水文地質(zhì)報告

貴州未來礦業(yè)有限公司富祥煤礦礦井水文地質(zhì)總結(jié)報告二O一二年一月一日一、水文地質(zhì)情況1、井田水文地質(zhì)條件,主要含（隔）水層類型，礦井水文地質(zhì)條件、水文地質(zhì)類型（1）井田水文地質(zhì)條件礦區(qū)內(nèi)無大的河流，在吹聾河谷有一山泉，距離礦區(qū)西南邊界直線距離1.45公里，長觀旱雨季流量分別為0.069及2.82公升/秒，石碑田有一山泉，流量0.12公升/秒。但地表沖溝較發(fā)育，且多呈樹技狀分布，切割較深，溝水流量變化較大，雨季常發(fā)生山洪，枯季流量小至干涸，動態(tài)變化明顯。富祥煤礦地處長江上游的烏江流域上游的化沖河支流，區(qū)內(nèi)的第四系和含煤地層，其巖性多為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，粉砂巖，有一定的隔水性，大氣降水不易滲入地下，地表水系不甚發(fā)育，礦區(qū)地表水大多為“V”型沖溝水。沖溝流程短，流量受季節(jié)性控制明顯，大多在雨季時增大，旱季時減小甚至干涸。礦井最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高+1410m，該礦開采深度+1300m～+1625m，礦界范圍內(nèi)6煤層最低開采標(biāo)高約+1523m，16煤層最低開采標(biāo)高約+1412m，23煤層最低開采標(biāo)高約+1368m，27煤層最低開采標(biāo)高約+1342m，30煤層最低開采標(biāo)高約+1316m。6、16煤層均位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高以上，23、27、30煤層部分位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高以下。（2）主要含（隔）水層類型礦區(qū)內(nèi)主要的地層由老至新依次有茅口組(P1m)，龍?zhí)督M(P21)、大隆長興組(P2c+d)，飛仙關(guān)組(T1f)、第四系，現(xiàn)由新到老敘述如下：1）茅口組灰?guī)r(P1m)―強含水層：由生物灰?guī)r，燧石灰?guī)r、硅質(zhì)巖等組成，厚390米，該段巖溶遍布，地下巖溶管道發(fā)育，垂直循環(huán)帶厚，沿AF7斷層帶漏斗發(fā)育。地下水靠大氣降水、地表水補給，水量豐富，地下水具有埋藏深，徑流遠，以伏流集中排泄的特點。據(jù)2074號孔長觀資料，水位埋深190.85—216.72m，水位標(biāo)高1365.22—1336.35米，無壓(水壓值)。據(jù)織金縣城附近抽水資料，單位涌水量一般0.5—1.5升／秒·米。茅口組距上覆30煤層底界約52m,茅口灰?guī)r水對煤層開采影響不大，當(dāng)自然流場受到破壞后，茅口灰?guī)r可能對礦井造成突水危害。2）龍?zhí)督M(P21)－弱含水層：以粉、細砂巖、泥巖為主，夾石灰?guī)r及煤層，厚290米，含水層由數(shù)層石灰?guī)r及砂巖組成，厚約30m，屬層間裂隙水。3）大隆長興組(P2c+d)－中等含水層：由硅質(zhì)巖，石灰?guī)r夾砂巖組成，厚34m，沿山坡陡坎分布，富含巖溶裂隙水。下距6煤層頂界約35m。4）飛仙關(guān)組(T1f)－弱、中含水層：①飛仙關(guān)一段(T1f1)－弱含水段：巖性為鈣質(zhì)粉砂巖，鈣質(zhì)泥巖，厚100m，分布于煤系頂部山坡上，地下水補給條件差，泉眼稀少，淺部見風(fēng)化裂隙水，深部裂隙不發(fā)育，富水性弱。②飛仙關(guān)組二段（T1f2）－中等含水層：由石灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r組成，漏斗發(fā)育，地下水補給條件好。地下水為裂隙、溶洞水，水量豐富，動態(tài)變化與大氣降水密切相關(guān)。5）第四系－弱含水層：由坡積、殘積粘土等松散沉積物組成，厚一般5～15m，含孔隙水，滲透性強，含水性弱。