煤矿水文地质划分报告x

XXX 县 XXX 煤矿 矿井水文地质类型划分报告

编制人：XXX

审核：XXX

时间：2012年3月26日

威信县XXX煤矿

矿井水文地质类型划分报告

，、矿井的基本情况

（一）地理位置、交通及矿权的设置

1、地理位置、交通

行政区划2100m ,1140m ,矿区位于XXX城北东20。方向，直线距离XXX城7km。

　属威信县XXX管辖。矿区呈东西向不规则斜长体，矿区东西长约 南北平均宽250m，矿区面积为0.4906km

行政区划

2100m ,

1140m ,

东经：105 4 ' 50 〃?105 6 ' 25 〃

北纬：27 ° 50 ' 33 〃?27 ° 50 ' 40 〃

矿区围拐点坐标见下表（表1-2-1、2）。

威信县花家坝煤矿矿区围坐标表 表1-2-1

点号

直角坐标

X坐标

Y坐标

矿1

3087807.052

矿2

3087298.052

矿3

3087241.052「

矿4

3087246.052

矿5

3087371.052

矿6

3087376.052

矿7

3087663.0521

矿8

P3087405.0521

矿9

3087208.0521

矿10

3087041.052

矿11

3087169.052

矿12

P 3086911.0519 :

矿13

3087166.0519

矿14

3087252.052

矿15

3087268.052

矿16

3087807.052

矿区面积 0.49604km2

花家坝煤矿周边主要生产矿井有柳尾坝煤矿、南风煤矿、大湾煤矿各 矿井之间无矿界重叠现象

2、XX?省市主干公路从矿区东部边缘经过。矿区距 XX县城7 km , 县城扎西镇距市3 2 3公里， 距7 2 0公里。该矿区向北到省珙县火车站 约100km，向西到省盐津县火车站约260Km，向南到省威宁县火车站亦 约260 km 向北达省市约250 km，沿长江向东可达、、、等地；公路由 矿区向北可达省省会，向东可达西南重镇，向南可达、、省省会，向西可达 省市，交通较为方便。（详见交通位置图1-1 ）。

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图1-1 交通位置示意图

3、矿权设立情况

花家坝煤矿东北部有南风煤矿，其矿界拐点坐标见表 1-1-2 ;东南部

有大湾煤矿，其矿界拐点坐标见表 1-1-3 ;西部有柳尾坝煤矿，其矿界拐

点坐标见表1-1-4。花家坝煤矿矿区围无其他矿业权设置，矿界清晰，无 矿权重叠

花家坝煤矿区与相邻煤矿区位置关系见图 1-2

表1-1-2 威信县南风煤矿矿区围拐点坐标

拐点

X坐标（54

Y坐标（54坐

拐点

X坐标（54

Y坐标（54

1

3089160.

5

3088510.

3550717

2

3088783.

6

3088925.

3550787

3

3087965.

7

3088680.

3550807

4

3087631.

表1-1-3 威信县大湾煤矿矿区围拐点坐标

拐点

X坐标（54

Y坐标（54坐

拐点

X坐标（54

Y坐标（54

1

3088006.

9

3086927.

3550703

2

3087702.

10

3086916.

3550699

3

3087699.

11

3087184.

3550692

4

3087619.

12

3087220.

3550707

5

3087389.

13

3087434.

3550735

6

3087196.

14

3087532.

3550735

7

3087102.

15

3087932.

3550785

8

3087006.

表1-1-4 威信县柳尾坝煤矿矿区围拐点坐标

拐点

X坐标（54

Y坐标（54坐

拐点

X坐标（54

Y坐标（54

1

3086875.

6

3085620.

3550321

2

3086510.

7

3084795.

3550251

3

3086435.

8

3085057.

3550221

4

3086605.

9

3086277.

3550327

5

3086255.

