瑞安公司水文地质划分类型报告

1、水文地质类型划分报告赤峰瑞安矿业有限责任公司瑞安公司水文地质类型划分报告编制单位：瑞安公司编制日期：2013年3 月20 日目录一、矿井及井田概况································1（一）矿井及井田基本情况···

2、3;····················1（二）位置、交通。····························

3、·1（三）地形地貌。·······························2（四）气象、水文。···············

4、;···············3（五）地震··································

5、;···4（六）矿井排水设施能力现状······················4二、以往地质和水文地质工作评述····················

6、;·5（一）预查、普查、详查、勘探阶段地质和水文地质工作成果评述。·····································5（二）矿区地震勘探及其他物探工作评述···

7、83;·······7（三）矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期的水文地质补充勘探、试验、研究资料或专门报告评述·····7三、地质概况····························

8、83;·········8（一）地层·····································8（二）构造·

9、83;···································11（三）岩浆岩·············&

10、#183;·····················12四、区域水文地质··························

11、83;······13五、矿井水文地质··································14（一）井田边界及其水力性质·····&#

12、183;················14（二）含水层································

13、····14（三）隔水层···································16（四）矿井充水条件········

14、;·····················16（五）井田及周边地区老窑水分布状况·············17（六）矿井充水状况···········

15、;··················17六、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价···························

16、····················19（一）对矿井开采受水害影响程度的评价···········19（二）对矿井防治水工作难易程度的评价············19

17、七、矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议··············································&

18、#183;20（一）矿井水文地质类型的划分····················20（二）对防治水工作的建议·······················20瑞安公司水

19、文地质报告一、 矿井及井田概况（一）矿井及井田基本情况瑞安公司（原五家四井）于1986年由原平庄矿务局设计院设计，设计能力210kt/a，该井于1986年8月开工建设，1987年11月投产。2005核定生产能力300kt/a；井田走向长：1.8公里，倾斜宽：0.59公里，面积：1.0673平方公里；现正在进行矿井改扩建，预计2013年4月采煤工艺由原炮采改为综放，改扩建后生产能力将达到1.2Mt/a。开拓方式：斜井单水平开图片。主要开采煤层为1煤和2煤。工作面布置：+350m水平以上采用走向长壁布置，+350m水平以下一煤层上部三分层采用倾斜长壁布置，+350m水平以下一煤层第四分层采用走向长

20、壁布置。2012年10月内蒙古安邦安全科技有限公司完成了赤峰瑞安矿业有限责任公司矿安全评价报告。 2邻近生产矿井四井东部与西露天煤矿相邻，西部与五家镇联营煤矿、上马架村煤矿相邻；南部为煤层露头，北部至井田边界。图 1-1-2 与邻近矿井位置关系图（二）位置、交通瑞安公司位于赤峰市元宝山区五家镇西北部，西露天煤矿南侧。行政隶属赤峰市元宝山区五家镇。地理坐标：东经119°1223.4119°132.6，北纬41°5957.342°0101.8。整个矿区走向长3.8km，倾斜宽1.0km，含煤面积3.8km2。矿井距赤峰市55km，距叶柏寿赤峰铁路线平庄站10

21、.0km，距平庄双井公路4.0km，距平庄赤峰公路10.0km，交通便利，铁路可直通赤峰、通辽、锦州、沈阳，另有等级公路四通八达。见图1-1-1。（三）地形地貌矿区地貌为丘陵山地，地势以喷出玄武岩山脊为最高，山脊走向北东西南，最高标高+714m，地形相对高差180m左右。本矿井共3个井筒，即主斜井、副斜井及回风斜井。表2-5-1 井筒特征表井筒名称 井筒特征主斜井4652019.701 434878.205 +576.557副斜井 4652026.046 434845.988 +576.541 回风斜井4652836.960 435738.317 +427.000（四）气象、水文1.井田周边气

