 .井下水文地质调查：调查井下巷道1500m,采空区面积约13500m井下出水点3 个、井下水仓1个。第二节工作方法及质量评述1 .工作方法：地面以追索法为主辅以穿越法进行，井、泉点采用手持GPS定位，误差小于10mo对矿井充水有较大影响的泉水点定点观测了流量，填写水 文点调查卡片， 并重点描述了出水位置、岩层、岩性、地下水成因类型，补给、迳流、排泄形式及与大气降水的关 系、洪水期的最大水量等。由于调查期间属枯 水期，调查访问了矿区的地表水、地下水随大气 降水的变化规律及矿区中部溪沟 的最大、最小流量；实地调查了矿井涌水量、出水位置、出水形 式

18、、排水情况以及建矿以来是否发生过突水、突泥、突沙、坍塌等水害事故和人员伤亡情况等。2,取得的成果质量：通过实地调查和访问，初步查明了地表水系的发育情况及地表水与地 下水的联系，了解了井巷围岩的岩体结构面、可采煤层顶底板的稳定性、软弱夹层的分布、地 面有无塌陷及地裂缝的发育情况等；了解了第四系 覆盖区的水文地质情况以及本矿目前的涌水量情况综上所述，本次工作达到了煤矿水文地质调查的目的，精度符合矿井水文地质调查的有关规 程、规范要求，资料详实，质量可靠，可作为煤矿开采过程中防止水害的指导性依据。第三节存在的问题L老窑及部分采空区已封闭，无法了解其采空区范围及涌水量情况。2 .对含、隔水层厚度及导水

19、裂隙发育程度等水文地质情况的推断依据不够充分。第三章矿井地质第一节区域地质一、 区域地层区域内出露的地层由老至新有：泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、下第三系及 第四系。缺失白垩系和上第三系，其中，以二叠系、三叠系地层分布较广，区域地层见表3- lo表3- 1区域地层系统简表系统组（群）地层代号及接 触关系备注第四系Q下第三系E二桥组T3e上统火把冲组T3h煤把南组T3b煤三叠系中统法郎组T2f关岭组T2g下统永宁镇组Tiyn飞仙关组Lf二叠系上统长兴组P3c龙潭组P31煤峨眉山玄武岩组Ps3中统茅口组P2m栖霞组P?q梁山组P2I煤石炭至二叠过渡层C-P石炭系上统马平群C3nlp中统达

20、拉组C2d滑石板组C2h下统摆佐组Cib大塘组Cid岩关组Ciy泥盆系上统代化组D3d响水洞组D3x中统火烘组D2h罐子窑组D2g、区域构造本井田位于扬子准地台（一级单元）黔北台隆（二级单元）六盘水断陷（ 级单元）普安旋扭构造变形区（四级单元），属北东南西向的放马坪背斜北西翼第二节矿井地质一、矿井地层井田内及其附近由老到新出露地层有：中二叠统茅口组（P2m）,上二叠统龙潭煤组 （P3I ）、长兴组（P3c）；下三叠统飞仙关组（Lf ）及第四系（Q） o现由老到新分述如 下：1、中二叠统茅口组（P2m）出露于井田东部边界约1km以外，井田内及附近无出露，岩性为灰色中厚 层灰岩、生物屑 灰岩及白云

21、质条带灰岩。出露不全，厚度不详，与上覆龙潭煤组地层呈假整合接触。2、上二叠统龙潭煤组（P31 ）出露于井田东部及东部边界外，为海陆交互相和冲积相含煤沉积组合，由粉 砂岩、粘土 岩、炭质粘土岩及煤层（线）组成多个沉积旋回，与下伏地层茅口组 为假整合接触，厚310 450m, 一般400m。按岩性划分为三个段，各段之间为连续沉积。井田内及附近仅出露第二段及 第三段。第二段（P31 2）：岩性为灰、褐灰色薄至中厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，夹少量薄至中厚 层砂岩、粉砂岩及深灰色中厚层灰岩、燧石灰岩、泥灰岩等。本段厚120140nb 一般130m。 为区内主要含煤层段，含煤35层，含可采煤层3层，由上至下