（3）礦床水文地質(zhì)條件1）地下水補給、逕流、排泄該區(qū)雨量較豐沛，地下水主要靠大氣降水補給。除1～4月份降水量過少，蒸發(fā)量偏大，引起地下水消耗，其余月份均可獲得適當(dāng)?shù)难a給。區(qū)內(nèi)地形較復(fù)雜，山高谷深，含水巖組被切割，基巖裸露面積較大，植被稀疏，不利于地下水積聚。大氣降水補給地下水的途徑是通過第四系松散堆積層、巖石節(jié)理裂隙、風(fēng)化裂隙、斷層破碎帶、巖溶漏斗、洼地等滲入地下。各類型地下水受巖性、構(gòu)造、地貌等因素控制，不同巖性，不同地段富水性差異較大。區(qū)內(nèi)地形高差大，切割較深，有利于地下水排泄。區(qū)內(nèi)含水性中—強的含水段有灰?guī)r及煤系下伏的茅口組灰?guī)r。它們中間隔著較厚的碎屑巖弱含水段，中—強含水層與相對隔水層相間分布，地下水徑流、排泄自成系統(tǒng)運動，各層之間水力聯(lián)系差。區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動較弱，可溶巖中易形成水平管道巖溶，地下河發(fā)育，地下水運動受局部侵蝕基準(zhǔn)面控制不明顯，顯示出地下水集中排泄的特點。2）主要構(gòu)造破碎帶對礦井充水的影響該礦區(qū)位于阿弓向斜中段,阿弓向斜為一不對稱向斜，軸向北東—南西，煤礦位于南東翼北段，為一簡單單斜。地層走向北東—南西，傾向北西，傾角一般5～20度，僅礦區(qū)東南部邊緣的AF7斷層附近，個別地段傾角在60度左右，含煤地層底部(32號煤層以下)局部地層倒轉(zhuǎn)，但最下一個可采煤層之上，地層產(chǎn)狀正常。該礦區(qū)內(nèi)斷層有AF7、F85、F14、F86、F15A及F83～88等，以落差小于10米的小斷層為較發(fā)育，對煤礦開采有較大影響的大、中斷層不發(fā)育，礦區(qū)局部地方見有節(jié)理裂隙面，節(jié)理裂隙弱發(fā)育，因此礦區(qū)斷裂對礦區(qū)開采影響較大。3）充水因素礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體。地表水排泄條件尚好，礦區(qū)內(nèi)處于臺地邊緣，近似于由東向西的地表分水嶺將大地降水分為南、北兩方向排泄。從目前生產(chǎn)礦井和老窯調(diào)查的結(jié)果看，礦坑的充水水源為大氣降水、地表水和老窯積水。礦坑的充水主要是大氣降水、老窯積水通過裂隙進入礦坑，裂隙發(fā)育地段礦坑充水會有所增加，因此，為了防止老窯積水滲入礦坑，應(yīng)留足隔水安全煤柱。該礦開采深度+1300m～+1625m，礦界范圍內(nèi)6煤層最低開采標(biāo)高約+1523m，16煤層最低開采標(biāo)高約+1412m，23煤層最低開采標(biāo)高約+1368m，27煤層最低開采標(biāo)高約+1342m，30煤層最低開采標(biāo)高約+1316m。6、16煤層均位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高以上，23、27、30煤層部分位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面標(biāo)高以下。4）水文地質(zhì)類型根據(jù)礦井多年開采實踐，煤層上部大隆長興組(P2c+d)（中等含水層）距離煤層間距達35m，礦井在煤層中回采、掘進時受其影響較小。當(dāng)?shù)貐^(qū)域最低侵蝕基準(zhǔn)面海拔高程為+1410m，煤層下部的茅口灰?guī)r距離煤層底界約52m，底板灰?guī)r溶水對礦井開采影響較小。大氣降水是地下水、地表水的主要補給來源，地形有利于排水；含煤地層本身富水性弱，也為今后煤層開采的直接充水含水層。由于礦區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，煤層至下伏地層茅口組（P2m）垂直距離約52m；煤層至上覆大隆長興組(P2c+d)—中等含水層垂直距離35m。礦山內(nèi)地下水補給水源主要靠大氣降水，大氣降水地表排泄條件良好，另外，礦井受裂隙水、斷層水也是地表水滲入礦井的通道。