龙街向斜煤矿水文地质条件分析

龙街向斜煤矿水文地质条件分析

0开采影响因素贵州省威隆县龙刀路斜坝调查区位于贵州省威宁县北部西部。该区域含煤层为石炭系下系祥昭群（c1x）细、中、厚砾石岩、粉砂岩、粘土粉砂岩、粘土和粘土粉砂岩。分为5层和9层，厚度为0.19m3.26m。煤炭资源总量48111×104t。煤炭开采的影响因素较多,如矿区水文地质条件、煤层顶底板稳定性、矿区环境地质、瓦斯、煤尘、地温等。矿区开发前,应研究矿区地质环境,了解矿山的开采技术条件,以提高煤矿生产率,实现煤矿开发与环境保护协调发展。1部调位长且深,自然助推了主天线龙街向斜勘查区属构造剥蚀高中山地貌,总体地势西高东低,最高点位于西部林家院子北面的山顶,标高2836m,最低点为北部拖倮河河底,标高1312m。区内地表水体主要有拖倮河、租噶河、马料河、雪山水库,这些河流属山区雨源型河流,主要接受大气降水补给,河水暴涨暴落。1.1基性岩含水层a)泥盆系、石炭系白云岩岩溶裂隙强含水层。含煤地层之下,由中-厚层状白云岩、碎屑灰岩、生物灰岩组成,厚度大于300m,岩溶裂隙发育,含岩溶裂隙水,富水性中等-强,为中等-强含水层;b)石炭系祥摆组弱基岩裂隙含水层。含煤层顶底板,岩性为石英砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩与粘土岩、粉砂质粘土岩互层,厚189m~300m。区内泉点9个,流量为0.01L/s~0.1L/s。该组富水性弱,为弱含水层;c)石炭系、二叠系裂隙岩溶含水层。含煤层上覆地层,含水层为厚层状的碳酸盐岩,岩溶裂隙发育,区内岩溶泉调查点共26个,流量在0.0016L/s~36.4L/s,富水性不均匀,多为强含水层。碳酸盐岩含水层间常被一定厚度隔水层所隔离,形成层状含水结构,各含水层间通过断层形成水力联系。1.2断层对矿井充水的影响矿区发现断层49条,落差>30m的断层8条,断层多为正断层。断层对矿井充水影响有:a)由于断层错动使二叠系茅口组灰岩强含水层与煤层距离拉近,灰岩岩溶水可直接进入矿井;b)断层使煤层与地层中的石炭系旧司组含水层地表河水沟通。1.3地下水充水通道地表水、地下水主要以大气降水补给为主,区内地貌属构造~剥蚀高中山为主,总体上地势西高东低,主要山脉大致呈南-北凸出的弧形展布,与构造线方向基本一致,构成区内地表分水岭,区内构造发育程度为中等。调查邻区矿井充水水源主要是位于煤层上的C1j旧司含水层水,地下水主要通过裂隙、构造破碎带、进入矿坑。矿体大部分位于当地侵蚀基准面以上,含水层、隔水层相间分布,断层有一定导水性,直接充水含水层富水性弱,间接充水含水层富水性中等—强,间接充水水源为地表河水、溪水、冲沟水和老窑采空区、巷道积水等,对矿体今后开采有一定影响;充水通道以构造裂隙和采矿冒落裂隙为主。因此,勘查区水文地质条件为顶板进水的裂隙充水矿床,水文地质条件属中等,水文地质类型为Ⅱ类Ⅱ型。2项目的地理条件2.1岩体结构面特征依据岩石的物质成分及其组合关系、物理力学指标等工程地质特性,将矿区内工程地质岩组划分为6类:a)土体类。第四系残坡积层(粘性土)及冲洪积层(卵砾类土),土体类残坡积层承载力极低,抗风化能力极差;结构松散,易被水流冲刷;b)坚硬厚层—块状灰岩、白云岩工程地质岩组。此类工程地质岩组分布较广,几乎由纯的灰岩或白云岩构成。岩体结构属层状结构,岩体结构面以原生沉积的层间结构面为主,次为Ⅲ—Ⅳ级节理裂隙、断层构造结构面。易产生渗漏、突水、崩塌等地质灾害;c)软硬相间的薄—中厚层状碳酸盐、碎屑岩工程地质岩组。