22、编号为K4、K5、K6煤层。第三段（P31 3）：岩性为灰、灰黄色薄至中厚层粘土岩、砂质粘土岩夹灰、深 灰色中厚层 粉砂质粘土岩、钙质砂岩、粉砂岩、粘土岩及炭质页岩、煤层等。本段厚150170m, 一般 160m。为区内主要含煤层段，含可采煤层3层，由上至下编号为KI、K2、K3煤层。3、上二叠统长兴组（P3c）出露于井田中东部，上部为深灰、灰绿色薄至中厚层粘土岩、砂质钙质粘土岩，夹较多 灰、深灰色中厚层泥灰岩、灰岩、燧石灰岩及少量钙质粉砂岩、硅质岩。下部为灰、黄灰色薄至中 厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，夹较多钙质砂岩、粉砂岩。底部725m为黄绿、褐黄色中厚层岩 屑砂岩夹粘土岩，本组是较稳定的区域

23、标志层。厚度5570m, 一般60m。4、下三叠统飞仙关组（Lf ）出露于井田中部及西部大部分区域，按岩性自下而上分为两段。下段（Lf 5岩性为灰绿色、灰色薄至中厚层泥质粉砂岩组成，厚90 110m, 一般100mo上段（Tif 2）为紫红、灰绿色薄至中厚层砂岩、泥质粉砂岩、砂质粘土岩及少量薄至中厚层粘土岩、钙 质粘土岩、粘土质粉砂岩、钙质砂岩、灰岩、泥灰岩组成，厚度200mo5、第四系（Q）主要为坡积风化土壤砂砾，分布在山坡、洼地、沟谷，厚度013米。范围较小，不整合 于其它地层之上。二、矿井构造矿区位于放马坪背斜北西翼的鸡场坪一王家寨断层F1与张家坡断层F2 （位于矿区西部边 界外）之间的

24、断块中。地层总体走向为北北东南南西向，倾向北西西，倾角一般5°11° ,浅 部缓，深部增 大。局部揉皱发育地段达13。15° o矿区东部边界附近存在一条逆断层F1,断层走向为北西南东向，倾向南 西，倾角60° ,落差约28m,走向延伸长达5km,断层地表多被第四系坡积物掩盖，露头不清。综上所述，矿区构造复杂程度为中等。三、煤层本井田龙潭煤系为为海陆交互相和冲积相含煤沉积组合，由粉砂岩、粘土岩、炭质粘土岩 及煤层（线）组成多个沉积旋回，与下伏地层茅口组为假整合接触，厚310450m, 一般 400m。含煤层及煤线40余层，其中较稳定可采煤层6层，由上至下编

25、号为为KI、K2、K3、 K4、K5、K6煤层，现分述如下：1、K1煤层产于龙潭组第三段中上部，上距长兴组底界约50m,下距K2煤层约22m,煤厚2. 40m,平均厚231m,煤层结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质 粉砂岩，底板为 薄中厚层粘土岩。2、K2煤层产于龙潭组第三段中部，下距K3煤层约24m,煤厚1. 62m,平均厚1. 55m, 煤层结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质粉砂岩，底板为薄中厚层粘土岩3、K3煤层产于龙潭组第三段中下部，下距K4煤层约80m,煤厚1. 60m,平均厚1.42m,煤层 结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质粉砂岩，底板为薄中厚层 粘土岩4

