老花山煤矿水文地质类型划分报告
第一章 矿井及井田概况 2
第一节 位置、交通 2
第二节 地形地貌 3
第三节 气象、水文 4
第四节 地震 5
第五节 矿井排水设施能力 6
第二章 以往地质和水文地质工作评述 6
第一节预查、普查、详查、勘探阶段地质和水文地质工作成果评述 6
第二节 矿区物探工作评述 7
第三节 水文地质和防治水工作综合评述 7
第三章 地质概况 10
第一节 地层 10
第二节 构造 11
第三节 煤系特征 11
第四章 区域水文地质 12
第五章 矿井水文地质 14
第一节 井田水文地质边界及其水力性质 14
第二节 含水层 15
第三节 隔水层 20
第四节 矿井充水条件 21
第五节 断层富水性 21
第六节 矿井充水状况 22
第六章 矿井水文地质类型 22
第一节 矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价 22
第二节 矿井水文地质类型的划分 24
第一章 矿井及井田概况
第一节 位置、交通
扬帆工贸有限公司三十九处煤矿位于攀枝花市仁和区太平乡河边村,攀枝花煤业(集团)公司花山煤矿(渡口煤田宝鼎矿区灰家所(Ⅰ)井田)(祥见矿区范围拐点坐标表)。攀枝花市中心267°50′方向,直距约14.5Km,中心地理坐标为东经101°34′47″、北纬26°34′48″。该矿距西区陶家渡4Km,矿区内有简易公路同宝鼎矿区矿区主干公路西路相接,交通方便(详见交通地理位置图)。
矿区为11个拐点组成的不规则多边形,矿区范围界定拐点直角坐标见表。矿区面积0.2202km2,限采标高1280m-1140m。开采15#和22-1#煤层共2层可采煤层
三十九处煤矿年设计生产能力为6万t,开拓方式为平硐开拓,一个水平开拓(+1150m);采煤方法炮采,运输方式人力推车,通风方式两翼对角抽出式。
第二节 地形地貌
矿区位于金沙江以南,地形东高西低,山势陡峻,沟谷发育,地表坡降较大,属沟谷侵蚀强烈的中山地貌。区内沟谷切割较深,纵横交错,沟谷大部分以冲沟为主,沟侧陡峭处基岩裸露,土体以基岩风化土壤为主,厚度1~3米。矿区植被覆盖较高,多为灌木,杂草丛生,灌木以青杠树为主,缓坡处有少许旱地。矿区地势南高北低,最高标高1400m,最低1100m,相对高差300m。井口标高为+1150m。金沙江最低侵蚀面为+1006m。
第三节 气象、水文
矿区气候属南亚热带干热河谷气候,具有夏季长、日温度变化大、四季不分明、气候干燥、降雨集中、日照多、太阳辐射强、气候垂直差异显著,以及高温、干旱等特点。根据水文气象资料统计结果,主要气候特点具体表现如下:
1、年平均气温20.9℃,最热月份为5月,日最高气温的月平均值为33.2℃,极端最高气温41.0℃(出现在1987年6月22日),极端最低气温-1.0℃(出现在1983年12月28日)。
2、降雨主要集中在6~10月,雨季中的降雨量平均占全年降雨量的95.5%左右,11月下旬至次年5月为旱季。降雨多在夜间,多雷阵雨,年平均降雨量801.6毫米,年最大降雨量1006.9毫米。
3、年平均相对湿度为56%,在一年或一个月中相对湿度差异较大,最大相对湿度可高达100%,最小相对湿度可低至0%。旱季,特别是3、4月份湿度很小,空气异常干燥,进入雨季后,湿度逐渐增大。
4、风季一般出现在2~4月份,风向多为偏南风,风力不等,风速小则1~2米/秒,大者常达到大风标准。年平均风速1.50米/秒,年最大风速18.30米/秒,年平均大风日数为27天。