图

图1-2 威信花家坝煤矿资源储量估算及矿界关系示意图

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嘶52? 逍砂 晦saw 叫DO 喩吟wo 吟俪呻?o 吟wo 叫wo

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花家坝煤矿

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南风煤矿

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（二）矿井开采情况

1、花家坝煤矿

2011 年 2 月由省国土厅重新核发了花家坝煤矿采矿许可证，允许开

采深度为1140m?980m标高,设计生产能力为5万吨/年，全矿井可采煤 层2层（C5、C9）,平均倾角为35 C9煤层距C5煤层65m?70m，煤层 厚度为 1.6m 。最高可采标高与最低可采标高高差为 160m ，井田走向长为 2.1km 左右，根据煤层的赋存情况和井田走向布置情况，全矿井划分一个 水平。开采顺序由上到下。矿井采用平硐开拓，采煤方法为走向长壁法， 后退式开采，一次采全高，全部垮落法管理顶板。采煤工艺为炮采，人工 装煤。矿井巷道控制面积、开采标高、总的矿井排水量，现状已经形成与 未来矿井开采条件的采区环境大致相似。因此，利用生产矿井所获水文地 质参数预算矿坑涌水量，采用比拟法预算进入矿坑的涌水量，是具有可靠 依据的。已知的排水围面积应为采空区及目前生产巷道控制的面积，目前 矿井采空区及开采巷道控制的疏干排干围面积 104708.48m 2。据矿方提

供资料（见附表）：2007 年-2010 年，矿井平均最大涌水量为 71m 3/d ， 平均最小涌水量 31m 3/d ，平均正常涌水量 51m 3/d 。巷道主要采用喷 浆支护，局部为砌碹支护。煤矿在开采过程中，未发生过瓦斯、煤尘爆炸 及突水事故，也未发生过大的冒顶、片帮等事故。

2 、相邻生产矿井 花家坝煤矿矿区周边柳尾坝煤矿、南风煤矿，现将各矿井的开采情况 简述如下：

（ 1 ）、柳尾坝煤矿

柳坝尾煤矿属民营企业 。矿区主采 C5 煤层。矿井采用平硐开拓，划分 为1 个采区。采煤方法为走向长壁法，后退式开采，一次采全高，全部垮 落法管理顶板。采煤工艺为炮采，人工装煤。旱季正常涌水量为 185m 3 /d ， 雨季最大涌水量为 230m 3 /d 。巷道主要采用砌碹（金属支护）支护。

　煤矿在开采过程中，未发生过瓦斯、煤尘爆炸及突水事故，也未发生过大 的冒顶、片帮等事故。

（2）、南风煤矿

目前主要开采C5煤层，生产能力为6万吨/年。矿井采用平硐开拓。

　矿井采用自然排水与机械排水相结合的排水方式， 矿井旱季最大涌水量为 65m 3/d ，雨季最大涌水量为 135m 3 /d；巷道主要采用喷浆支护，局 部为砌碹支护。

（3）、民采小煤窑 本区的煤炭开采始于清朝，由当地居民零星挖掘供生活用煤，产量甚 少。二十世纪七、八十年代，随地方经济的发展，本区的煤炭开采逐渐进 入了一个高发展阶段，当地居民开始大量开采浅部煤层，据调查，矿区分 布有三十余个小煤窑、废窑，采煤方法主要为沿煤层走向手镐采煤、自然 通风、人工排水，且为季节性开采，规模不大。小煤窑的无序开采对矿区 浅部煤炭资源造成严重破坏，对今后煤矿生产有一定影响。进入九十年代 中后期，随当地政府对矿业开采秩序的整治，现区无证小窑均已停产、关 闭。

二、矿区地质

、矿区地质构造形态、地层产状及变化

威信县花家坝煤矿矿区出露的地层由老到新分别是：二迭系下统茅口 组（Pim）、二迭系上统峨眉山玄武岩组（P2 B ）龙潭组（P2I）、长兴组（P2C）、 三迭系下统卡以头组（Tik）、飞仙关组（Tif）、第四系（Q）。现按接触关 系由老到新简述如下：

（1 ）、二叠系（P）

1 ）、二叠系下统茅口组（Pim）

本组岩层为矿区边缘地层，出露于矿区南部矿界以外，喀斯特地形发 育，形成典型的岩溶地形地貌。本组分为三段：下段为灰色灰岩及白云质 团块，厚约100m，产状：359 ° Z 42 °;中段为深灰色至灰黑色灰岩、 泥质灰岩、燧石条带夹钙质页岩，厚约 80m；上段为浅灰色厚层状细晶灰 岩，富含蜓科化石，厚约80m。上部有厚约40m?50m的浅灰色细晶至 粗晶灰岩，碳酸钙纯度很高，是当地群众烧石灰的主要原料。本组岩层为 中厚?厚层状，节理裂隙发育，中等?弱风化，力学强度高，为坚硬岩石， 与上覆地层呈假整合接触。