26、、K4煤层产于龙潭组第二段上部，下距K5煤层约27m,煤层厚2. 40m,平均厚2.31m,煤层结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质粉砂岩，底板为薄中厚层5、K5煤层产于龙潭组第二段中上部，下距K6煤层约35m,煤层厚1. 82m,平均厚1. 76m,煤层 结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质粉砂岩，底板为薄中厚层粘土岩。6、K6煤层产于龙潭组第二段中下部，下距茅口组（Pzm）灰岩顶界约160m,煤层厚2. 00m,平均 厚L 93m,煤层结构简单，属较稳定的可采煤层。顶板为粘土质粉砂岩，底板为薄中厚层粘 土岩。主要可采煤层特征见表3-2-1表3 2 1可采煤层特征表煤煤层煤层顶底

27、板岩性平均煤层度间距倾角煤层煤层编号m(1(m)(。)结构稳定性顶板底板K122简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩K2简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩K324511简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩K4809简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩K527简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩K635简单较稳定粘土质粉砂岩粘土岩四、煤质1、物理性质及煤岩特征各可采煤层均为黑色，呈玻璃或金刚光泽，条带状构造，阶梯状断口，节理发育，常见黄 铁矿结核及细脉，各可采煤层均属丝炭亮煤及角质亮煤，具条带状 显微结构。显微组份中凝胶 化基质8385%,丝质化基质812%,黄铁矿（粒 度30120 口）约,粘土矿物（粒度 5 11）约15%,充填

28、于裂隙之中，石英2%2、化学性质 水分（Mad）：区内各煤层原煤水分在一%之间，属特低全水分煤（SLM） o 灰分（Ad） ： K3、K4煤层原煤灰分为及,属低灰分煤；K5煤层原煤灰分 为,属低中灰分煤；KL K2、K6煤层原煤分别为、和,均属中灰分煤。 硫分（St, d） ： K3煤层为属中硫分煤，其余煤层均为中高硫分煤。 发热量（Qg"）：矿井各开采煤层原煤干燥基高位发热量Qgr, d （MJ/kg） 一般 在kg之间，为特高热值煤。挥发分（Vdaf） ： KI、K6煤层为低挥发分煤，K3、K3、K4、K5煤层为特低挥发 分煤。各可采煤层原煤煤质特征见表3 22。表3- 2-2各

29、可采煤层的煤质化验结果表煤层编号煤类Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St, d (%)Qgr, d(MJ/kg煤种K1原煤无烟煤K2原煤1. 5621. 42无烟煤K3原煤无烟煤K4原煤无烟煤K5原煤无烟煤K6原煤无烟煤3、煤类及工业用途井田内开采煤层均属无烟煤，煤种单一，原煤属低中高灰、中硫中高硫、低挥发分、特高热值等特征。在层状炼焦炉中不结焦，是煤化程度最高的煤种可作动力用煤、化工用煤及民用，矿井生产原煤主要供电厂用煤及民用等。-jr-* uU MZz 1-14五、石浆石矿区及其附近无岩浆岩侵入第四章水文地质第一节区域水文地质概况井田位于贵州省西南部山区，属中山地貌，地形起伏较大，区域

30、水文位于珠江流域上游的南盘江与北盘江的分水岭地带。各地层水文地质特征见表4-L表4-1-1区域水文地质特征表系统组（群）地层代号及接触关系备注第四系QE弱含水层下第三系弱含水层三叠系上统二桥组T3e弱含水层火把冲组T3h弱含水层把南组T3b弱含水层中统法郎组T2f弱含水层关岭组T2g中等含水层下统永宁镇组Tiyn强含水层飞仙关组LfP3c弱含水层二叠系上统长兴组中等含水层龙潭组P31弱含水层峨眉山玄武岩组P3B弱含水层中统茅口组P2m强含水层栖霞组P?q强含水层梁山组P21弱含水层石炭至二叠过渡层C-P中等含水层石炭系上统马平群C3mp强含水层中统达拉组C2d强含水层滑石板组C2h强含水层下统