5、金沙江为矿区外围最大地表水体,金沙江自云南省华坪县与攀枝花市仁和区福田乡交界处流入攀枝花市,自西向东横贯攀枝花市区,在矿区北边自西向东流过。金沙江平均流量为1690m3/s,多年平均径流量为488亿m3。水量变化有明显的丰、枯季节,一般枯水期在2~4月,月平均流量仅有460~500m3/s,年最小流量发生日期在2月底3月初;丰水期在7~9月,月平均流量为3000~4500m3/s。丰水期的平均流量比枯水期大6~10倍。金沙江枯水期水位标高+1003~+1005m,丰水期水位可上涨最高达+1015-+1020米标高,洪水最高水位比枯水最低水位高10余米。雨季输沙量达4000~5500kg/s,较枯水期高200~300倍。
第四节 地震
矿区在区域构造上处于川滇南北向构造带中段西侧与滇、藏“歹”字型构造复合部位,区内构造复杂,褶皱、断裂发育,以南北向及北东向构造为主,东西向及北西向构造次之。
南北向构造以昔格达断裂带为代表,该断裂带属川滇南北向构造的西支部分,北起冕宁磨盘山,南经昔格达、红格和元谋,止于云南易门附近,全长460km。该断裂带在区内呈南北延伸略有弯曲之势,走向在北北东至北北西之间,倾向北东或北西,倾角55°~75°,破碎带宽20~30m,东盘以会理群变质岩系为主,西盘以闪长岩为主。断裂属压扭兼平推性质,为全新世活动断裂,历史上曾多次活动,晚第四纪该断裂有明显的活动显示,特别是鱼鮓至新九段,并于1955年发生了鱼鮓6.7级地震。
北东向断裂以纳拉箐及倮果断裂为代表,均为压扭性质。纳拉箐断裂带北起二台坡,南经弄弄坪过金沙江沿纳拉箐沟延出市区,全长74Km;走向北东15°~40°,倾向南东,倾角40°~80°,近年沿断裂带曾发生过多次微震,最大震级为2.7级,对矿区无影响;倮果断裂带北起老王崖、南经倮果至棉纱湾,全长25Km,总体走向为北东27°,倾向北西,倾角65°~80°;老王崖至倮果一带上盘为侏罗系地层,下盘为中生代花岗岩;金沙江以南上盘以闪长岩及混合岩为主,下盘为石英闪长岩;该断裂活动性较纳拉箐断裂更弱;距离宝鼎矿区最近的断裂为纳拉箐断裂,在东侧约6km,对宝鼎矿区影响较小。矿区西边主要构造断裂为灰槽子--布德断裂,属于海西后期北北东构造体系,此断裂在第四纪晚期以来没有明显的活动和变化迹象,对整个矿区的稳定性不会产生直接
第五节 矿井排水设施能力
矿井为平硐开拓,仅在雨季有少量涌水,各采掘工作面涌水通过水沟自流至地面。正常涌水量2.3 m3/h,最大涌水量11.2m3/h;主水沟断面为0.04m2,排水能力50m3/h,能满足20h内排出矿井24h最大涌水量的规定。
第二章 以往地质和水文地质工作评述
第一节预查、普查、详查、勘探阶段地质和水文地质工作成果评述
(一)普查
1958年提交了《永仁煤田纳拉箐矿区普查勘探地质报告》,并初步将矿区划分成五个井田(图1-3)。由于钻探工程质量低劣,钻孔未进行测井,地质研究程度较差等原因,云南省储量委员会审查时将其工作程度降为预查。
(二)详细勘探
随着上世纪六十年代三线建设的开始,开发攀枝花钒钛磁铁矿和宝鼎矿区煤炭资源正式纳入国家计划。1964年,地质部和煤炭部分别以“地质部(64)地字第70号”、“煤炭部(64)煤发字第3003号”联合下文,征调地质队开展宝鼎矿区地质勘查大会战,分别对A48~A5线700m标高以上、A5~A9线1020m标高以上、A9~A18线1220m标高以上进行详细地质勘查。
1966年4月~1967年3月,地质部九队进入本区,开展了灰家所(Ⅰ)井田详细勘查。完成钻探25493m/69孔;坑探3459m;浅井508m;槽探5164m3;1:5000地质测绘14.8km2;1:5000水文地质测绘4.5km2。于1966年7月1日提交了《渡口煤田宝鼎矿区灰家所(Ⅰ)井田详细勘探地质报告》。国家储量委员会办字67(第二)号文审查通过,批准A+B+C级储量12228.72万t。