22、象本区属中温带半干旱大陆性季风气候，年气温变化大，据赤峰气象台资料，平均气温6.9,最高气温为7月，42.5，最低气温为1月，-31.4；冬、春两季干燥多风沙；年最大降雨量564.0mm，最小为205.9mm，平均371.2mm；年蒸发量最大2315.3mm，最小1311.6mm；多年平均相对湿度为48.7%；每年10月至翌年4月为冻结期，最大冻土深度2.01m；最大风速33.3m/s。2.井田周边水系地表水系位于辽河水系网内，老哈河流经矿区东南部，五家干河和哈尔脑干河分别流经矿区的东南和西北部。老哈河发源于河北平泉七老图山，流经甸子、天义、乃林和平庄煤田的东部。该河常年有水，距矿井最近距离1

23、0km，为矿区地下水排泄区。哈尔脑干河发源于楼子店以西的白塔沟，在矿区北部境界外流向东南，经马架子、北七家、喇嘛地流入老哈河。全长50km，河宽50380m，河床坡降1015，为季节性河流，是矿北部砂砾石含水层的重要补给水源。五家干河发源于扎兰营子一带，流经五家、望甘池，在矿区东南境界外4km流过。经前七家、孤山子流入老哈河。全长30km，河面宽270m，为季节性河流。干河与露天矿坑之间为砂质粘土层，渗透性差，且南区排土场形成固定排土台阶远高于河床，洪水和地表水的渗入不会对矿坑构成威胁，该河已成为南区地下水排泄区。 （五）地震截止2012年12月，瑞安公司所属赤峰市地区共发生有记载的地震5次，

24、最高震级为6.8级，最低震级为4.7级。分别为：1920年赤峰市宁城发生过6.8级大地震、1988年赤峰市阿鲁科尔沁旗白城子发生4.8级地震、1996年7月赤峰市敖汉旗贝子府乡发生4.7级地震、2003年3月24日锡林郭勒盟发生5.9级地震、2003年8月16日赤峰市阿鲁科尔沁旗与巴林左旗交界处发生5.9级地震。本区地震动峰值加速度（g）为0.20，对照地震烈度为8度。（六）矿井排水设施能力现状根据多年井下观测，本矿原四井正常涌水量为35m3/h，最大涌水量为50m3/h。四采区开采时，预计矿井正常涌水量为50m3/h，最大涌水量为80m3/h考虑。目前矿井在副井井底+350m水平设有排水系统

25、，配155D30×10型排水泵3台，配套电机功率200kW，电压等级660/1140V，转速1480 r/min。三采区2013年3月25日将进行采区封闭。新建四采区在回风下山底部设有四采区临时水仓（四采区采区水仓预计2013年末建成投入使用）；各采掘地点设置临时水仓，临时水仓水通过2寸管路排至四采区临时水仓，四采区临时水仓的水经过五寸排水管路排至+350中央水仓，水仓容积508m3。再通过副井六寸排水管路管路排至地面沉积水池，用于灌浆。+350中央泵房最大排水能力300 m3/h，远远满足井下水的排水能力，具有抗灾能力，满足疏水降压的要求。二、 以往地质和水文地质工作评述。瑞安公司

26、一直沿用西露天矿个汇总勘探资料。（一）预查、普查、详查、勘探阶段地质和水文地质工作成果评述1、1980年前的勘查工作辽宁省地质勘探公司107队1955年进行精查，并于1958年 8 月提出哈尔脑精查地质报告，后由该公司155队进行补充勘查，并于1964年7月提出精查补充勘查报告，1965年1月辽宁省储量委员会以辽煤储办字4号文37号决议书批准。（1）1964年前普查、精查共完成地质勘查及水文地质勘查孔259个，工程量29856.76m，其中地质孔164个，工程量25807.43m。（2）19641965年，辽煤155队为配合进行稀有元素勘查，又补充施工25个化学工程孔，工程量2796.09m。

27、（3）19651980年，平庄矿务局地质队分批分期施工，以工程地质勘查为主，兼顾煤层、构造、辉绿岩的生产地质勘查孔101个，工程量18078.13m，覆盖层勘查、疏干勘查及水文长观孔51个，工程量2254.54m，降水孔及供水水源井7眼，工程量385.78m。2、1980年后的补勘工作（1）1980年以后又进行了数次补勘,都是水文地质及工程地质补堪。（2）1987年：西露天煤矿工作帮584水文地质补勘。（3）1988年：西露天煤矿工作帮632到界边坡工程地质勘查。（4）1990年：西露天煤矿工作帮西北帮工程地质补勘。（5）1992年：西露天煤矿工作帮南区水文地质补勘。其中除西露天煤矿工作帮63

