駱子洞煤礦水文地質報告

1、.貴州省平壩縣樂平鄉(xiāng)駱子洞煤礦水文地質報告廣西中桂能地質工程公司二一一年五月項目名稱：貴州省平壩縣樂平鄉(xiāng)駱子洞煤礦水文地質報告編制單位：廣西中煤桂能地質工程公司主 任：盧杰總工程師：農(nóng)衡才編 寫：徐澤南 李業(yè)云制 圖：盧 杰審 核：蒙子德報告提交單位：平壩縣樂平鄉(xiāng)駱子洞煤礦報告編制時間：二一一年五月；32附圖目錄圖 號 順序號 圖 名 比例尺1 1 水文地質圖、 1：50002 2 地層綜合柱狀圖 1：5003 3 AA剖面圖 1：2000附件1委托書2采礦許可證副本目 錄第一章 概 述1第一節(jié) 目的和任務1第二節(jié) 位置和交通2第三節(jié) 自然地理3第四節(jié) 以往地質及水文地質工作5第五節(jié) 礦井及老

2、窯5第二章 工作量及質量評述7第一節(jié) 地表水文地質調查及質量評述7第二節(jié) 井下水文地質調查及質量評述8第三章 礦區(qū)水文地質特征0第一節(jié) 地形地貌及地表水9第二節(jié) 巖層的含水性特性 9 第三節(jié) 礦井水文地質特征10第四節(jié) 礦井充水因素分析17第五節(jié) 礦井涌水量實測19第六節(jié) 礦區(qū)供水22第五章 工程地質及環(huán)境地質條件24第一節(jié) 礦區(qū)工程地質24第二節(jié) 礦區(qū)環(huán)境地質26第六章 結 論29第一節(jié) 工作成果29第二節(jié) 礦井水防治29第一章 概 述第一節(jié) 目的和任務為貫徹落實“安全第一，預防為主”的安全生產(chǎn)方針，有效的預防和減少礦井水害事故，按照貴州省煤礦管理部門對小煤礦監(jiān)督管理的相關文件要求，受平壩縣

3、樂平鄉(xiāng)駱子洞煤礦的委托，貴州煤礦地質工程咨詢與地質環(huán)境監(jiān)測中心于2010年8月承接了該礦井的水文地質調查工作，并編制了貴州省平壩縣樂平鄉(xiāng)駱子洞煤礦礦井水文地質調查報告，為該礦在生產(chǎn)過程中防止水害提供水文地質依據(jù)。此次工作的主要目的、任務有：1、收集礦井水文地質資料；2、調查礦井地表水文地質條件；3、調查了解老窯采空區(qū)積水情況；4、調查了解礦井內水文地質情況。在全面系統(tǒng)地收集、整理該礦現(xiàn)有的水文地質成果的基礎上編制本報告。本次工作編制圖件3張，文字報告1本。第二節(jié) 位置和交通一、礦區(qū)位置、范圍駱子洞煤礦位于平壩縣西部樂平鄉(xiāng)架布片區(qū)高坡村。礦區(qū)東南與永發(fā)煤礦、雙林煤礦、盤龍樹煤礦相鄰，南面與下院煤

4、礦相接，西面與西秀區(qū)煤礦相鄰。礦區(qū)屬樂平鄉(xiāng)所轄。地理坐標：東經(jīng)10604211060458，北緯262435262526。該礦東距平壩縣直距約20km，南西至安順直距約24km，貴黃公路距礦區(qū)里程約20km，交通方便（見交通示意圖）。擴能擴界后的礦區(qū)近似矩形，東西寬約0.99km，南北長約1.181.57km，礦區(qū)范圍由6個拐點圈定，各拐點坐標為拐點號XY129243003560702022924300356079483292408435608010429231083560801052923119356076806292273335607020礦區(qū)面積：1.292km2，開采標高：141011