由于主要可采煤層大部分賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上。礦井直接充水含水層段，主要是含煤巖系中的砂巖及灰?guī)r夾層，富水性弱，但在煤礦開采條件下，含水層段之間，將可能發(fā)生水力聯(lián)系。是礦床充水的主要因素。綜上所述，礦區(qū)內(nèi)無較大地表水體，大氣降水是地下水主要的供給水源，大氣降水、底板灰?guī)r和老窯積水是礦坑的主要充水水源。根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院2007年4月編制的《貴州省貴州未來礦業(yè)有限公司織金縣富祥煤礦資源儲量核實報告》，富祥煤礦礦區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度定為中等類型。由于老窯采空區(qū)積水量、積水范圍及位置不清，本次設(shè)計水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度定為復(fù)雜類型，建議礦井在建設(shè)生產(chǎn)中注意收集有關(guān)水文地質(zhì)資料，對礦井的充水因素，補給條件、涌水量進行分析和測定，以便為礦井的生產(chǎn)提供指導(dǎo)，達到安全生產(chǎn)的目的。2、井田鄰近礦井和?。ɡ希└G涌水及積水情況以及地表水體、廢棄的礦井、小窯老塘積水情況、地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)水性（1）井田鄰近礦井和?。ɡ希└G涌水及積水情況該礦鄰近有振興煤礦，主要開采16煤層，礦井正常涌水量約20m3/h。區(qū)內(nèi)廢棄老窯甚多，均屬季節(jié)性開采。開拓方式一般為斜井，邊掘邊采隨意而行，多因采空積水，通風(fēng)困難，頂板塌陷而廢棄。（2）地表水體礦區(qū)內(nèi)無大的河流，在吹聾河谷有一山泉，距離礦區(qū)西南邊界直線距離1.45公里，長觀旱雨季流量分別為0.069及2.82公升/秒，石碑田有一山泉，流量0.12公升/秒。但地表沖溝較發(fā)育，且多呈樹技狀分布，切割較深，溝水流量變化較大，雨季常發(fā)生山洪，枯季流量小至干涸，動態(tài)變化明顯。富祥煤礦地處長江上游的烏江流域上游的化沖河支流，區(qū)內(nèi)的第四系和含煤地層，其巖性多為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，粉砂巖，有一定的隔水性，大氣降水不易滲入地下，地表水系不甚發(fā)育，礦區(qū)地表水大多為“V”型沖溝水。沖溝流程短，流量受季節(jié)性控制明顯，大多在雨季時增大，旱季時減小甚至干涸。（3）廢棄的礦井、小窯老塘積水情況該煤礦屬整合礦井，礦井范圍內(nèi)已形成的采空區(qū)主要有：原富祥煤礦開采16煤層形成的采空區(qū)；原興源煤礦開采16煤層形成的采空區(qū)；原核桃壩煤礦開采16煤層形成的采空區(qū)；區(qū)域上老窯形成的采空區(qū)。原富祥煤礦采用斜井開拓，布置有主斜井和回風(fēng)斜井，主采16煤層，2007年已開采至+1485m標(biāo)高，形成采空區(qū)面積約18.5萬m2，估算采空區(qū)積水量約10.2萬m3。原興源煤礦緊鄰于富祥煤礦北部邊界上，采用斜井開拓，走向壁式采煤法，主要集中在+1444m標(biāo)高往上的16煤層，布置有主斜井和回風(fēng)斜井兩條井筒，+1444m標(biāo)高往上的16煤層基本采空，采空區(qū)面積約27.2萬m2，估算采空區(qū)積水量12.3萬m3。原核桃壩煤礦緊鄰于興源煤礦北部邊界上，采用斜井開拓，壁式采煤法，主要集中在16煤層，布置有主斜井和回風(fēng)斜井兩條井筒，整合前16煤層基本采空，采空區(qū)面積約12.2萬m2，估算采空區(qū)積水量4.7萬m3。