2） 、二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P2 B） 岩性为灰绿色、褐黄色致密块状玄武岩，杏仁状玄武岩，玄武质凝灰

岩，火山角砾岩，地表被第四系松散层覆盖。地层厚度 66 ? 385m ，下部 为浅灰色泥化、高岭石化凝灰岩，含稀疏浸染状黄铁矿，与下伏地层呈假 整合接触。

3） 、二叠系上统龙潭组（ P2I）

出露于矿区西部簸箕湾村南部一带，西北沟头社、仓上社一带多为第 四系覆盖，地表出露少。为一套陆相和海陆交互过渡沉积建造，中下段羊 齿植物化石发育，上段上部曾采获腕足类、瓣腮类动物化石。按其岩性可 以分为三段：下段灰色粘土夹粉砂岩，灰黄色、黄绿色细砂岩，粉砂岩与 粘土岩互层夹煤线和炭质泥岩，底部含 C9煤层，厚约40m?45m ;上段 为灰色粘土岩与细砂岩、粉砂岩互层，本段上部含 C5 煤层。本组岩层中的 粉砂岩、细砂岩力学强度较高，为硬质岩石，粘土岩、炭质泥岩强度较低， 为软质岩石。总体为软硬相间的岩层组合。厚 90m ?125m ，与下伏地层 呈假整合接触。

4 ）、二叠系上统长兴组（ P2 c） 为海陆交互相含煤沉积。主要为深灰色、灰褐色薄层至中厚层状泥质灰 岩、泥质粉泥岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩和薄煤层，强?中等风化，薄? 中厚层状，节理裂隙发育。含大量动物化石及少量植物化石，本组含薄煤 层2层（Ci和C4）,其中Ci为不可采煤层，C4为局部可采煤层。底部以 一层 1?1.5m 泥质灰岩为界，厚约 32?48m ，与下伏地层呈整合接触。

（2）、三叠系（ T）

i ） 、三叠系下统卡以头组（ Tik）

为灰绿色、中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩具泥质条带，底部有

i.2m ?2m 厚的浅灰色细晶灰岩，强?中等风化，节理裂隙发育，风化后 呈桔黄色粘土、碎石状，厚约 42m?65m，实测产状为357 ° Z 39 ° , 与下伏地层呈整合接触。

2）、三叠系下统飞仙关组（ Tif） 为一套灰紫色、紫红色中厚层状泥质粉砂岩为主夹层状长石岩屑石英 细砂岩不等厚互层，中下部夹一层 8m?i5m 厚灰色薄层至中厚层状鲕粒 灰岩，全区稳定。砂岩中显水平层理，强?中等风化，强度较高，地表常 形成陡崖。其厚度大于350m，产状：345 ° Z 36 °，与下伏地层呈整合 接触。

（3）、第四系（Q）松散层 该地层主要分布于缓坡地带和冲沟两侧低凹处，厚度较薄，且分布不 均匀。主要岩性为坡积、风化残积土、砂质粘土、腐殖质粘土、碎石等组 成，碎石成分主要为泥质粉砂岩、 砂岩、灰岩等，块径大小不等， 大者 10 ? 20cm ，小者 2? 7mm ，强度低，为松散土层。与下伏地层呈不整合接触。

2、 矿区构造 花家坝煤矿矿区属新庄向斜东翼中段东端，距向斜轴部约 2.5km ，地

层倾向北西， 倾角 32° ?44 ° ，为一单斜构造。

　由于北部罗布丁家沟断层 和南部威信背斜轴部断裂的影响，矿区地层倾向由北北西向北北东偏转， 倾角由西向东有逐渐增大趋势。矿区尚未发现较大断裂，矿区构造简单。

3、 岩浆岩 区岩浆岩为含煤地层底部的二叠系上统峨嵋山玄武岩，分布于矿界南

部，与含煤地层呈假整合接触，未发现侵入性的岩浆岩分布，由于岩浆活 动时间早于成煤时间，该岩浆岩只构成含煤地层基底，故其对煤的变质作 用没有影响，对矿区煤炭资源的赋存及开采影响较微弱。

三、水文地质

（一）、 矿区水文地质概况 矿区所属威信县地处副热带高压带边缘和西风带南缘， 属亚热带季风 气候。冬半年（ 11 月至次年 4 月）西北干冷空气南下经盆地翻越云贵高原

和西南暖湿气流相交时在县境受山脉阻挡，形成地形静止锋。夏半年（ 5?