5、00m。礦井到樂平鄉(xiāng)為四級泥質碎石路面，距離10 km，樂平到貴（陽）黃（果樹）公路有8.0km三級公路相連。礦井距貴昆鐵路天龍站14.0km，距新平壩站27.0km，煤炭外運十分方便，見交通位置圖（圖1-2-1）。平壩縣駱子洞煤礦礦藏分布礦藏分布礦 二、交通礦區(qū)內交通以公路為主，平壩縣至織金縣縣道從礦區(qū)南部經(jīng)過，往北東可達平壩縣城；向南西可達織金縣城，交通較方便。見交通位置圖。第三節(jié) 自然地理一、地形地貌駱子洞煤礦地形為低中山溶蝕侵蝕地貌，海拔高度1237.41592.6m，相對高差70.0355.2m，地形在礦區(qū)北部和南部斜坡地帶較陡，坡度1550，局部大于60，形成陡崖。中東部和西南部地

6、帶較緩，坡度215，形成緩坡。二、氣象 礦區(qū)屬亞熱帶季風濕潤氣候，氣候溫和，雨量充沛，雨熱同季，冬無嚴寒，夏無酷暑。年均氣溫14.1，最熱月7月為22.4，最冷月1月為3.9，極端最高氣溫34.1，極端最低氣溫-10.7，十二月至次年二月有間斷冰凍，年無霜期274天，作物生長季節(jié)長。年降雨量在724.41513.1mm，年均降水量1235.7mm，最多年降水量1513.1mm，最少年降水量在720.1mm。其中五月至九月雨量充沛，占年降雨量的80%，在多雨、陰雨季節(jié)，山間常大霧彌漫，并伴隨霧雨。一般相對濕度7090%。春夏季多東南風，秋冬季多西北風。礦區(qū)水系屬長江水系烏江上源撕拉河河南岸流域，

7、礦區(qū)中部發(fā)育一條小溪，流向為由北東向南西動移和礦區(qū)外圍東面由南東向北西動移的小溪，并流入約1.5公里引子渡水庫（水位線標高1200m），流量隨季節(jié)性降雨變化而變化。除此而外，區(qū)內無其它地表水系。區(qū)內居民以漢族及回族為主，主要從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，勞動力資源豐富。農(nóng)作物有水稻、玉米、薯類、油菜、烤煙等。國家電網(wǎng)（農(nóng)網(wǎng)）通過礦區(qū)，電力充足，移動通訊網(wǎng)絡覆蓋全區(qū)，通訊方便，礦山外部建設條件優(yōu)越。三、地震根據(jù)地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），礦區(qū)地震動峰值加速度為0.05g。本區(qū)及鄰近區(qū)域近年來未發(fā)現(xiàn)有強震活動，礦區(qū)屬無震害區(qū)，區(qū)域穩(wěn)定性良好。第四節(jié) 以往地質及水文地質工作一、該區(qū)域內開展地質工作較

8、早，二十世紀五十年代中期，煤勘113隊在清鎮(zhèn)至安順之間的煤田曾作過1/10萬的概查找煤工作，于1958年提交貴州省清鎮(zhèn)安順間煤田地質概查報告書。19721974年貴州省地礦局一一五地質大隊對樂平井田作過勘探工作，并于1974年提交平壩煤田樂平井田高田水壩頭礦段普查評價報告。八十年代中后期貴州省地礦局一0八地質大隊開展過包含本礦區(qū)在內的1/5萬樂平幅區(qū)域地質礦產(chǎn)地質調查。二、駱子洞煤礦于2000年8月由貴州省煤礦設計研究院作了地質簡測工作，并編制有平壩縣駱子洞煤礦地質簡測報告。第五節(jié) 礦井及老窯一、礦區(qū)外圍邊緣生產(chǎn)礦井及老窯礦區(qū)南部外圍邊緣，曾有小型民窯對礦山外圍煤層進行過開采，主要開采M8、M