31、摆佐组Cib中等含水层大塘组Gd强含水层岩关组Ciy强含水层泥盆系上统代化组D3d强含水层响水洞组D3x弱含水层中统火烘组D2h强含水层罐子窑组D2g中等含水层区内可溶岩（碳酸盐岩）所属地层主要包括二叠系上统长兴组（P3C）、二叠系中统茅口组（P2m）等，岩性为灰岩、泥质灰岩及燧石灰岩为主，地貌常表现为侵蚀（剥蚀）峰丛、溶丘、溶蚀洼地。这些碳酸盐岩内赋存着较丰富的岩溶裂隙水或岩溶管道 水，富水性中等一强，地下水常通过岩溶裂隙、岩溶管道等形式长途径流，最后以岩溶大泉、泉群、暗河出口等形式集中排泄于较大的北盘江河床附近区内非可溶岩（碎屑岩）呈带状及盖帽状分布，常形成斜坡地貌，主要包括三叠 系下 统

32、飞仙关组（T】f）、二叠系上统龙潭组（P3I ）,岩性多为细砂岩、粉砂岩、泥质粉 砂 岩、粉砂质泥岩、泥岩等，地貌上常表现为中山、斜坡、谷地地貌。仅在浅部风化带或构造 破碎带内含风化裂隙水或构造裂隙水，地下水接受大气降水补给能力弱，普遍含水性、透水 性弱，地下水径流短，就近以小泉、小煤矿老窑水及坡面流等形式排泄。属区内的弱含水层。区内碳酸盐岩和碎屑岩地层互层分布，碎屑岩地层隔水性好。各含水层为相对独 立的 含水系统，有各自的补给、径流、排泄途径，相互之间水力联系弱，天然条件下含水性中等 一强的碳酸盐岩岩溶水对煤矿床充水弱。区内地下水的补给来源主要是大气降水，地下水径流受局部侵蚀基准面、地质构

33、造及 隔水层的控制，地下水排泄于北盘江河床，最终汇入珠江。根据区域资料，地下水动态随季 节变化，与降雨量关系密切，一般每年5月中下旬地下水流量、水位开始回升，69月 为最高值，其间出现35次峰值，1012月进入平水期，流量、水位逐渐递减，到次年 14月降为最低值。第二节井田水文地质条件一、地形地貌井田位于贵州省西南部山区，属中山地貌，地形起伏较大，沟壑纵横。总体呈中部较 高，东、西两侧低，最高海拔+1972. 9m,位于井田中部山顶，最低海拔位于东部小石桥 河沟中，海拔+1400m （为当地最低侵蚀基准面），最大相对高差572. 9m, 一般海拔 13001600m,相对高差300m左右。煤系

34、地层分布于井田东部一般标高1450m1725m。井田中部为南北向连绵起伏山峰组成，山脊总体南高北低，为矿区内的地表 水分水 岭。山脊东侧主要为下三叠统飞仙关组下段（T1f 5砂泥岩、上二叠统长兴组（Psc）灰岩及龙潭组（P31 ）砂泥岩组成，为斜坡地形，地形坡度在1040。之间，有利于地 表水排泄；山脊西侧主要为下三叠统飞仙关组上段（Tif 2）砂泥岩，冲沟总体呈东西向展布，属顺向坡和切向坡,坡度在1020。之间，有利于 地表 水排泄。二、地表水井田位于珠江流域上游的南盘江与北盘江的分水岭地带。井田中部有一南北向的分 水线将井田划分为东西两部分。分水岭东部（井田东部边界外）有一常年 性河流小石

35、桥 河，枯季流量约15-25L/S ,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞 成为伏流，推测往东 南方向流出地面汇入麻沙河，最终注入北盘江。分水岭西部溪沟向南西径流，汇入火冲大 沟，进入马岭河，最终注入南盘江。矿区地表水较 稳定的为流经井田东部边界外的小石桥 河，其枯季流量为15-25L/s ,井田东部边界附近及边界外有数条小溪沟，均汇入小石 桥河，溪沟雨季水量大，旱季小。当地侵蚀基准面标高1400m,井田有部分煤炭资源位 于侵蚀基准面之下，降雨是地下水的主要补给来源。井田总体上属剥蚀中山地貌类型，井田东部边界约1km以外为茅口组灰岩，属典型 的溶蚀地貌，井田东部边界外有一常年性河流小石桥河，枯季流