28、2到界边坡工程地质勘查中，北部有4个钻孔打F3断层带共407.68m。（6）2004年至2006年：工作帮工程地质勘探。2、勘探类型和勘探基本网度的评价由于本矿区内断层较多并切穿煤层,地层受边界大断层影响牵引现象明显,所以构造复杂程度类型为中等构造。可采煤层连续性较好、变化有规律，只是层间夹矸较多，属复煤层结构，煤质单一，所以煤层稳定程度为较稳定，勘查类型为二类二型，勘查基本线为200400m，孔距为100400m。3、地质构造对开采影响矿体构造形态为向斜构造，倾角7°16°，平均10°，也是南陡北缓，深部平均10°左右。受开采范围影响，工作面回采沿走向

29、布置，以向斜轴为分界两翼回采。4、地层对比的可靠性和稳定性分析及对开采的影响2煤、1煤为厚煤层，全区发育；2-1煤仅分布于南区，北区缺失，为薄煤层。2煤、1煤煤层结构非常复杂，一般含有1020层夹矸，2煤最多由15个分层和14个夹矸层组成，常含有23层大于1m的夹矸。2煤、1煤厚度在4200剖面以南稳定，厚度大，含煤率高，向北含煤性降低，特别是2煤，北部出现不可采点。（二）矿区地震勘探及其他物探工作评述本区没有做过地震勘探及其他物探工作。（三）矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期的水文地质补充勘探、试验、研究资料或专门报告评述（1）1987年：西露天煤矿工作帮584水文地质补勘。（2）198

30、8年：西露天煤矿工作帮632到界边坡工程地质勘查。（3）1990年：西露天煤矿工作帮西北帮工程地质补勘。（4）1992年：西露天煤矿工作帮南区水文地质补勘。其中除西露天煤矿工作帮632到界边坡工程地质勘查中，北部有4个钻孔打F3断层带共407.68m。（5）2004年至2006年：工作帮工程地质勘探。 三、地质概况（一）地层1区域地层矿区周边有前震旦系古老的变质岩存在，矿区内沉积地层为晚侏罗系的陆相沉积地层，区域自下而上为九佛堂组、阜新组。含煤地层为九佛堂组的杏园段、阜新组的元宝山段和水泉段。这些地层组成了平庄煤田的含煤层系。水泉段之上为不整合接触的产状近于水平的第三系中新统的哈尔脑组（N1）

31、和上新统的玄武岩（N2，区域上称为赤峰玄武岩）。哈尔脑组为一套分选较好，胶结较差，层理发育的页岩和砂岩组合。上更新统的玄武岩区域上多分布于各河流的两岸，形成较高的山脊，具有层状构造及气孔杏仁状构造。区域上还分布有第四系地层，主要为：下更新统（Q1）：灰绿色砂砾石层及绿泥层,为辉绿岩及玄武岩残坡积的风化产物，多呈带状分布于山角、低洼处，有的覆盖在煤层露头之上，厚度019.7m，平均厚10m。中更新统的赤峰黄土（Q2）：区域上大量分布。根据地形差异其层数和厚度都不一样，多为土黄色和棕红色，土黄色的颗粒较粗，棕红色者为粘土和亚粘土，内含钙质结核，二者互层交替出现，厚度030m，平均15m。上更新统马

32、兰黄土（Q3）：为灰黄色黄土，具柱状节理，大孔隙，也含有钙质结核，底层含有砾石及卵石，厚度030m，平均15m。中新统（Q4）：为现代的冲洪积砂砾石，主要分布于干河的河床、沟谷之中。2.井田地层自下而上的地层为： 上侏罗系九佛堂组杏园段（J342）该段地层主要由灰白色中粗粒砂岩，灰黑色页岩及少量灰白色砂砾岩所组成。灰黑色页岩致密，较坚硬，水平层理发育，页岩内含银杏等植物化石及淡水动物化石。该段厚度不祥，大于405m。该段上部在4300剖面以北，1煤底板之下1835m普遍赋存一可采煤层，厚度0.393.6m，平均2m左右，共18个见煤点。 上侏罗系阜新组元宝山含煤段（J351）该段厚度97186