區(qū)域上已封閉的老窯，均為當(dāng)?shù)卮迕耖_采生活用煤所形成，主要開采16煤層，多沿煤層露頭掘進，斜井開拓，開采深度一般＜50m，形成了一定范圍的采空區(qū)，前幾年由于國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，煤窯被強行關(guān)閉，淺部部分廢棄巷道及采空區(qū)已積水。由于老窯均為亂采亂挖，沒有圖紙資料可查，加上關(guān)閉時間已長老窯井口垮塌封閉，難以取得煤礦系統(tǒng)資料。礦井在采掘之前，必須對全礦區(qū)小窯進行全面的調(diào)查，對其分布范圍、老窯的積水性及積水量做出調(diào)查及預(yù)測并標(biāo)注在礦井采掘平面圖及井上下對照圖上，以指導(dǎo)礦井實際防水工作。（4）地質(zhì)構(gòu)造的導(dǎo)水性該礦區(qū)位于阿弓向斜中段,阿弓向斜為一不對稱向斜，軸向北東—南西，煤礦位于南東翼北段，為一簡單單斜。地層走向北東—南西，傾向北西，傾角一般5～20度，僅礦區(qū)東南部邊緣的AF7斷層附近，個別地段傾角在60度左右，含煤地層底部(32號煤層以下)局部地層倒轉(zhuǎn)，但最下一個可采煤層之上，地層產(chǎn)狀正常。該礦區(qū)內(nèi)斷層有AF7、F85、F14、F86、F15A及F83～88等，以落差小于10米的小斷層較為發(fā)育。其中F85斷層含、導(dǎo)水性較強，對礦界范圍內(nèi)6、16、23、27、30煤層的開采有較大的影響；AF7、F14、F86、F15A、F83～88等斷層導(dǎo)水性較差，對礦界范圍內(nèi)的煤層開采影響較小，但是當(dāng)井巷穿越時，由于周圍巖層的風(fēng)化節(jié)理裂隙較發(fā)育，有利于大氣降水的滲入，井巷可能發(fā)生滲水、淋水和涌水現(xiàn)象。3、第四系含（隔）水層特征及積水情況以殘坡積、沖紅積層為主的碎石土，砂、粘土及亞粘土組成，含孔隙水，富水性弱。4、封閉不良鉆孔情況根據(jù)業(yè)主提供的資料和現(xiàn)場考查，礦區(qū)范圍內(nèi)不存在封閉不良鉆孔。5、礦井主要含水層或積水區(qū)與主要開采煤層之間的關(guān)系該礦共有5層可采煤層，煤層編號從上往下依次為6、16、23、27、30。大隆長興組(P2c+d)富水性中等，為巖溶裂隙水，距6煤層頂界約35m，對礦界范圍內(nèi)的煤層開采影響較??；茅口組（P2m）富水強，距30煤層底界約52m，對礦界范圍內(nèi)的煤層開采影響較小。16煤層采空范圍及積水情況：F85斷層?xùn)|北側(cè)+1496m標(biāo)高以上的16煤層均被采空，形成的采空區(qū)面積約18.5萬m2,采空區(qū)積水量約10.2萬m3；F85斷層西南側(cè)+1496m標(biāo)高以上的范圍內(nèi)形成了三塊采空區(qū)，其中靠近F85斷層形成的采空區(qū)面積約27.2萬m2,采空區(qū)積水量約12.3萬m3，靠近F14斷層形成的采空區(qū)面積約2.6萬m2,采空區(qū)積水量約1.4萬m3，中間位置形成的采空區(qū)面積約9.6萬m2,采空區(qū)積水量約3.3萬m3。對開采+1496m標(biāo)高以下的16煤層影響較大。27煤層采空范圍及積水情況：三條井筒東北側(cè)約+1482m標(biāo)高以上的27煤層被老窯開采或破壞，采空區(qū)面積約4.98萬m2,采空區(qū)積水量約3.47萬m3。本次設(shè)計掘進12703回風(fēng)巷時留設(shè)了采空區(qū)防水煤柱，對12703采煤工作面開采影響較小。6、23、30煤層采空范圍及積水情況：6煤層屬最上面一層可采煤層，23煤層在礦區(qū)范圍內(nèi)屬局部可采煤層，30煤層屬最下面一層可采煤層，這三層煤均沒有大面積開采，只有當(dāng)?shù)卮迕耖_采生活用煤所形成采空區(qū)，多沿煤層露頭掘進，斜井開拓，開采深度一般＜50m，形成了一定范圍的采空區(qū)，前幾年由于國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，煤窯被強行關(guān)閉，淺部部分廢棄巷道及采空區(qū)已積水。由于老窯均為亂采亂挖，沒有圖紙資料可查，加上關(guān)閉時間已長老窯井口垮塌封閉，難以取得煤礦系統(tǒng)資料。