9、9煤層和少量開采M7煤層，生產(chǎn)的煤炭主要供安順電廠和當?shù)鼐用裆钣妹骸＝?jīng)調查訪問，老窯多為平硐即沿煤層露頭走向開采。少數(shù)沿煤層傾向掘進，斜井開采，長度一般3050米。局部用廂木支護，頂板較穩(wěn)固。煤層頂?shù)装宄鏊?，流?.010.05/s之間，雨季增大。多數(shù)坑道無水或頂板偶爾滴水，少數(shù)坑道內有極少量積水。近兩年，由于國家整頓煤炭開采秩序，封閉非法小煤窯，區(qū)內非法小煤窯煤炭生產(chǎn)均已停止。東側鄰區(qū)現(xiàn)有永發(fā)、南有安發(fā)、西有下院煤礦在生產(chǎn)，開采煤層為M8、M9煤層。二、區(qū)內生產(chǎn)礦井本礦是于2007年由原駱子洞煤礦擴界而成，屬私營獨資企業(yè)。擴界后該煤礦擬技改擴能，將生產(chǎn)規(guī)模擴大至21萬噸/年。駱子洞煤礦始建

10、于1996年，次年投產(chǎn)。原生產(chǎn)能力3萬噸/年，經(jīng)技改后生產(chǎn)能力達到6萬噸/年，總投資100萬元，原開采M8煤層，現(xiàn)開采M9煤層。2001年10月由六盤水地方煤礦設計研究所設計巷道式采煤，資源回收率低，浪費嚴重，至2003年已改用走向長壁后退式開采。該礦的開采方案為采用斜井及平硐開拓，平巷采掘區(qū)段下行式開采方案。開采M8、M9煤層，放炮落煤，機械提升和通風。采煤方法采用走向長壁后退式采煤法。提升運輸：工作面的煤經(jīng)刮板運輸機轉載機煤倉皮帶機運輸?shù)孛妗ＭL系統(tǒng)：采用中央并列式全負壓通風系統(tǒng)。新鮮風流由斜井運輸上山（運輸下山）運輸順槽工作面回風順槽回風上山，（回風下山）風井引風道、主扇風機抽出地面。排

11、水系統(tǒng)：在較低水平設一臨時水倉，工作面及各巷道的水經(jīng)巷道排水溝進入臨時水倉，用37kw水泵排至地面。該礦原煤主要銷往安順電廠，部分作為民用?，F(xiàn)礦井正常生產(chǎn)時涌水量為8m3/h，最大涌水量12m3/h，水文地質條件復雜程度中等。煤層頂板為灰、深灰色厚層狀凝灰質粉砂巖及細砂巖，總體較穩(wěn)定。直接底板為灰、灰黑色薄至中厚層粉砂質粘土巖、泥巖及粉砂巖，底板底鼓作用不明顯。礦井為低瓦斯礦，未發(fā)生過瓦斯事故。礦井煤層無自燃傾向性。井下無地溫異?，F(xiàn)象，屬地溫正常礦井。第二章 工作量及質量評述駱子洞煤礦礦井水文地質調查工作分為地表和礦井兩部分，現(xiàn)就完成的工作量及工作質量評述如下：第一節(jié) 地表水文地質調查及質量評

12、述一、工作方法以追索法為主輔以穿越法進行，并收集以往資料。對礦井礦床充水有較大影響的水點采用手持GPS定點并觀測了流量，重點描述了出水位置、巖性、地下水成因類型、補給途徑、排泄形式與大氣降水的關系等。二、工作量本次調查范圍東起來考壩至背兒坡，西至架布一帶，南至蓮花塘塘，北至焦家寨一帶。共調查面積1.55km2，觀察路線13.75 km。范圍內共調查各類水文地質點7個，其中泉水點3個，老窯4個。各泉水點及老窯特征見附表1。三、水文地質調查內容調查的內容包括礦井范圍內的老窯采空區(qū)積水情況，含水層、隔水層的層位、巖性、厚度，隔水層的隔水性能等；井、泉、河流、溪溝的數(shù)量、水量、水質及分布規(guī)律；地表水與