10 月）副热带系统增强北移，西南暖湿气流盛行。由此形成夏短冬长，春 长于秋，四季不明，干雨两季不分的气候特征；夏无酷暑，冬无严寒，春 秋暖和，一雨成冬；冬半年阴湿寡照，夏半年湿热多雨的气候特点。年平 均气温13.2 C,最冷月为1月，最低气温-2.4 C; 7月为高温月，极高日 气温达 34.3 。历年平均气压 883.1mb ，历年平均降雨量 1153.15mm ，

冬半年多阴雨，降水量约占全年的 22% ，夏半年多大雨、暴雨，降水量约 占全年的 78% 。实际年均降雪 15 天。最大日降雪折合水量 6.3mm （降 雪深度 20cm ）。

矿区偏西侧发育一季节性溪沟，此溪沟从矿区偏西侧由南向北流过， 进入省后汇入南广河，流入金沙江，属金沙江水系，其最低侵蚀标高为 +900m ，而矿井界定的最低开采标高为 +980m ，因此对矿井开采影响较小。

　矿区地形起伏不平，高差较大，主要接受大气降水补给。

矿区植被主要为低矮的灌木林，高大乔木较少。邻近居民点附近有部 分阔叶树木和农作物，植被覆盖较差 。

（二）、矿区水文地质条件型 矿床位于龙潭组弱含水隔水层， 地层构造及地形不利于大气降水的 补给，富水性较弱。

矿区煤炭开采历史久远，分布有多个老窑、废窑，其积水情况不明， 如开采巷道或采空崩落带导致老窑积水时，将成为矿井充水及突水的另一 重要因素。

综上所述，因此，矿床水文地质条件为中等类型。依据《矿区水文

地质工程地质勘探规》(GB12719-91 )，划分矿床水文地质类型为第二

类第二型。

花家坝煤矿矿井水文开采技术条件类型表

序 号

\分类依据

类型分项

水文地质类型分类依据

受采掘破坏 或影响的含 水层及水体

矿井及周边 老空水分布 状况

矿井涌水

量(m3/h)

(正常7最 大)

突水 量

(m3/

h)

开采受水害 影响程度

防治水工作 难易程度

1

水文评介

地质类型

存在老空积 水，位置、 围、积水量 不清楚。

100m3/h

200m3/h

无

采掘工程、 矿井安全受 水害威办

防治水工作 简单或易于 进行

2

分项类型

简单偏中等

复杂

简单

简单

复杂

中等

3

矿井水文条件

复杂

矿区地形地貌及地表水特征和气候地形

1、矿区地形地貌

该矿地处云贵高原东北部边缘，盆地南麓，属构造剥蚀中高山地形，

起伏不平，咼差大，矿区最咼点位于矿区东南方向，最咼标咼为 +1500m ，

最低点位于矿区北部的罗布溪河，河床高约 +900m，最大高差600m，构 造剥蚀强烈。矿区北部由三叠纪飞仙关砂泥岩组成凤岭，地势陡峭，沟谷 相连。西南及南面为二叠纪灰岩，卡斯特地形发育，中部及东西部地形平 缓，一般为宽缓坡及沟谷，岩层走向与地形走向基本一致。

2、地表水特征和气候地形

根据对矿井的调查，矿区偏西侧发育一季节性溪沟，此溪沟从矿区偏 西侧由南向北流过，进入省后汇入南广河，流入金沙江，属金沙江水系， 最低侵蚀标高为+900m ,而矿井界定的最低开采标高为+980m ,因此对矿 井开采影响较小，目前观测其对矿井开采影响较小，但随着矿井开采的发