2010年1月,四川省煤田地质工程勘察设计研究院对老花山煤矿进行了储量检测,编制了《攀枝花市扬帆工贸有限公司三十九处煤矿2009年度矿山资源储量检测报告》,至2009年11月,矿区累计探明储量46.365万吨,其中历年动用储量为40.985万吨,保有储量5.38万吨。
第二节 矿区物探工作评述
渡口煤田宝鼎矿区灰家所(Ⅰ)井田物探工作始于20世纪60年代,1964~1967年间,云南省地质八、九、十队在浅部共施工钻孔239个,钻尺90365m,均进行了地球物理测井,完成83934实测米。
1999年1月~2003年,四川省煤田地质局141队在大箐向东翼深部施工钻孔4个,完成地球物理测井3609实测米。
测井使用的仪器为PSJ—I数字采集记录仪。所测物性参数有自然电位、视电阻率电位、自然伽玛、伽玛伽玛等,根据设计要求进行了井斜、井温、井径测量。对所获资料按《煤田地球物理测井规范》(DZ/T0080—93)和《煤田勘查钻孔测井工程质量标准》进行验收评级,其结果见表2-1。
三十九处煤矿未进行过单独的物探工作。
第三节 水文地质和防治水工作综合评述
一、 矿井建设时期的水文地质补充勘探
1、水文地质调查与修测
水文地质调查与修测首先收集了历年降雨量、降雨强度、矿井涌水量资料,在充分了解了矿区总体水文地质面貌及特征的基础上,进行了生产井和老窑采空区的积水情况及近年来矿井涌水量与动态变化、矿坑水排泄方式、井下出水点层位、位置、标高、特征及发育规律、矿井突水情况、瞬时突水的水源、通道、水头压力及致灾情况调查,在矿井调查的同时按水文地质现象的不同,开展主要运输巷道及石门的水文地质编录工作。
在此基础上调查了泉、井水的流量、水温、水质,出露的层位、位置、标高、含水层岩性及厚度;调查了河流、溪沟水的流量、水温、含沙量、沿途出露地层的层位、岩性及渗漏情况。根据其分布和水质变化情况选择在具有代表性的河流、溪沟、泉、井及矿井出水点作为水样采样点;调查了水库、池塘的位置、水位标高、蓄水量、所处地段的层位、岩性及渗漏情况。
为分析矿区水文地质条件向深部的变化,在钻孔涌、漏水井段进行了节理、裂隙率统计。在河床基岩裸露、褶皱、断裂带附近进行了节理、裂隙密度统计,并调查了其性质、发育层位、充填情况、填隙物等。
所有水文地质点均进行详细的纪录,并采用仪器测量或手持GPS定位,观测内容均反映到水文地质图上。
2、地表水、地下水动态观测
为了解地表水与地下水以及各含水岩组之间的水力联系,根据动态变化分析其运动规律。选择具代表性的重要泉井、老窑、生产矿井和河流进行动态观测,作业方法按《煤炭资源地质勘查地表水、地下水长期观测及水样采取规程》的要求进行,观测方法均以浮标法和堰测法为主。每月观测三次,雨季加密观测。
二、 以往的水文地质和防治水工作
多年来我矿在防治水工作严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,以消除隐患、确保安全为目的,抓好技术指导监督和现场管理两大环节,对矿井水害进行综合防治,杜绝了水害事故发生。主要做了下列一此工作:
1、建立了由矿长负责的矿井防治水领导机构,制订了各级矿井防治水岗位责任制和防治水管理办法,编制了《防治水隐患排查制度》、《防治水预测预报制度》、《探放水管理制度》等防治水管理制度。
2、初步查明区内各含水岩组赋存条件、含水空间分布特征、裂隙发育特征及富水性,查明采矿所引起的地表水、地下水补、迳、排条件的变化。详细收集相邻矿井的开采资料,初步查明其采空区的分布范围、采空面积与积水情况。系统收集相邻矿井矿坑涌水量资料 ,详细了解出水点的位置、涌水量、动态变化与所处的含水层的位置,分析其与地表水、含水层和地质构造的关系,初步查明矿坑水的补、迳、排关系及其动态变化。在仔细分析研究本次调查结果的基础上,对矿区下步的水文地质工作及防治措施提出建议。为指导今后安全生产及水害防治提供依据