36、量约15 -25L/s ,自 北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流，推测往东南方向流出地面汇入麻沙河，最终 注入北盘江。可采煤层露头均远离河流且高于河流标高，因此河流对矿井充水影响较小。由于受地形、构造及地层富水性的限制，各含水层中的地下水自成系统运动 富水性强的碳酸盐地层与碎屑地层相间分布，各含水层之间没有水力联系三、各地层富水性分布井田东部边界约1km以外，为中厚层状灰岩，其中溶洞、落水洞及溶隙发育。矿区内于此岩组中未见有大泉出露。该含水层主要接受大气降水和张家坡 溪流，楮皮田溪 流补给，为岩溶裂隙及岩溶管道含水层，富水性强。上距K6煤层约160m,中间被砂泥 岩所隔，正常情况下对矿井充

37、水没有影响，但如果存在隐伏导水断层与煤层连通时，也可 能产生底板突水。2、上二叠统龙潭组（P31 ）一弱含水层以反向坡出露于井田东部及东部边界外，为海陆交互相和冲积相含煤沉积组合，由粉砂岩、粘土岩、炭质粘土岩及煤层（线）组成多个沉积旋回，厚310450m, 一般400m。为基岩裂隙含水层，地下水主要靠大气降水补给，由于地形坡度较大（1040° ），故补给条件差，具当地补给当地排泄特点，富水性弱，是矿井主要充水 含水层，对矿井充水影响较大。水文地质测绘见泉点3个，老窑4个，泉点流量1. 63L/s , 一般小于2. 00L/s o3、上二叠统长兴组（P3c）中等含水层以反向坡出露于井田

38、中东部，上部为粘土岩夹较多灰岩、燧石灰岩等；下部为灰、 黄灰色薄至中厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，夹较多钙质砂岩、粉砂岩；底部725nl为黄 绿、褐黄色中厚层岩屑砂岩夹粘土岩，厚度5570m, 一般60m。为岩溶裂隙含水层， 节理、溶隙较发育，一般泉水流量0. 731/s,地下水主要靠大气降水补给，枯水季节迳流模数231/ ,由于地形坡度较大（1040。）,故补给条件差，具当地补给当地排泄特点，富水性中等，上距K1煤层约50m,煤层开采 后形成的冒裂带可能会切入此层，对矿井充水影响较大。4、下三叠统飞仙关组（Lf ）一弱含水层出露于井田中部及西部大部分区域，岩性为薄至中厚层泥质粉砂岩、砂质粘土岩及

39、 少量薄至中厚层粘土岩、钙质粘土岩、粘土质粉砂岩、钙质砂岩、灰岩、泥灰岩等，厚 度300ni。为基岩裂隙含水层，地下水主要靠大气降水补给，富水性弱，对矿井充水影响 不大。5、第四系(Q)一弱含水层主要为坡积风化土壤砂砾，分布在山坡、洼地、沟谷，厚度 013米。范 围较小，不整合于其它地层之上。地下水动态与大气降水密切相关。此层透水性较强， 含较弱的孔隙水，经与周边对比，泉水流量一般小于0.001/s0.141/s ,为富水性 较弱的孔隙含水层。第三节矿井充水因素分析(-)充水水源1、地表冲沟水冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，雨季水量较 大，这些冲沟多位于含煤地层露

40、头地带，冲沟附近由于风化作用形成的网状、脉状裂隙 密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风 化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。2、第四系孔隙水矿区内覆盖的第四系，厚度不大，分布不广，蓄水量有限，含水性 弱，对煤矿开采影响不大。3、长兴组灰岩岩溶裂隙水富水性中等，该含水层下距口煤层约根据和,即:式中：Hr-防隔水岩柱的厚度（田）；保护带局度。根据三下采煤规程：.2（10=20X2. 4。斗10=35. 3m式中.煤层最大厚度（皿，为' 4。皿'Hb = 4M 二 4 x 二。故 HHl+LN 41+二50. 6m由