13、地下水的補給、逕流、排泄條件及巖溶發(fā)育類型、特征等。礦井圍巖的巖體結構面、可采煤層頂?shù)装宓姆€(wěn)定性、軟弱夾層的危害性、地面塌陷及裂縫等。泉水點、老窯均用手持GPS配合1：5000地形圖進行定點，能滿足此次工作要求。各泉水點流量進行實測；根據(jù)老窯訪問，繪制巷道長度及方向，但部分老窯因年代久遠，調查的水文地質資料與實際情況可能存在偏差。第二節(jié) 井下水文地質調查及質量評述調查內容有：礦井開拓方式、巷道長度、頂?shù)装鍘r性、偽頂情況、可采煤層厚度。含水巖層的充水途徑、水倉容積、礦井涌水量、出水位置、出水形式、充水水源性質、排水情況以及建礦以來有無發(fā)生過突水、突泥、突沙、坍塌、底鼓等水災事故和人員傷亡情況等。

14、本次工作達到了煤礦水文地質調查的目的，精度符合水文地質調查的有關規(guī)程要求，資料詳實，質量可靠。區(qū)內老窯停采時間長，巷道已坍塌，井下出水情況為訪問資料。今后在煤礦的生產(chǎn)過程中，應加強礦井水文地質監(jiān)測和對煤礦的日常維護。第三章 礦區(qū)水文地質特征第一節(jié) 地形地貌及地表水區(qū)域大地構造單元位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區(qū)。屬構造侵蝕中山中高山地貌。地形由南東向北西傾斜，山脈呈北東南西向展布，總的地勢是南高北低，東高西低,區(qū)域的地表水系屬長江水系烏江上源撕拉河南岸流域，區(qū)域內溝谷發(fā)育，有利地表水、地下水的排泄。區(qū)域地形地貌、地表水、地下水受構造和地層巖性的影響。p2m地層，為厚層狀灰?guī)r，地

15、面標高最低，發(fā)育較多的巖溶消水洞。T1d地層由砂巖、泥巖、泥灰?guī)r組成，由于其抗風化能力強而形成環(huán)形山脈，標高在1600至2030m，是地表水的分水嶺，也是地下水的分水嶺。P3由玄武巖組成，區(qū)域厚度在200m，是一個區(qū)域隔水層，基本可以隔斷其下面的P2m巖溶含水層和其上面的P3l、T1d裂隙、孔隙的水力聯(lián)系。兩個含水層地下水的流向可以是相同的，也可以是不同的，在主體上構成兩個不同的水文地質單元。由大冶組地層構成的分水嶺界線是一個完整的水文地質單元邊界。邊界內的P3l、T1d地層出露區(qū)是地下水的補給區(qū)，區(qū)內的沖溝、河流是地下水的排泄區(qū)，多以泉水集中排泄，經(jīng)河流匯入P2m地層的巖溶消水洞形成暗河，通

16、過暗河匯到烏江或烏江支流內。地下水的排泄基準面標高應小于消水洞入口的標高。第二節(jié) 巖層的含水特性按含水空間特點及其富水性可分為三個含水層（組）：（一）散巖類孔隙含水（組）為坡積、殘積物和沖積物，由褐、灰褐雜色礫砂和亞砂土組成，較松散；分布于山間洼地、緩坡、村莊及現(xiàn)代河谷兩旁，分布范圍有限，實際水文地質意義較小。（二）碎屑巖類或碎屑巖碳酸鹽巖相間弱裂隙含水層（組）此巖組巖性主要由碎屑巖及碳酸鹽巖組成，地下水賦存于含水層裂隙中，其富水性的強弱取決于巖層裂隙發(fā)育程度及膠結情況，一般富水性較弱，局部可達中等。主要下三疊統(tǒng)大冶組(T1d)、上二疊統(tǒng)長興組(P3c)及龍?zhí)督M(P3l)，泉水流量0.0151