3、每月对现有工作面及即将开工的工作面进行地质、水情水害预报工作。对重点头面和地质及水文情况情况异常的头面除例行地质预报外还专门发送该工作面的安全隐患通知书,以强调安全事项。同时对上一月所作的预报进行总结和修正。
4、我矿地面防排水措施主要包括雨季到来之前,组织有关人员对矿区范围及周围的地表进行认真查看,了解煤层露头、透水岩层、塌陷区、地面防治水工程等情况, 对塌陷裂缝和废弃的小煤窑等,可能在地面形成塌陷坑和较大的缝隙,极易成为雨水或地表水流入井下的通道,及时排除积水,同时进行填堵。在井口及工业场地等咽喉与腹地,挖排洪沟等。
5、坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,对存在的影响,采空区、旧巷影响和水文地质情况、瓦斯异常情况的工作面实施探放水及探放瓦斯钻孔施工工作。
第三章 地质概况
第一节 地层
区内地层简单,出露地层为三叠系上统大荞地组(T3d)之第七(T3d7)、第八煤段(T3d8)。沿沟谷、坡地有少量的第四系残坡积分布。
第七段(T3d7):上起18-1煤层顶板粗砂岩底界,下至24-4煤层底板。出露于矿区北部。厚90~220m,一般162m。
岩性以灰、深灰色中~厚层状粉砂岩、砂岩为主,夹深灰色薄层泥岩、灰色巨厚层状含砾砂岩及细砾岩,富含菱铁矿结核。
第七段沉积期基本继承了第六段沉积期的沉积体系和古地理格局。含煤性好,计12层,均为可采及局部可采煤层,编号为18-1、18、21-2、21-3、21-4、22-1、22-2、24、24-1、24-2、24-3、24-4煤层。
第八段(T3d8): 上起9#煤层顶板粗岩底界,下止18-1煤层顶板粗岩底界。出露于矿区南部。厚126~318m,一般190m。
岩性以浅灰~深灰色薄~中厚层状粉砂岩、砂岩为主,夹灰黑色薄层泥岩及巨厚层状细~中砾岩,底部夹白云岩屑粉砂岩及厚层状含砾粗粒砂岩,富含菱铁矿结核。层理发育,中~粗粒砂岩中常见大型交错层理。底部砾石成分较特殊,以白云岩为主。与下伏地层常呈冲刷接触。
含煤18层。其中大部可采及局部可采煤层11层,编号为 9、10、12、13、14、15-3、15-4、15-5、15、17-1、17#煤层,煤层结构一般较复杂。稳定性较好的煤层多位于中、下部。
三叠系上统大荞地组(T3d)地层的主要岩性为灰色、灰绿色中粒砂岩、粗砂岩、含砾砂岩和砾岩为主,夹少量细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等。
第二节 构造
渡口煤田宝鼎矿区灰家所(Ⅰ)井田基本构造形态为一北端封闭、向南西倾没的向斜,地层走向NNE,倾角一般25~40°,由北往南逐渐增大,局部达70~90°。
三十九处煤矿位于渡口煤田宝鼎矿区灰家所(Ⅰ)井田,矿区地质构造简单—较复杂,矿山的主采煤层位于F33断层之上下盘。
1、褶皱
区内发育有6号背斜和6号向斜,煤层走向变化大,6号背斜西翼煤层的倾角较大,在450 —480之间,东翼煤层倾角为300左右。
2、断层
F33号逆断层位于6号向斜轴部,垂直断距在50米内,延伸长,影响煤层众多。矿山范围内影响的煤层断距均小于30米。
第三节 煤系特征
灰家所(Ⅰ)井田区内主要含煤地层为大荞地组,总厚1876m。岩石类型较复杂,以砂岩和砾岩为主,其次为粉砂岩、泥岩、煤和极少量化学岩。下部岩性以砂岩、粉砂岩为主,夹薄层泥岩和煤层;中部以砂岩为主,次为粉砂岩,夹砾岩、泥岩及煤层;上部以砾岩为主,次为砂岩,局部夹粉砂岩及煤层。根据岩性及沉积规律将大荞地组划分为十一个段,其中在本矿区范围内出露有三叠系上统大荞地煤组(T3d)之第八段、第九煤段。
本矿开采范围内有15#、17#、18#、20#、21-1#、21-2#、21-3#、21-4#、22-1#煤层共9层可采煤层出露,其中15#、22-1#煤层为准采煤层,煤层均赋存于上三迭统大荞地组地层中。矿区内准可采煤层特征如下:
15#煤层:层位较稳定,结构较为复杂,一般分为两个煤层,每一煤层的厚度为1.20—1.50m,平均厚度1.40m。含夹矸一层,厚0.10m,岩性为黑色薄层状泥岩。煤层顶板为深灰色—灰黑色薄层—中厚层状泥质粉砂岩夹煤线,平均厚2.90m,之上为灰色中厚层状粉砂岩;底板为灰色—深灰色中厚层状粉砂岩。倾角一般30°。至Hlb#煤层间距一般23—8m。
22-1#煤层:较稳定,结构简单,为单一煤层,厚度为1.35—1.45m平均厚度1.40m。煤层顶板为灰色薄层—中厚层状粉砂岩,厚度为1.00—2.30m,平均1.70m,底板为深灰色中厚层状粉砂岩。倾角一般350。至21-4#(G4a-1)煤层间距2.40—0.20m。
第四章 区域水文地质
三十九处煤矿位于灰家所(Ⅰ)井田已经开采结束的三采区、九采区西翼,属该水文地质单元。现将灰家所(Ⅰ)井田区域水文地质叙述如下:
一、地形、地貌及河流
矿区位于金沙江以南,地形南高北低,山势陡峻,沟谷发育,地表坡降较大,属沟谷侵蚀强烈的中山地貌。呈南北向两山夹一谷的负地形。区内沟谷切割较深,纵横交错,沟谷大部分以冲沟为主,沟侧陡峭处基岩裸露,土体以基岩风化土壤为主,厚度1~3米。矿区植被覆盖较高,多为灌木,杂草丛生,灌木以青杠树为主,缓坡处有少许旱地。矿区地势南高北低,最高标高1400m,最低1100m,相对高差300m。井口标高为+1150m。金沙江最低侵蚀面为+1006m。
区内地表沟谷纵横,平面上呈树枝状。地形坡度大,地表水流畅通。矿区内无地表干流及其它地表水体。
二、区域水文地质单元的划分
灰家所(Ⅰ)井田从水文地质角度判断,在区域上属于一个天然独立的水文地质单元。北以金沙江为界,东以纳拉箐断裂为界,西至侏罗系地层底界,东西两界向南延至云南省永兴街处交汇,形成似倒三角型的完整水文地质单元(图4-1),即大箐向斜水文地质单元,面积约270km2。该水文地质单元地势总体上南高北低,区域地表排泄基准面由金沙江所控制。
三、主要复合含水层组特征
灰家所(Ⅰ)井田区内主要复合含水层组为大荞地组,为多旋回沉积的碎屑岩,即由不同粒级的砾岩、砂岩及泥岩频频叠置而成,含、隔水层交替出现。地下水赋存于碎屑岩裂隙及层间裂隙中,以自流倾斜盆地的形式赋存(见下图)。现自上而下对主要复合含水层组富水性分述如下:
(一)侏罗系下统冯家河组(J1f)
出露于矿区西部,厚度300~1616m,以暗紫红色泥岩为主,夹紫灰色细粒石英砂岩、粉砂岩及含砾粗粒石英砂岩。含裂隙水,泉流量一般0.01~0.1 L/s,抽水试验单位涌水量0.0003 L/s•m,渗透系数0.0008 m/d,视为相对隔水层。
(二)三叠系上统宝鼎组(T3bd)
近南北向呈长条形出露于矿区西及南部。分为三段(T3bd1、T3bd2、 T3bd3),第一段厚度185~350m,为灰色巨厚层状巨~粗砾岩、砂岩组成;第二段厚度约232m,为灰色中厚层状砂岩、粉砂岩、黑色泥岩;第三段厚度约1010m,下部为灰白色、灰色薄~厚层状细~粗粒石英砂岩,上部为灰白色、灰黄色中厚层状细粒石英砂岩、泥岩,含裂隙水;泉水流量一般0.021~0.80 L/s,单位涌水量一般<0.1 L/s•m,为富水性弱的裂隙复合含水层组。
(三)三叠系上统大荞地组(T3d)
广泛出露于矿区内,厚度163m。以中~粗粒砂岩、含砾粗粒砂岩为主,次为细粒砂岩、粉砂岩、泥岩,含煤多层。含裂隙水,泉水流量一般0.0011~1.086L/s,单位涌水量0.000174~11.6L/s•m,为富水性弱~中等的裂隙复合含水层组。
三十九处煤矿处露地层属该地层之七、八段。
(四)三叠系上统丙南组(T3b)