41、于K1煤层距长兴灰岩的最小距离50nl1所需防隔水岩柱5°, 6叫闪此煤5、该组主要为碎屑岩,富水性总体微弱，如在岩芯破碎、节理裂隙强发育、受构造断裂及应力破坏影响的地段,含水量会增加,开采到这些地段时，矿井涌水量会比正常出水量6、茅口组岩溶管道水其地下水主要靠大气降水补给，总体富水性强，K6煤层下距茅口灰岩顶界约 160m,中间被砂泥岩所隔，正常情况下对矿井充水没有影响，但如果存在隐 伏导水断层与 煤层连通时，也可能产生底板突水7、老窑采空区积水由于在井田的煤层露头一带，老窑分布较多，开采历史悠久。老窑内多有积水，是 矿井浅部开采时的重要充水因素。（二）充水通道1、天然节理裂隙井田

42、内的长兴组、龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很 发育， 而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部一些灰岩、燧石灰岩、菱铁质灰岩、菱 铁质细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。2、采矿冒落裂隙因采煤活动的范围不断加大，将产生大量的采矿裂隙，这些裂隙 会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。3、断层破碎带矿区虽无大落差断层，但发育小落差断层，这些断层破坏了地层的完整性、连续性， 降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破 碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层

43、上部的中强含 水层或地表水，加之未来深 部矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层 带附近应力场和地下水的天然流 场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。4、老窑采空区老窑废弃采面或巷道内大多会成为老窑水、采空区积水，由于长时间接受地 表水的 补给，充水空间又较大，对浅部煤层的开采影响较大。5、岩溶管道井田内长兴灰岩及茅口灰岩含水层，含岩溶裂隙水及管道水，具有分布极不均匀的 特点，当它们被断层与煤层沟通时会成为矿井的主要充水通道。（三）充水方式目前矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，在煤层露头一带及在当地侵蚀基 准面以下采煤时，可能发生突水。（四）突水地段分析由于矿区地势较高，目前主

44、要突水地段分布在煤层露头一带、老窑及本矿已经形成 的采空区域。第四节矿井水文地质条件划分通过对上述充水因素分析，矿井水文地质条件属于以长兴灰岩中等含水层的岩溶裂 隙充水为主，顶板进水的煤矿床，水文地质条件属中等，即三类（一亚类）二型。第五节矿井涌水量的估算（1）目前矿井涌水量通过调查，了解到王家寨煤矿目前矿井正常涌水量为15m7h ,雨季时最大涌水量为 40 m3/h 。(2)矿井涌水量预测矿井涌水量预算采用以下比拟法公式计算Q=Qo X ( F Fo) X ( S -r So)式中：Q：预测涌水量；Qo：现矿山实际涌水量：正常15m3/h ,雨季30m3/h ；Fo：现矿山井下工程揭露面积，

45、为483100m (2含采空区面积及巷道揭露面积)；FK1煤层采完时总采空面积为1672050出So：目前井下工程揭露水位降深为115m；SK1煤层采完时水位降深为240m；故预算K1煤层采完时矿井涌水量为：3Q 正常=15x( 16720504- 483100) x (240 4-115) =75 (m3/h)Q 最大=40x( 16720504- 483100) x (240 4-115) =200 (m3/h)上述涌水量预测，仅为K1煤层采终时的涌水量，开采前期涌水量应小于预测值，开 采K2、K3、K4、K5、K6煤层时涌水量可能会有所增加。另外由于影响矿井涌水量的因 素较多，预测的涌水