展，此溪沟将可能对矿井深部开采构成威胁

矿区属高原性亚热带山地季风气候，副热带系统增强北移，西南暖湿 气流盛行。由此形成夏短冬长，春长于秋，四季不明，干雨两季不分的气 候特征：夏无酷暑，冬无严寒，春秋暖和，一雨成冬；冬半年阴湿寡照， 夏半年湿热多雨的气候特点。年平均气温为 13.2 C ,最冷为1月，7月为

高温月，极高日气温34.3 C。最低气温为-2.4 C。每年11月至次年5月 为旱季，降雨量少； 6 月至 10 月为雨季，雨季降水量约占全年降水量的 75% 。多年平均降雨量 800.0mm ，最大日降雨量为 130.2mm ，月最大 降雨量 315.7mm ，连续降雨最多天数为 27 天，连续降雨量最大为 152.5mm 。年蒸发量最大 1869.6mm ，最小 830.8mm ，平均蒸发量 1076.9mm 。相对湿度年均 80％。主导风向为东北风， 最大风速 14m/s 。

3 、井下充水因素

1） 地表水

矿区地表水体不发育，主要径流于 P21+c、T2k、T2f、T2y 地层后，汇 入罗布河。地表水对矿井充水无大的影响。

）大气降水 矿井水的补充来源主要是大气降水，矿井涌水受季节性影响较大，雨

季5?9月，其余为旱季。由于地形切割较剧，地表径流发育，不利于地下 水补给，所以地层富水性弱。

）老窑积水

由于多年浅部易采煤炭的开采， 矿区有不少老窑旧址， 据调查矿区有 8 个老窑开采过，老窑空区积存有大量的采空区水，应加强注意。矿区周边 有老窑开采的历史，多沿煤层露头附近分布。存有大量老窑积水，且含大 量瓦斯、 H 2S、CO 2 等有毒气体，对矿井威胁较大，因此矿井在开采浅部 煤层时应特别注意防老窑积水。

（四）、矿区含（隔）水层

矿区中出露的地层为二叠系下统茅口组 （P1m） 、二叠系上统峨嵋山玄武 岩组（P2 龙潭组（P2I）、长兴组（P2C）。三叠系下统卡以头组（Tik ）、

飞仙关组（ T1f ）及第四系全新统 （Q）。

矿区含水层主要有：

下二迭统茅口组灰岩岩溶含水层

为灰色、灰黑色块状灰岩夹燧石团块及条带，厚达 500m 左右，分布 于矿区南部、西南部低洼或缓坡地段，在地表裂隙与溶洞，陷落漏斗等喀 斯特地貌发育地段，极易接受大气降水补给，补给条件充分，在深部形成 较为丰富的含水层。

上二迭统长兴组灰岩岩溶裂隙含水层

为灰色、深灰色中厚层状泥质岩夹泥岩、粉砂岩，厚 35 ~40m，岩溶 程度不高，与地表的风化裂隙等组成通道，由于位于斜坡地带，接受大气 降水补给条件较差，在深部形成含水量有限的含水层。

第四系 孔隙含水层 该地层主要分布于缓坡地带和冲沟两侧低凹处，厚度较薄，且分布不

均匀。主要岩性为坡积、风化残积土、砂质粘土、腐殖质粘土、碎石等组 成，碎石成分主要为泥质粉砂岩、 砂岩、灰岩等，块径大小不等， 大者 10 ~ 20Cm ，小者 2~ 7mm ，强度低，为松散土层，富水性强，为孔隙含水层。

矿区的隔水层主要有：

上二迭统龙潭组

砂泥岩弱含水隔水层，厚约 80m ，由砂岩、粉砂岩，中裂隙、空裂隙 含水由于出露缓坡地形，大气降水补给。但砂岩的厚度仅为 2?3m，由泥

岩、粘土岩阻隔分离，形成封闭式独立小含水体。从总体而言成为长兴组 灰岩与茅口组灰岩之间的较良好隔水层。

下三迭统卡以头组

泥质粉砂岩、泥岩隔水层，厚约 40?50m ，为裂隙与孔隙很不发育的 良好的隔水层。

下三迭统飞仙关组

砂泥岩隔水层，飞仙关砂泥岩层厚约 350m ，在地表浅部含水性明显 减弱，其主要分布于山脊及北西倾斜的顺层坡，有利于大气降水形成的径 流方式而排泄，不利于大气降水的深部渗透补给，故而深部形成较好的隔 水层。