33、m，平均140m，可分为3个小层段下部砂岩层段：以灰白色细中粒砂岩为主，夹薄层泥岩，该层段南厚北薄，厚度226m。该段组成煤层的底板。中部含煤层段：含有1、2-1、2等3个煤层，其中1煤及2煤为特厚煤层，2-1煤为薄煤层（仅分部于矿井南部）。煤层之间夹层以灰白色砂岩及灰色泥岩为主，含少量灰白色砾岩，本层段厚50100m。上部砂泥岩层段：为灰色砂岩、砂质泥岩，夹16个薄煤层，局部可采，本层段厚度4560m。本层段下部，2煤顶板之上夹有侵入辉绿岩岩床，厚度080m。 上侏罗系阜新组水泉段（J352）灰绿、棕黄色砂岩、砂砾岩、灰绿色砂岩泥岩互层，以有数层棕色砂砾岩为其特点。砾石成分为花岗岩、花岗片麻

34、岩、石英岩等，砾径一般210cm，分选不好，胶结松散。厚30170m，平均103m左右。 第三系中系统哈尔脑组（N1）上部为灰黄色砂岩、砂质泥岩。砂岩极松散，呈半胶结或未胶结状态。中部为灰黑色页岩，细腻柔软，具塑性，层理发育，风化后成碎片状。下部为粗砂质泥岩、砂砾岩。胶结松散，砾石成分为花岗岩片麻岩，以含辉绿岩砾石为特征。砾径210cm。上部砂岩及中部页岩中含有丰富的被子植物化石。该组厚2049m，平均40m。分布于4400剖面以南，玄武岩之下，地层产状平缓，微向北倾斜，与下伏水泉段不整合接触。该组岩层松散软弱，力学强度低，工作帮多次滑坡多以该层为滑动面。 第三系上新统玄武岩（N2）气孔状喷出

35、玄武岩，最厚96.4m，覆盖于第三系中新统（N1）及煤系地层之上，构成山脊或台地。另外非工作帮北区及煤层露头处，有沿低洼地区带状分布的下更新统的灰绿色砂砾石层及泥岩层。中更新统的赤峰黄土（Q2）和上更新统的马兰黄土（Q3）都覆盖在矿区的四周，构成了非工作帮及南端帮的上部边坡，厚度都在030m之间。（二）构造矿井区域内整体构造为一弧形单斜构造，地层产状变化规律：南部为一单斜构造，地层走向N16°-45°E，倾向NW地层倾角10°-45°，沿倾向浅部陡25°-45°，深部缓10°-25°，北部为一平缓向斜构造，地层走向

36、N65°E-N40°W，向斜轴N75°W南翼倾角3°-5°，北翼倾角5°-7°。地层产状变化规律：浅部陡，深部缓，南部陡，北部缓。矿区见7条大断层，皆为正断层，分述如下：（1）F3断层：为本井田西部边界斜交正断层，走向N26°-40°E，倾角30°-38°，倾向NW，铅直地层断距>300m，其下盘即为杏园段。F3在矿田内延伸3000余米，为区域性大断层，为控矿构造，向南延伸不清，向北延伸达15km以上。（2）F1断层：为本井田西部边界断层，该断层经采矿实见，本矿和五家镇联合矿及振

37、峰煤矿都已实见，被F3断层切割断缺。此外19勘探线88孔之外的补8孔，9勘探线31孔之外的75-5孔煤层都被断失，证明断层可靠。（3）F401断层：为一倾向正断层，走向N50°W，倾向SW，倾角39°-58°，铅直地层断句0-2.7m，在井田西部与F1断层相交。（4）F402断层：为一倾向正断层，走向N30°-35°W倾向NE，倾角45°-58°，铅直地层断句0-2.8m在井田西部与F1断层相交。（5）F403断层：位于井田西南部边界，为一倾向正断层。走向N20°-30W，倾向NE，倾角45°-58