由页岩与灰岩相间构成,岩体结构属层状结构。因系软弱夹层的隔水层与含水层互层产出,以岩体的层间结构面为主,次为Ⅱ—Ⅳ级节理裂隙、断层构造结构面。易产生滑坡,且是岩溶洼地积水的主要层位;d)较坚硬熔岩(玄武岩)岩工程地质岩组。拉斑玄武岩、含杏仁拉斑玄武岩、凝灰岩组成,柱状节理较发育。岩体结构属层状结构。岩体结构面以原生冷凝的柱状节理为主,基性岩体易风化蚀变,在构造和地震活动的破坏下,易产生崩塌和泥石流;e)软硬相间的中厚层砂岩、页岩、煤岩工程地质岩组。仅见于祥摆组,岩体结构属层状结构。岩体的层间结构面,Ⅲ—Ⅳ级节理裂隙、断层构造结构面较发育,易产生崩塌、滑坡等地质灾害;f)软弱页岩、薄层砂岩、煤岩工程地质岩组。见于上二叠统梁山组,厚度小。岩体结构属层状结构。岩体的层间结构面,Ⅲ—Ⅳ级节理裂隙构造结构面及卸荷裂隙、风化裂隙、泥化夹层等次生结构面均较发育,易产生滑坡灾害。2.2倾斜煤层煤岩性脆勘查区地层产状较陡,地层倾角8°~30°,煤层倾角和地层产状一致,属于中等倾斜煤层,煤岩性脆,结构较简单;煤层顶板泥质粉砂岩,稳定性中等,煤层底板泥岩,稳定性较差。勘查区可采5号、9号煤,5号煤的顶板岩性是粉砂岩或泥岩,底板岩性是粉砂质泥岩,9号煤顶板岩性是泥岩或粉砂岩,底板岩性是泥岩或粉砂质泥岩。3采矿业的环境地况3.1扩大成灾区域区内现状地质灾害(或不良地质体)局限分布于切割较深的河流、沟谷地段,随矿业的开发,一方面会加剧现状地质灾害,使其进一步发展扩大成灾区域;再则是引发如岩溶地面塌陷、地裂缝等新的地质灾害类型。地质灾害的隐患大。区内含煤地层上覆山高坡陡,在长期日晒雨淋作用下,在矿山地下采矿活动引起的覆岩移动波及地表,可采区及其影响范围内形成地表移动变形的可能性大,引发地面塌陷、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的可能性大,对矿区及采矿活动危害影响范围内的村寨、公路和地面工业广场及工作人员的生命财产危害程度大。3.2岩石污染严重区内地表水体的污染目前也仅限于煤系地层附近的沟谷水体,主要是受民采小煤窑附近堆积的废渣中所含硫化物等化合物的污染,沟谷中岩石多被浸染呈褐黄色,水质极差。目前在河流下游虽有自净能力,但随着开发强度增大与废渣量增多,污染强度势必增大,可能会造成对整个拖倮河的全面污染。3.3污染现状区内目前主要的大气污染源为煤矿燃煤煤烟、矿井废气及当地民用燃煤,区域内主要的污染物是粉尘,SO2次之,烟尘最小。4请尊重斯4.1组成部分从取样资料化验结果分析(见表1),可采煤层的自然瓦斯成分均大于80%,为富CH4煤层,属沼气带。4.2煤层瓦斯平面变化规律瓦斯梯度:煤层埋藏深度每增加61.93m时,其瓦斯含量增加1mL/g.daf。瓦斯增长率:煤层埋藏深度每增加100m时,瓦斯含量增加1.61mL/g.daf。瓦斯平面变化规律:在平面上,煤层受断层影响区域,煤层倾角陡,瓦斯含量相对不稳定,规律性不明显。5号煤层瓦斯含量大于8mL/g.daf,为高瓦斯煤层,仅1601号孔瓦斯含量小于8mL/g.daf;9号煤层仅1101号孔瓦斯含量小于8mL/g.daf,其余钻孔瓦斯含量均大于8mL/g.daf,为高瓦斯煤层。5测温成果作说明勘查区测温孔6个(1301、1402、1601、1102、2201、401孔),测温成果见表2。恒温带温度采用当地多年平均气温10.5℃,深度为地表。通过计算得地温梯度1.4℃/100m~2.9℃/100m,属地温正常区。6煤层含水层稳定性龙街向斜勘查区位于当地最低侵蚀基准面以上,水文