上二迭统峨眉山组玄武质凝灰岩隔水层

为灰色浅灰色凝灰岩，含稀疏团块、星点黄铁矿，厚约 2?5m，为良

好之隔水层。

（五）、矿床开采及矿床的充水因素

1、矿床开采可能对环境的影响 矿区大面积的回采后，将诱发的环境地质问题将逐渐显现，如：浅 部地表开裂、塌陷；废渣、矸石的堆放在大气降水淋滤下，雨水渗入地 下，污染地下水；矿井排放的瓦斯、煤尘污染空气等，因此在开采过程 中，应采取有效的防措施， 以减轻采矿活动对矿区大气及地下水的污染， 矿井排出的废水，应该修建专门的废水处理池，先净化后排放；为避免 采空区引发地表强烈变形、开裂，应严格按设计预留保安煤柱，并进行采 空区回填，同时对地表变形区进行监测，发现问题，采取措施及时处理。

2 、矿床的充水因素分析 （1）、水平运输巷穿过所揭露的含水层时，含水层对矿坑充水。煤层 回采后，顶板冒落裂隙带的含水层，对矿坑充水。

（ 2）、老窑积水对矿坑充水 矿区采煤历史悠久，老窑广布，据访问均为平硐开采，自然排水。但 有些老窑中开有暗斜井，其坑道常有积水。

（ 3 ）、地表溪沟随然对矿井直接影响较小，但其与老窑、含水层裂隙 沟通，将间接补给地下水。

根据井巷调查，区仅发育有较小的沿走向方向的小断层，主要是由于 褶皱扭曲产生的小断层。其导水性一般不强。对矿体开采无影响。

（六）、矿区地下水补给、流径、排泄条件 大气降水是地下水的主要补给来源，但区地形切割较大，山高谷深， 地形坡度多在 40 °以上，地形高差不利于垂直渗透补给，地下水与地表水 的补给、径流、排泄方向基本相同，雨季大气降水补给地下水，旱季矿井 排水补给地表水，总体由南向北径流。区沟谷中众多泉点露出水及生产 矿井涌水量的动态变化充分证实本区地下水主要接受大气降水的补给。

　此外，区地形起伏变化大，沟谷发育，降雨集中（降雨量多集中于 6 10 月份，占年降雨量 75% 左右），虽然矿区地形有利于地表水的排泄， 但由于区植被发育，植物有较好水保作用 , 大气降水仍对区各含水层有

较好补给作用，即矿区地下水补给条件较好。

本区各含水层在浅部均为裂隙潜水，在浅部露头处直接接受大气降水 的入渗补给，地下水交替循环强烈，随深度增加含水层富水性逐渐过渡为 极弱裂隙潜水—承压水，地下水交替循环缓慢，以侧向交替为主，垂向交 替极弱。受地形地貌及风化导水裂隙控制，大气降水入渗一半经过深部循 环，便以下降泉的形式就近于沟谷排泄出地表，具有雨季补给，长年排泄 和季节性排泄的特点，最小值出现在雨季来临前的4?5月，最大值出现在 旱季来临前的8?9月，形成了既是补给区又是排泄区的特点， 即排泄条件 良好。

（七）、矿区老窑、废窑的水文地质特征

1 、矿区煤炭开采历史久远，老窑、废窑分布多，主要沿煤层露头开采 浅部煤层，开采深度达数十米，大部分为平硐配合暗斜井开采，巷积水数 十至数百立方不等。区老窑、废窑的无序开采，不仅对矿区煤炭资源形成 较大的破坏和损失，而且其积水情况难以探明，这对区煤矿的开采将形成 较大的威胁，老采空区积水开采将给煤矿安全带来巨大的隐患。因此，开 采过程中，必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，加强水源分析，加 大安全检查、监督力度。

此外，矿区施工有多个钻孔，如果封孔质量差，可能会导通各地下水 含水层，发生水力联系通道，成为矿坑的充水因素，煤矿在开采过程中， 应引起重视，留设足够钻孔保安煤柱，防止各含水层地下水通过钻孔溃入 矿井，造成矿井突水事故。