38、76;，铅直地层断距最大3.2m，在井田西部与F1断层相交。（6）F01断层：位于井田向斜轴部，为一倾斜枣核状正断层。走向NE，倾向N41°W，倾角75°-80°，铅直地层断距最大10.0m。（7）F02断层：位于井田向斜轴部，为一倾斜枣核状正断层。走向NE，倾向S32°E，倾角60°-70°，铅直地层断距最大12.0m。（三）岩浆岩平庄煤田岩浆活动分为两期，即老第三纪侵入辉绿岩及新第三纪喷出玄武岩，称为“赤峰玄武岩”。 辉绿岩（）：黑色致密块状，柱状节理发育，成岩床状平行侵入2煤顶板之上。在3800线以南，距2煤顶板35m，在380

39、0线以北，距2煤顶板524m。分布于21004800线之间，走向长约2.0km，倾向宽约0.7km。最厚点为3900线39-4孔，垂厚80.82m，向四周变薄尖灭。 喷出玄武岩（N2）：为第三系上新统喷出的玄武岩熔岩流。在赤峰地区分布广泛，名赤峰玄武岩。岩石为黑褐色及紫灰色，气孔发育，有的被方解石充填，形成杏仁状构造。边缘部分有碎块状及角砾状结构。玄武岩覆盖于前期地层之上，形成山丘盖帽，分布于4700线以南，一直向南延续到五家煤矿以西。在露天矿延展1700m，宽度2301040m，平均宽800m，厚度以75-5孔为最厚96.4m，底板有起伏，呈分水岭形。鞍部大致沿3600线在+612标高东西向

40、延伸，向南北两边倾斜。四、区域水文地质地表水系位于辽河水系网内，老哈河流经矿区东南部，五家干河和哈尔脑干河分别流经矿区的东南和西北部。老哈河发源于河北平泉七老图山，流经甸子、天义、乃林和平庄煤田的东部。该河常年有水，距矿井最近距离10km，为矿区地下水排泄区。哈尔脑干河发源于楼子店以西的白塔沟，在矿区北部境界外流向东南，经马架子、北七家、喇嘛地流入老哈河。全长50km，河宽50380m，河床坡降1015，为季节性河流，是矿北部砂砾石含水层的重要补给水源。五家干河发源于扎兰营子一带，流经五家、望甘池，在矿区东南境界外4km流过。经前七家、孤山子流入老哈河。全长30km，河面宽270m，为季节性河

41、流。干河与露天矿坑之间为砂质粘土层，渗透性差，且南区排土场形成固定排土台阶远高于河床，洪水和地表水的渗入不会对矿坑构成威胁，该河已成为南区地下水排泄区。五、矿井水文地质（一）井田边界及其水力性质四井东部与西露天煤矿相邻，西部与五家镇联营煤矿、上马架青年煤矿相邻；南部为煤层露头，北部至井田边界。边界外无地表水体。上马架青年煤矿与我公司已经封闭的二区部分采空区已经连通，具有水力联系。 （二）含水层 第三系含水层第三系共有两个含水层，上部砂岩潜水含水层和下部砂砾石孔隙、裂隙承压含水层。 上部砂岩潜水含水层厚度6.9722.21m，一般厚20m，以粗砂岩、粉砂岩为主，细砂岩和砂砾岩次之。分选固结较差，

42、上粗下细、结构松散，上部富水性及渗透性较下部强，据抽水试验资料，单位涌水量为 0.119L/s.m，渗透系数为1.5m/d，地下水的补给源为大气降水和上覆玄武岩的渗漏补给。 下部砂砾石孔隙、裂隙承压含水层。本层南薄北厚，钻孔揭露厚度为4.25.84m，由砾岩、砂砾岩和细砂岩组成，结构松散，胶结一般；富水性和渗透性不好，据87-5号孔简易抽水资料，单位涌水量为0.012l/s.m，渗透系数为0.16m/d，由于第三系地层中小断层发育，上部含水层对下部形成越流补给。 侏罗系复杂结构层状含水层水泉组岩性以砂岩、砂泥岩互层岩组和泥岩、砂泥岩互层岩组为主，包含粗砂岩、中砂岩泥岩、砂泥岩、砂砾岩等九种岩性