仅在北东部边缘及金沙江北岸有出露,厚度0~280m。为紫红色、灰紫色细~中粒砂岩、砾岩夹粉砂岩与泥岩,顶部夹泥灰岩。含裂隙水,泉点出露少,流量<0.1 L/s,单位涌水量一般0.1 L/s•m,为富水性弱的裂隙复合含水层组。
第五章矿井水文地质
第一节井田水文地质边界及其水力性质
一、隔水边界
1、北部边界:金沙江近似平行岩层走向流径于可采煤层(D1)边界之外,A、B煤段岩层之上,其间有多级隔水层迭迭隔水,构成天然的隔水帷幕。
2、南部边界:以15-5~15-3#层为核心的一套粉砂岩、砂质泥岩夹煤层,厚1.6m-4.8m作为矿区南部隔水边界。
二、供水边界
区内无河流及其它地表水体,供水边界离本矿范围较远,大气降水渗透补给的动储量和赋存在含水层中的静止储量,为矿坑主要充水水源。井田内地下水主要补给来源为大气降水,也是矿坑充水的主要因素,但因本区属构造剥蚀地形,坡角大,基岩风化程度轻,冲沟陡峻。切割深,基岩涌透性弱,并因干、雨季分明,大气降雨几乎在6~10月全以暴雨形式下降,不利于地表水的下渗,渗入地下者,也绝大部分未到达地下水位以前,即在浅部迅速向沟谷内排泄,因而,井田内地下迳流量小。
第二节含水层
第四系,零星分布于河谷、冲沟及地形低洼处,面积小,厚度0~40m,含少量的孔隙潜水,属强透水性的弱含水层。
三叠系上统宝鼎组、大荞地组,为本区主要含水组。即系多旋迴沉积的碎屑岩及少量有机岩组成的裂隙层间水含水组,每一旋迴由粗~中~细~泥岩煤组成。一般以煤层为核心,与上下泥岩、粉砂岩组成隔水层,以细、中、粗粒砂岩、砾岩等组成含水层,因此含水层与隔水层频频叠置,各达33层之多,单层厚度一般25m。
在含煤段划分的基础上,依据含、隔水的排列形式,厚度变化,岩石的粒度、以及含水裂隙的发育程度、含水特征等综合因素确定,将巨厚多旋迴构造的含水岩系分为六个含水组,含水层则以顶底板煤层编号为代号。隔水层由煤层及顶底板粉砂岩及泥岩构成。含水层则两隔水层之间的细~粗粒砂岩及砾岩裂隙组成。
灰家所(Ⅰ)井田主要分为六个含水组,编号从Ⅰ至Ⅵ。三十九处煤矿主要为第Ⅲ含水组。现将其所属含水组及其上下含水组分述如下:
1、第Ⅱ含水组(T3d10+T3d9)
该含水组由大荞地组十、九段组成,岩性以细—中砾岩、细—粗粒砂岩为主,厚194~373m,一般厚277m。上至1号隔水层底板,下至9号煤底板。该组含煤24层,主要含水层,1~3、5~6、6~9号。主要隔水层4、5、6、9号。其它为次要含、隔水层,因厚度不均,时厚时薄或尖灭,极不稳定故未统计。分布、厚度及特征见表:
含水组出露标高为+1043~+1500m,分布于矿区南部,为顺向坡,植被有零星灌木。经调查地表无泉眼出露。
该组在标高+1307.86~+721m进行专门抽水试验,单位涌水量和渗透系数:在标高900m以上分别为0.0029 l/s.m,0.147 m/d;以下分别为0.0029 l/s.m,0.000242 m/d。
以上资料说明该含水组富水性弱。水质类型为碳酸氢盐钾钠水;碳酸氢盐钙镁水。
2、第Ⅲ含水组(T3d8+T3d7)
大荞地组八、七段,岩性以细—粗粒砂岩、粉砂岩为主,夹泥岩、砂砾岩及细砾岩,厚度216~538m,一般厚352m。上至9号隔水层底板,下至24-4号隔水层底板。含煤33层,占地层厚度的45~54%。其中厚度较大,分布较稳定的含水层有14~15、17~18,隔水层有12、15、24-4号。其它含、隔水层厚度变化大,岩石粒度粗细及岩性交替频繁,而且不连续甚至尖灭,现将该含水组内的主要含、隔水层分述见第Ⅲ含水组主要含、隔水层一览表
第Ⅲ含水组主要含、隔水层一览表
含水组出露于矿区北部。出露标高+1130~+1350m。露头多为陡峭山坡,向斜转折端为逆向坡,受水条件较差,植被为零星灌木。
该含水组在标高+1426.21~+767.30m专门抽水试验孔,单位涌水量0.0002~0.0795 L/s·m,渗透系数0.00005~0.0492m/d。经调查地表无泉眼出露。。