（八）、断层破碎带的导水性及富水性

根据井巷调查，区仅发育有较小的沿走向方向的小断层，主要是由于 褶皱扭曲产生的小断层。其导水性一般不强。对矿体开采无影响。

（九）、井下矿区矿床充水因素分析

1、裂隙含水层对矿井充水

裂隙含水层对矿井充水方式有两种：

（1） 运输巷穿过所揭露的裂隙含水层时，含水层对矿坑充水。充水量的 大小决定于巷道长度，穿过的含水层厚度及含水层的富水性。矿区东翼主

运输巷穿过了飞仙关组一段、卡以头组、长兴组地层，巷道总长达2830m， 但巷道总涌水量仅为 1.2-2.6m 3/d,此点亦从另一点说明了矿区深部水平 各主要充水含水层其富水性较差。矿床充水的主要决定因素是开采深度及 巷道控制面积（含采空区面积）。开采深度浅，采空区导水裂隙带直接导通 表土层及第四系孔隙水，导致矿井涌水量增大。开采深度深，导水裂隙带 仅能导通煤系地层上覆裂隙弱含水层地下水，矿井涌水量反而相对增加量 不大。

花家坝煤矿主平硐涌水量现状

（2） 煤层开采后采空区顶板冒落形成采空区导水裂隙带，导通煤层顶板 裂隙含水层地下水，裂隙含水层对矿坑充水。充水量的大小决定于导水裂 隙带所影响到的所有含水层厚度及其富水性。

导水裂隙带最大高度计算表 表5-2-1

煤层最大 厚度（m）

煤层倾角'

（°）

岩石抗压强度

（MPa ）

顶板管理方法

冒落带最大高 度（m ）

导水裂隙带最 大高度（m ）

2.5

38 ?41

7.97 ?42.2

全部陷落

10.45

34.53

备注

冒落带计算公式为:H c=（4?5）M（式1） 导水裂带计算公式为：Ht 100M 5.1 （式2）

3.3 n 3.8

式中:M为煤层厚度;n煤层层数，本次计算n=1

C 5煤层赋存在龙潭组顶部， 其上覆地层长兴组厚约 38m ，而导水裂隙 带高度约为34.53m，故长兴组（P2C）砂岩裂隙含水层是本区的主要充水 含水层。长兴组（P2C ）是可采煤层的上覆岩层，在矿井巷道掘进和回采工 作进行中，长兴组砂岩裂隙含水层的地下水直接充入矿井，并逐步为矿井 疏干。在矿井中可以观测到 C5 煤层顶板淋水、滴水的现象。龙潭组（ P2l） 砂岩裂隙含水层亦是本区主要含水层，但因 C5 煤层位于龙潭组顶部，其下 有厚约 10m 的泥岩隔水层，采动影响难以波及其下伏砂岩裂隙含水层地下 水，故龙潭组砂岩裂隙含水层对矿床充水影响不大。

2、老窑积水对矿坑充水： 矿区采煤历史永久，老窑广布，据访问均为平硐开采，自然排水。但 有些老窑中开有暗斜巷，其坑道常有积水，积水数量不祥。

3 、地表水及大气降水对矿坑充水：

勘探区围及其周边 1km 地表无湖泊、 水库等大的水体， 仅有三条季节 性小河流，小河流流经的第四系地层之下有飞仙关组及永宁镇组，该小溪 流对飞仙关组和永宁镇组含水层有一定补给作用，但因导水裂隙带最大高 度约为 35m ，只有煤层上部的长兴组含水层地下水对矿床充水有影响，且 该河流流量不大，对煤层影响有限。

同时由于本区地形陡峻，大气降水易形成雨季山洪迅速流走，故而大 气降水沿浅部采空区导水裂隙带渗入矿井的水量不多，其对矿井充水影响 较为有限。

（十）、矿井涌水量预算

（一）、预算围

花家坝煤矿根据矿区采矿证平面围，矿井涌水量预算围为：东部、西

部以矿区围边界为界，北部以矿权最低开采标高及矿界为界，南部以煤层

露头线及矿界围，预算面积390185.64m 2。

比拟法预算矿坑涌水量不存在边界条件问题。

（二）预算方法、计算公式选择及参数确定

花家坝煤矿生产井有较为完善的井巷开拓及生产系统，该矿山开采具 一定生产规模，其巷道控制面积、开采标高、总的矿井排水量，现状已经 形成与未来矿井开米条件的米区环境大致相似。因此，利用生产矿井所获 水文地质参数预算矿坑涌水量，采用比拟法预算进入矿坑的涌水量，是具 有可靠依据的。已知的排水围面积应为采空区及目前生产巷道控制的面积， 目前矿井采空区及开采巷道控制的疏干排干围面积 104708.48m 2。据矿