46、量可能和矿井开采过程中的实际值有偏差，矿井在开采过程中应认真 收集涌水量资料，适时修正涌水量预测的参数，并按实际情况安装相应的排水设备，以保证矿井不发生水害事故。第五章工程地质及环境地质第一节工程地质条件一、工程地质条件现状评价（一） 工程地质岩组的划分矿区内工程地质岩组可划分为硬质岩组、软质岩组及松散岩组三类。硬质岩组：主要包括三叠系下统飞仙关组（Lf ）中的灰岩夹层，二叠系上统长兴 组（PsC）灰岩及燧石灰岩，二叠系中统茅口组（PzHl）灰岩。该组岩石致 密、坚硬，岩 石力学强度高，抗风化能力较强，岩石工程地质性质较好。软质岩组：主要为下三叠统飞仙关组，上二叠统长兴组、龙潭组之粉砂岩、粉砂

47、质泥岩、泥岩及钙质泥岩及煤层。该岩组结构疏松，抗风化能力较弱，易风化，风化裂隙发育，其中的泥岩及粘土岩具遇水易软化而物理力学性能变低的特 性，岩石工程地质性质较差。松散岩组：主要包括第四系碳酸盐残积红粘土，第四系碎屑岩残积、坡积±,岩石工程地质性质较差。（-）岩土工程地质条件1、土体工程地质条件（1）第四系碳酸岩残积粘土主要分布于碳酸岩出露区，分布面积不大，一般分布于溶丘底部、缓坡和岩溶洼地、盆地中，厚度视其所处地形、地貌、构造、岩性、地下水活动而差异，厚度很不 均匀，土体多为棕黄、棕红色，浅部硬 可塑，深部可 软塑，含水率高，孔隙比大，压缩 性较高，强度较低，有失水收缩性和沉降不均

48、匀特性。止匕外，分布于岩溶洼地、落水洞、岩溶 漏斗附近的红粘土，其下部可能伴有土洞发育，地下水强烈活动时可能土洞塌陷，上部不宜 建筑大型、重型仓库及存放重型机械设 备，一般建设工程也应防止地基收缩变形、不均匀沉降和土洞塌陷，从而引起道 路、管道及其他建筑物的开裂、歪斜、倒塌。（2）第四系碎屑岩残积、坡积土层主要分布于含煤地层露头区及九级滩段地层露头区，分布面积不大。由细砂岩、粉 砂岩、泥岩等经长期风化、剥蚀后的残积、坡积物，土层厚度不大，缓坡及沟谷中稍厚， 一般小于8m, 土质多为碎石土、砂土、粉质粘土，土体呈松散 或半固结状，分选性、胶 结性差，土体较松散，透水性较好，土体强度弱，压缩性高，

49、受力后土体沉降量大，边坡 容易失稳，不适宜直接作工程建筑地基，只有 采取加固措施后才可作为工程建筑地基。2、岩体工程地质条件（1）上覆地层含煤地层上覆围岩多为碎屑岩，主要为飞仙关组粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥 岩，岩石多为薄 中厚层结构，层理特征多为均匀层理、韵律层理或水平层理，以泥质胶 结为主，泥质含量较高，靠近地表岩石容易遭受风化、剥蚀而形地残积土，地下深部则岩 石较完整。此种岩体结构特点是岩体分层多，受沉积因素 影响，平面上和剖面上岩相、 厚度分布变化大。受各种结构面的相互影响，结构体形态以长方体、板状体为主，该类岩 体抗压强度中等，饱水后强度降低，当失去原岩应力平衡状态后，以离层或沿滑

50、动面滑脱 失稳为主要表现形式。总体上该碎屑岩多为层状结构，少量碎裂结构，属中等坚硬岩， 岩体多数属于 m 类岩体，岩体质量中等，工程地质条件中等。在该类岩石中掘进巷道 时可能出现缩径、软岩挤出、片帮等不良工程地质现象。含煤地层上覆围岩少部分为碳酸岩，主要为长兴组灰岩、燧石灰岩等。其岩 体分层 厚度一般大于o. 15m,大部为中 厚层状，层理特征是不连续的交错层理或波状层理、平 行层理，岩体普遍较完整，岩体多为块状结构，少量碎裂结构，岩石致密、坚硬，属坚硬类型，抗压强度高，抗风化能力强，RQD值高，岩体多数II、IH类，岩体稳定性中等 良，工程地质条件较好，不良之处是这类岩石岩溶发育较强烈，巷道