43、；纵向上呈频繁互层，单层厚度大于10m的很少，砂岩、砂砾岩富水性较好，但泥岩及软质泥岩隔水性能良好，形成复杂结构的层状含水单元。据37-10号孔在深度为76.54109.78m砂岩段注水试验，渗透系数为1.12×10-8m/d，该层下部全区发育，层间水力联系以断层和裂隙为主。 下部元宝山组辉绿岩与煤层表现为裂隙孔隙含水特征，辉绿岩以裂隙含水为主；煤层兼有裂隙、孔隙特征，砂砾岩夹层呈孔隙含水，富水性强，本段岩层渗透性稍大于上部复杂结构含水层。3.断层带含水情况精查阶段通过104孔对F3断层抽水试验，单位涌水量q=0.00028l/s.m，渗透系数k=0.0239m/d，生产补勘阶段通过

44、补3-1钻孔对F3断层又进行抽水试验单位涌水量q=0.003830.0048l/s.m，渗透系数k=0.266m/d，对F1断层未做水文地质工作，但通过井下实际揭露的F01及F02号断层情况看，断层面导水微弱，遇断层涌水量不大。（三）隔水层 第三系泥岩隔水层第三系砂岩潜水含水层和下部砂砾岩承压含水层之间为一层厚度610.8m，均厚8m的泥岩；颜色为深灰色，水平节理发育、细腻光滑，遇水易泥化。 煤系下部砂质页岩、页岩隔水层在煤系下部三个承压含水层之间，赋存砂质页岩和页岩，颜色为深灰色或灰黑色，第一、二层间页岩厚度为2.3613.65m。平均厚8m。第二、三层间砂质页岩厚度为9.1625.18m。

45、平均厚19m。页岩和砂质页岩分布为南薄北厚。浅部薄、深部厚，遇水易膨胀、泥化，隔水性好。（四）矿井充水条件瑞安公司原有采区都已经进行封闭，2013年4月份开始进入新开拓四采区回采，不存在与邻近煤矿和老区采空区的关联。经过多年的开采，上部地层已基本疏干，主要的充水因素为煤系上部、煤系地层中部及下部砂岩、砂砾岩含水层，由于这些岩层的富水性不很均匀，渗透性差异较大，目前，该井的主要充水水源为顶底板砂岩孔隙、裂隙水和老空区灌浆水，充水通道以断层破碎带间隙、受采动影响破坏的煤层顶底板碎裂间隙为主。（五）井田及周边地区老窑水分布状况井田内老空区分布情况 我公司共划分一个生产水平，开采水平为+350生产水平

46、，共分为四个采区，分别为一、二、三、四区，一、二采区已经封闭；现生产采区为三采区将于2013年3月25日封闭。四采区为改扩建区域，预计2013年四月末开始回采，顶部没有采空区，没有水害威胁。周边老空区分布情况 我矿境界以外现共分布2个小煤矿4眼井。振峰煤矿于2010年末关闭，平面位置在我公司首采面以外，其回采煤层为1煤层，我矿将回采的024N1综放工作面为二煤层，回采标高高于其老空区30多米，平面位置也留有煤柱，故其不会对我矿首采面回采造成影响。我公司将来回采1煤底分层时要考虑振峰煤矿小煤窑老空水害的影响;现仅存上马架青年煤矿在回采，平面位置相距700多米，对我矿四采区回采没有影响；西露天矿水仓距离我矿边界煤柱45米，也受孔隙裂隙水的影响，有一定的补给水源。（六）矿井充水状况目前该井矿井涌水量主要是四采区024N1回采工作面顶底板砂岩裂隙水以及掘进的024S1工作面顶底板砂岩孔隙裂隙水。经过对024N1上下顺槽及切眼掘进水量观测，掘进工作面涌水量最大为2.0m³/h，预计回采时工作面最大用水量为8.0m³/h。2013-2015年都在2煤回采，顶部没有采空区积水。经实际生产揭露，2010年2012年矿井平均涌水量为17.19m³/h，全