方提供资料（见附表）：2007年-2010年，矿 井平均最大涌水量为

71m 3/d，平均最小涌水量 31m 3/d，平均正常涌水量 51m 3/d。

矿床充水因素以直接充水含水层及间接充水含水层地下水静储量及大 气降水、地表水及老窑水渗入为主，矿井涌水量与开采疏干面积一般成正 相关关系，与地下水位降深一般成曲线相关，因此采用如下比拟法预算公 式预算矿区采矿权围的矿坑涌水量，预算公式为:

式中:

Q:预算的未来矿坑采矿权平面围矿权最低开采标高 980m涌水量

（m3/d ）

Q0:现阶段的矿坑涌水量，平均最大涌水量为 71m 3/d，平均最 小涌水量 31m 3 /d ，平均正常涌水量 51m 3 /d 。

Fo:现阶段矿井采空区及开采巷道控制的疏干排水围面积，

F 0 =104708.48m 2 。

F:预算的未来矿坑开采面积，F = 390185.64m 2。

S:预算的未来矿坑水位降深(m ),采用主平硐井口标高(978 )、 西翼风井口标高( 1069.16 )和东翼风井口标高( 1059.50 )的平均值

( 1035.55 ) 与 矿 井 预 算 开 采 标 高 ( 980 ) 之 差 。

　即 :

1035.55-980=55.55m 。

So :现阶段矿山巷道控制的最低开采标高时的地下水位平均降深

(1392m ) So = 1035.55-980=55.55m 。

将各参数值代入公式中计算，求得 Q 最大的一般值为 264.57m 3/d ， Q 正常值为 190.05m 3/d ， Q 最小值为 115.52m 3/d ，各参数取值及计算结果 详见表 3

表3 涌水量预算成果表

花家坝煤矿预测矿井

花家坝煤矿矿井

水平标高

(m)

开采面积

F(m2)

降深

S(m)

预测涌水量

m3/d

水平

标高

(m)

开采

面积

F0 (m2)

降深

S0

(m)

实际涌水量

m3/d

980

390185.6

4

55.55

最大值

Q最大

最小值

Q最小

平均

值Q

平均

980

10470

8.48

55.55

最大值

Q最大

最小值

Q最小

平均值

Q平均

264.5

7

115.5

2

190.

05

71

31

51

计算公式Q=Q。.誤

（三）涌水量预算结果评述

本次矿井涌水量预算采用比拟法预算，参加预算的各种参数如：水位 降深、涌水量等来源于矿方提供资料，预算面积则根据涌水量预算图用 Auto CAD2010 软件的面积求取功能进行计算，数据较为可靠。从计算结 果分析，最大涌水量预算结果比最小涌水量预算结果增加 149.05m 3 ，其 原因主要是旱季各矿井涌水以消耗含水层的静储量为主，而雨季矿井涌水 除消耗含水层的静储量外，雨水尚沿开采塌陷裂隙进入矿坑，因此，雨季 最大涌水量相对较大，预算结果可做为矿山设计参考依据。

四、 矿山供水水源方向 花家坝煤矿矿区用水主要为溪沟水。溪沟水除汇集降雨地表径流外， 是浅层风化带潜水排泄场所，水量保障程度差，卫生防护条件擦，建议矿 区在近邻引水，以解决矿区的用水难题。

综上所述，大气降水是矿区地下水唯一的补给水源，但因矿区地层、 构造、地形等条件限制，使大气降水、地表水易分散迳流，不利于补给地 下水。区地表水体对矿区影响较小。矿床大断层稀疏，破碎带富水性弱， 导水性差。因此，矿区水文地质勘探类型为水文地质条件第二类第二型的 矿床。