该含水组裂隙发育不连续,各含水层之间水力联系差,受构造和岩性控制,深部赋存于裂隙中的地下水具封闭性、承压性。随深度的增加富水性减弱,属富水性弱~极弱含水组。
水质类型为碳酸氢盐钾钠水;碳酸氢盐鈣镁水。
综上所述,一般含水层距上下可采煤层0~10m,最厚20~24m。富水性、导水性均为弱到极弱。含水组的岩石粒径从上到下,从南到北,由粗到细。裂隙发育从浅到深由大变小,从密集到稀疏,分布极不均一,各含水层之间无水力联系,各成为独立的迳流系统,加之地形高差大,构成水压差大的高承压弱含水岩系。
第三节 隔水层
矿区内岩层系由一套碎屑岩及少量有机岩组成的多旋回沉积的弱含水岩系,一般以煤层为核心及泥岩、粉沙岩等细岩组成隔水层,以中、粗粒级以上的粗岩组成含水层。第Ⅲ含水组含、隔水层厚度、排列受岩性及旋回结构控制,因此,含、隔水层多达7层,单层厚度数米至30m。裂隙发育程度受岩性、构造及埋深等因素控制。即裂隙在褶曲轴部以及断层附近较为发育。随着埋藏深度的递增,裂隙发育深度、强度递减。岩层富水性及导水性弱,各含水层(组)之间无水力联系,构成独立径流系统。加以地形高差大,各含水层水压差大、水头高,构成多层高承压弱含水岩系。为一“含水层下限较深,水文地质条件简单的”水文地质单元。隔水层以煤层编号为代号。
第四节 矿井充水条件
一、地下水
当坑道一揭露含水层,赋存在岩层含水裂隙中的地下水就向矿坑中运动。由于含水层的单层厚度较小,地下水动力补给来源有限,因此,水量随时间的增长迅速减退。
二、周期性降水渗入补给
这部分水是矿井充水的主要来源。它向矿井运动的形式有以下两种基本情况。一是渗入矿井以外,地下水分岭以内的含水层向矿井运动。二是呈动力渗透形式流入采空区,流入矿井的水量在开拓初期,以前者为主。随着采空区面积的增加,以后者为主。其动态变化受降雨强度及季节性的控制,尤其是随着开拓面积的增加而变得越明显。
三、地表水体对矿井的补给
矿区内无地表水体。
四、老空
矿区内无老空及老窑;矿区以外除攀煤集团花山煤矿及扬帆公司道中桥煤矿的采空区外,无其它老空及老窑,因其所采层位与本矿不同,且老空范围清楚,所以对本矿开采不构成威胁。
五、地面塌陷
随着采动变化、地面塌陷区增加、面积扩大;涌水通道和强度相对增加,大气降水后,加速水量渗透进入矿井。经调查地表未发现有采空塌陷坑。
第五节 断层富水性
经勘探和生产,矿区内未发现落差大于5.0m的断层。
生产中揭露的小沿断层,断层带不存在明显的水文地质现象,无特殊水文地质异常,断层的富水性、透水性微弱,无明显的破碎带,断层的富水性、透水性,一般不超过围岩的富水性和透水性。
第六节 矿井充水状况
矿区为典型的以大气降雨为主的充水矿床。只有雨季和旱季之分,季节变化系数直接反应出矿井在丰水年、平水年、枯水年正常涌水量和降雨量的关系。用矿井2009年以来实测矿井涌水量和降雨量资料分析,以找寻矿井正常涌水量的变化规律,对预测今后矿井涌水量和预防洪水期涌水量有着重要作用。井田内含水岩系属弱含水岩层,在掘进过程中,在过含水层时,巷道有淋水、突水现象,一般很快减少并逐步干枯。在采煤过程中,由于开采压力对顶板含水岩层的破坏,局部有淋水现象。
三十九处矿井各水平历年涌水量
第六章矿井水文地质类型
第一节矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价
一、受采掘破坏或影响的含水层及水体
1、含水层性质及补给条件
井田内含水岩系为一套碎屑岩以及少量有机岩组成的多旋回弱含水层岩系。岩层的单位涌水量0.000174—0.8320升/秒.米,渗透系数0.0000115—0.8139米/昼夜。煤层露头多数被粘土所覆盖,但覆盖较薄,山坡上杂草丛生,有少量灌木生长。区内地形复杂,冲沟发育,相对高差大,利于地表水的迅速排泄,基岩风化度轻,多裸露,透水性弱,不利于地表水的补给。