17、0.65L/S。對煤礦床充水有直接或間接影響。（三）火成巖類裂隙含水層（組）二疊系玄武巖組（P3）由灰綠色玄武巖，拉斑玄武巖、暗綠色火山角礫巖及凝灰?guī)r，上部夾中厚層狀灰?guī)r及含灰?guī)r團塊，發(fā)育有柱狀節(jié)理，淺部風化裂隙帶富水性較強、深部相對較弱。該層（組）離主采煤層較遠，對礦床無直接充水影響。第三節(jié) 礦井水文地質特征（一）地形地貌、氣象礦區(qū)位于貴州高原巖溶山區(qū)，烏江水系一類支流撕拉河南東岸坡，地形由南東向北西傾斜，屬長江流域烏江水系。礦區(qū)地貌為低中山溶蝕侵蝕地貌，海拔高度1237.41592.6m，相對高差70.0355.2m，。最低點位于礦區(qū)外圍的北東面，海拔1200.0m；最高點位于高坡，海拔1

18、592.6m?？傮w地勢為南東部高，西邊低，尤其是北東面，由于河流的切割形成深谷。煤層平均露頭標高1400m。區(qū)內屬亞熱帶季風濕潤氣候，氣候溫和，雨量充沛，雨熱同季，冬無嚴寒，夏無酷暑。年均氣溫14.1，最熱月7月為22.4，最冷月1月為3.9，極端最高氣溫34.1，極端最低氣溫-10.7，十二月至次年二月有間斷冰凍，年無霜期274天，作物生長季節(jié)長。年降雨量在724.41513.1mm，年均降水量1235.7mm，最多年降水量1513.1mm，最少年降水量在720.1mm。其中五月至九月雨量充沛，占年降雨量的80%，在多雨、陰雨季節(jié)，山間常大霧彌漫，并伴隨霧雨。一般相對濕度7090%。春夏季多

19、東南風，秋冬季多西北風。（二）地表水系特征及對礦床充水的影響礦區(qū)的地表水系礦區(qū)水系屬長江水系烏江上源撕拉河南岸流域，礦區(qū)中北部發(fā)育一條小溪，流向為由北東向南西動移和礦區(qū)外圍北面由南東向北西動移的小溪。小溪條受季節(jié)性影響，區(qū)內最大的小溪長約5km，流域面積約13.5km2，調查流量為11l/s。泉點較少，溪流及泉水流量受季節(jié)性影響明顯，山洪爆發(fā)時，流量較大，旱季流量較少。除此而外，區(qū)內無其它地表水系。上述溪溝地處長興組或煤系地層段，F(xiàn)1正斷層以北礦區(qū)未來大面積回采通過塌陷裂隙極可能形成對礦坑充水，建議礦山開采時應引起注意加以防范。（三）地層的含、隔水層礦區(qū)內地層由老至新有：上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組

20、（P3）、龍?zhí)督M（P3l）、長興組（P3C）、下三疊統(tǒng)大冶組（T1d）及第四系（Q）。根據(jù)含水層巖性、巖石結構和巖石的水理性質及地下水的賦存條件，將區(qū)內地下水分為碳酸鹽巖巖溶裂隙水、基巖裂隙水和松散巖類孔隙水三種類型。含水巖組富水性評價以含水巖組枯季地下水徑流模數(shù)為主要判別指標，并參考常見泉水點流量綜合確定。 礦區(qū)內各巖組含水特征由新到老敘述如下：1、第四系（Q）松散孔隙含水層主要由坡積、殘積及少量沖積物組成，厚015m。多分布于山間坡腳，沖溝及溝溪兩側，面積小，厚度變化大，地下水以潛水形式賦存，季節(jié)動態(tài)變化大、雨季有少量泉點出露，旱季干枯，其水文地質意義不大。2、三疊系下統(tǒng)大冶組三段（T1d