詳見圖2礦井開拓方式平面圖、圖22織金縣城關(guān)鎮(zhèn)富祥煤礦采掘工程平面圖。6、礦井正常涌水量和最大涌水量該礦為整合礦井，整合前形成了部分采空區(qū)，根據(jù)整合前開采現(xiàn)狀圖，采空區(qū)積水對開采影響較大，開采時，必須留設(shè)防水煤柱，采、掘面探放水設(shè)施、設(shè)備齊全，措施到位。礦區(qū)內(nèi)老窯，其廢棄采面或巷道會成為老窯水、采空區(qū)積水、部分地表水進入礦井的通道。老窯內(nèi)存在著一定的積水，是淺部礦井開采的重要充水因素，在開采淺部煤層時，采空區(qū)積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源。由于由于小窯開采，已形成較多采空區(qū)，冒落帶會造成地表開裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積，因此，開采淺部煤層時，必須采用超前鉆孔探放水等防范措施，預(yù)防老窯突水?？碧狡陂g施工的鉆孔，由于封孔影響，也可能成為突水的地點。所以開采時鉆孔必須留設(shè)煤柱。根據(jù)該礦井水文條件，存在小窯突水淹井危險。根據(jù)我國現(xiàn)行《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215-2002）B.2.7款規(guī)定，對礦井涌水量進行預(yù)測。該礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，地表水排泄條件尚好，礦區(qū)內(nèi)處于臺地邊緣，近似于由東向西的地表分水嶺將大地降水分為南、北兩方向排泄。根據(jù)織金縣富祥煤礦已掘巷道實測的涌水量，正常涌水量15m3/h，雨季最大涌水量45m3/h，考慮到隨著開采深度的增加，涌水量增加，選擇水文地質(zhì)比擬法，預(yù)測其礦區(qū)正常與最大涌水量。礦井涌水量預(yù)算采用以下比擬法，其預(yù)算公式：Q＝F×KF式中：Q—礦井涌水量（m3/h）；F—預(yù)算面積（m2），礦區(qū)面積2.9758×106m2，一采區(qū)水倉布置在+1425m標(biāo)高，+1425m標(biāo)高以上的有效開采面積約0.8048×106m2，本次預(yù)算采空區(qū)面積取0.8048×106m2×106m2；KF—單位面積含水率（m3/m2）。KF為6.8588×10-4m3/m2（枯水季節(jié)時）：Q＝F×KF＝0.8048×106×6.8588×10-4＝552m3/d＝23m3/hKF為20.8747×10-4m3/m2（雨季時）：Q＝F×KF＝0.8048×106×20.8747×10-4＝1680m3/d＝70m3/h經(jīng)比擬法礦井涌水量計算：整合后礦井正常涌水量取23m3/h，雨季最大涌水量取70m3/h。在今后的開采過程中，根據(jù)此公式可對采空區(qū)積水量及礦井涌水量進行粗略的估算，為了更準(zhǔn)確的估算涌水量，需在今后的工作中加強井下涌水量觀測和記錄，觀察涌水量的變化情況，根據(jù)涌水量記錄情況，進一步修改和預(yù)計礦井涌水量。二、礦井水文地質(zhì)特點、水患類型及威脅程度分析、可能發(fā)生突水的地點和突水量預(yù)計。1、礦井水文地質(zhì)特點礦井為頂?shù)装暹M水的裂隙充水礦床。2、礦井水害類型該礦水文地質(zhì)條件屬復(fù)雜類型，礦井水害類型主要有巖溶水、老窯及采空區(qū)積水。表7－1－1水患威脅程度表水患類型特征威脅程度備注小窯水、老空水淺部小窯和老空，采空客觀存在主要水患突水底板巖溶水強含水層茅口組距煤層底界約52m主要水患突水頂板裂隙水采掘活動形成頂板裂隙，形成充水通道次要水患頂板巖溶水滲入礦坑而造成涌水量增大3、可能發(fā)生突水的地點和突水量預(yù)計（1）可能發(fā)生突水的地點該礦可能發(fā)生突水的地點為：16煤層采空區(qū)、老硐附近、底板巖溶水。（2）突水量預(yù)計原富祥煤礦主采16煤層，形成采空區(qū)面積約18.5萬m2，估算采空區(qū)積水量約10.2萬m3。原興源煤礦主要開采1