金沙江从井田北部边界流过,河流标高为+1004.2—+1021.8米,摩梭河平均标高+1028.01米,在矿区西部;摩梭河河为季节性河流。矿井现生产水平标高高于区内侵蚀基准面。矿井开采最低标高为+1150米。
井田内组成含煤岩系岩性以中、粗粒砂岩为主,细砂岩、粉砂岩、煤和泥岩次之,矿区内无灰岩出露。
2、含水层的水文地质参数
矿区内根据可采煤层的分布、含煤岩系的富水性,隔水层的分布等,含水岩系只有第Ⅲ含水组;现将第Ⅲ含水组的涌水量、单位涌水量、渗透系数列表如下:
矿井受采掘破坏或影响的含水层补给条件差,补给来源极少。
根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)的规定,划分为简单。
二、矿井及周边小井分布状况
矿区内无老空及老窑;矿区以外除攀煤集团花山煤矿及扬帆公司道中桥煤矿的采空区外,无其它老空及老窑,因其所采层位与本矿不同,且老空范围清楚,所以对本矿开采不构成威胁。
根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)、第十三条的规定,划分为简单。
三、矿井涌水量
矿井为典型的以大气降雨为主的充水矿床。只有雨季和旱季之分,矿井涌水量与降雨量的大小关系密切,雨季降雨量大小与矿井涌水量大小成正比。矿井涌水量在大量降雨1-2月后就明显增大,矿井最大涌水量8.6m3/h、最小涌水量0.7m3/h,平均涌水量4.6m3/h。
根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)的规定,划分为简单。
四、突水量
矿井建矿开采以来,未发生过突水事故,无>60 m3/h的突水,根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)的规定,划分为简单。
五、开采受水害影响程度
井田内含水岩系属弱含水岩层,在掘进过程中,在过含水层时,巷道偶有淋水现象,一般很快减少并逐步干枯。与花山矿采取留设隔离煤柱,在掘进时,接近可疑区,采取“有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则来防止水害事故。
在采煤过程中,由于开采压力对顶板含水岩层的破坏,局部有淋水,一般很快减少并逐步干枯,对采煤工作没有影响。
综上所述,矿井水害对采掘工程没有影响。
根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)的规定,划分为简单。
六、矿井防治水工作难易程度
矿区地形高差大,矿区内没有威胁采掘工程的含水流沙层、灰岩溶洞或暗河等水文地质现象存在,防治水工作以井下为主。矿区与花山矿采取留设隔离煤柱和“有疑必探,先探后掘”的原则。雨季到来之前,对塌陷裂缝可能在地面形成塌陷坑和较大的缝隙,极易成为雨水或地表水流入井下的通道,及时排除积水,同时进行填堵。所以矿井防治水工作较简单。
根据《煤矿防治水规定》第十二条(表2-1)的规定,划分为简单。
第二节矿井水文地质类型的划分
根据«煤矿防治水规定»中第12条的规定,依据三十九处煤矿含水组的富水性及补给条件,周边小井分布状况、矿井单位涌水量、突水量、采掘工程受水害程度和矿井防治水工作难易程度等水文地质资料,实事求是地加以综合评定:拟定三十九处煤矿的水文地质类型为简单。
矿井水文地质类型划分附图
1、矿井充水性图(1:2000)
2、历年降水量、矿井涌水量、采空区面积相关曲线图
3、矿井综合水文地质图(1:2000)
4、矿井综合水文地质柱状图(1:200)
5、矿井水文地质剖面图(1:2000)