21、3）巖溶裂隙含水層分布在礦區(qū)南中部。區(qū)內厚度大于30m。為厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r。地表巖溶發(fā)育，含巖溶裂隙水及溶洞水。 據(jù)區(qū)域水文資料，枯季泉水流量為1.5l/s，雨季流量約18 l/s，徑流途徑短，受降雨影響大，枯季地下水徑流模數(shù)3.4l/s.km2。富水性較強，為強含水層。含水層遠離礦體對礦床充水影響不大。3、三疊系大冶組二段（T1 d 2）巖溶裂隙含水層覆蓋礦區(qū)大部分地區(qū)。一般厚90m。薄至中厚層狀灰?guī)r。巖層含水的不均一。含水層接受大氣降水補給后，地下水通過巖溶裂隙、溶洞集中運移，含水性能好，富水條件差。據(jù)區(qū)域水文資料，枯季泉水流量為1.0l/s，雨季流量約15 l/s，徑流途徑短，受降

22、雨影響大，枯季幾乎干枯，流量變化大，枯季地下水徑流模數(shù)2.5l/s.km2。富水性較強，為強含水層。4、三疊系大冶組一段（T1 d 1）相對含隔水層分布在礦區(qū)西部。一般厚28.7m。薄層粘土巖、鈣質頁巖，頂部偶夾薄層泥灰?guī)r。該含水巖組裂隙發(fā)育差，連通性差，富水條件差，含少量基巖裂隙水，區(qū)域上起隔水層作用。據(jù)區(qū)域水文資料，泉水出露少，枯季流量0.5l/s，枯季地下水徑流模數(shù)為1.25l/s.km2。隔水層。5、二疊系上統(tǒng)大隆組（P3d）相對隔水層分布在礦區(qū)的北東部邊緣。厚2.05.0m。薄層硅質巖夾蒙脫石粘土巖。具隔水性，為隔水層。6、二疊系上統(tǒng)長興（P3c）巖溶裂隙含水層分布在礦區(qū)的北東部邊緣

23、。厚30.055.0m。為厚層狀灰?guī)r、燧石團塊灰?guī)r。該巖組在地貌上分布于斜坡中上部地帶，巖溶裂隙發(fā)育。大氣降水通過巖溶裂隙補給含水層，并通過巖溶裂隙、溶洞匯集、徑流和排泄，含較豐富的巖溶裂隙水。據(jù)鄰區(qū)水文資料，枯季流量0.60.7l/s，枯季地下水徑流模數(shù)為3.88l/s.km2。富水性較強，為強含水層。對礦床形成直接充水關系。7、二疊系龍?zhí)督M（P3l）層狀裂隙含水層礦區(qū)南部及外圍大面積祼露地表，F(xiàn)1斷層北部大面積埋藏于深部，埋深0650余米。厚250286m。主要為薄層粉砂巖、薄至中厚層燧石灰?guī)r夾灰?guī)r、粘土巖、細砂巖及煤層。粉砂巖、細砂巖及燧石灰?guī)r、灰?guī)r，含層間裂隙水及巖溶裂隙水，粘土巖、煤

24、層為相對隔水段。共調查泉水點4個，流量均很小，動態(tài)較穩(wěn)定，受降雨影響不大。流量稍大的為背兒坡Q2號泉，枯委流量0.45l/s，來源于燧石灰?guī)r夾層地下水補給。地下水枯季徑流模數(shù)約0.8l/s.km2。該含水層總體富水性較弱，對礦床形成直接充水關系但因富水性極弱影響不大.8、二疊系峨眉山玄武巖組（P3）層狀裂隙含水層區(qū)內無露頭，深埋地下。柱狀節(jié)理發(fā)育，含層狀裂隙水。富水性弱，是礦床下伏的相對隔水層。（四）斷層帶富水性、導水性及對礦床充水的影響礦區(qū)發(fā)育F1正斷層和F2逆斷層。斷層的導水性和富水性，與斷層力學性質密切相關，一般張性斷層易導水，而壓性或壓扭性斷層富水性和導水性相對較差，同時斷層上下盤巖性