51、掘进时应防止 高地压、岩爆、掉块、跨塌、涌水、突泥等。(2)含煤地层多以碎屑岩为主，局部夹碳酸盐岩。碎屑岩以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉 砂质泥岩、泥岩、煤层为主，多为层状结构，少量碎裂结构；碳酸盐岩以灰岩、菱铁 质灰岩为主，厚度普遍较小，多为块状结构，少量碎裂结构。该地层中硅质细砂岩、灰 岩、菱铁质灰岩属坚硬岩，力学强度高，遇水时不易软化，因节理裂隙较发育而完整性中 等，岩体稳定性中等；钙质细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩属中等坚硬岩组，力学强度中 等，有一定遇水软化性，岩石完整性较好，岩体稳定性中等；粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥 岩、煤层属软弱岩组，遇水时极易软化，塑性强，岩石完整性不好，岩体稳定

52、性很差，巷 道掘至该层段时，易产生顶部塌陷 及底鼓、片帮等现象。该地层在地表浅部为中风化及强风化带，岩石容易碎裂，并伴有浅层风化裂隙水出 露，而随着深度的增加，风化程度逐渐减弱。此外，含煤地层内表露断层 及盲断层破碎带 岩石普遍呈碎块状、角砾状，胶结性中等，未完全固结成岩，遇 水也易软化。岩体质量中等 极劣，岩体稳定性差，工程地质条件不好(3)下伏地层含煤地层的下伏地层为二叠系中统茅口组，该组岩石大部属块状结构，中 厚层状， 属坚硬岩组，岩体致密坚硬，稳定性好，但岩溶发育强烈，含水性强。3、主采煤层顶底板工程地质条件(1)、K1煤层产于龙潭组第三段中上部，上距长兴组底界约50m,下距K2煤层约

53、22m,煤 厚2. 40m,平均厚2. 31mo顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶 板跨 塌；底板为薄中厚层粘土岩力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。2、K2煤层产于龙潭组第三段中部，下距K3煤层约24m,煤厚1. 62m,平均厚L 55m。 顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶板跨塌；底板为薄中厚层粘土岩力学 强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。3、K3煤层产于龙潭组第三段中下部，下距K4煤层约80m,煤厚1. 60m,平均厚1.42m, 煤层结构简单。顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶板跨塌；底板为薄中 厚层粘土岩力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。4、K4煤层产于

54、龙潭组第二段上部，下距K5煤层约27m,煤层厚2. 40m,平均厚2.31m。 顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶板跨塌；底板为薄中厚层粘土 岩力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。5、K5煤层产于龙潭组第二段中上部，下距K6煤层约35m,煤层厚1. 82m,平均厚1. 76叽 顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶板跨塌；底板为薄中厚层粘 土岩力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。6、K6煤层产于龙潭组第二段中下部，下距茅口组（Pzin）灰岩顶界约160m,煤层厚2. 00m,平均厚1.93m。顶板为粘土质粉砂岩，力学强度差，局部会发生顶板跨塌；底板为薄中厚层粘土岩力学强度低，可能发生底鼓及支柱下陷。二、工程地质条件预测评价综上所述，矿山地形以中山为主，地形有利于大气降水入渗，含煤地层 及上覆地层露 头区风化作用强烈，其中的粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、煤、小型断层破碎带等属软弱 层，各可采煤层的顶、底板力学强度均较低，如果支护不良，可能出现顶板跨塌、片帮、 底鼓、支架下陷等工程地质问题，故本矿山工程地质条件为中等，在开采过程中应加强巷 道顶、底、帮的支护管 理工作，预防不良事