25、富水性和斷層破碎帶及其膠結程度，也決定斷層導水性的重要條件。本次勘查未作專門斷層富水性、導水性試驗，根據(jù)斷層性質、上下盤對應巖性、破碎帶等作定性分析?，F(xiàn)就礦區(qū)內與礦床充水有關的斷層分述如下：1F1正斷層：位于礦區(qū)的中部，長度大于2km。斷距350500m。傾角45度。破碎帶寬2.606.40m，由角礫巖組成，角礫成份主要為灰?guī)r，角礫巖呈次棱角狀、棱角狀，大小不等，一般355mm，含量6080%。膠結物以鈣質為主，含泥質、鐵質，膠結緊密。富水性中等，且對礦床充水有一定的影響。2F2逆斷層：位于礦區(qū)北部邊緣，貫穿礦區(qū)，長度大于2.0km。地層斷距50100m。，傾角75度。破碎帶寬1.63.3m，

26、主要由角礫巖組成，角礫成份主要為泥晶灰?guī)r，成棱角狀至次棱角狀，大小不等，一般1665mm，最大達200mm，雜亂無規(guī)則。膠結物以鈣質為主，含少量泥質、鐵質，膠結物中有較多粗細不一，無規(guī)則的方解石脈，膠結緊密，局部有巖溶現(xiàn)象。富水性較強，推測為導水斷層，對礦床充水有一定的影響（一）地下水的補給條件大氣降水是本區(qū)地下水的主要補給來源。礦區(qū)多年平均降雨量1235.7mm，有效降雨時間長，巖石風化強烈，土層疏松，斷裂構造發(fā)育致使巖石裂隙密集，碳酸鹽巖多分布于山嶺地帶，利于地表水入滲補給。不利的是區(qū)內地形切割深，斜坡坡度陡，碳酸鹽巖層分布少，對地表水入滲補給造成一定影響。天然條件下，區(qū)內地下水位多高于河

27、溪水位，為地下水補給地表水。（二）地下水的徑流條件巖溶裂隙水主要以巖溶裂隙、溶洞為主要儲水空間和徑流通道。地下水運動迅速，交替強烈。基巖裂隙水則主要以構造裂隙、風化裂隙為儲水空間和徑流通道。徑流量小，運動速度緩慢。地下水的徑流速度與地形、構造條件密切相關，在其流向上，水力坡度由陡變緩，運移速度也相應由迅速變?yōu)榫徛Ｔ诮邮艽髿饨邓a給后，碳酸鹽巖巖溶裂隙水含水巖組被斷層切割部位的地下水可沿斷層與其它含水巖組發(fā)生水力聯(lián)系。特別是三疊系下統(tǒng)大冶組第二段灰?guī)r巖溶裂隙水含水巖組與二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M基巖裂隙水含水巖組以斷層接觸部位，巖溶裂隙水可以補給基巖裂隙水，或沿斷層破碎帶徑流。其它各含水巖組地下水多不發(fā)

28、生水力聯(lián)系，各自由分水嶺順構造線方向向地勢低洼地帶徑流。（三）地下水的排泄條件區(qū)內各含水巖組受地形切割和斷層錯動破壞，巖組呈多個孤立塊段，地下水流程短，天然狀態(tài)下的排泄大部分是就近于地勢相對低洼地帶以下降泉形式出露。引子渡水庫為區(qū)域侵蝕面，區(qū)內地下水最終排入引子渡水庫。礦區(qū)北側的烏江一級支流撕拉河為區(qū)域內最大且侵蝕最深的河流，河面標高1025m，為區(qū)內的最低侵蝕基準面，主采煤層主要產(chǎn)于當?shù)刈畹颓治g基準面之上。區(qū)內地下水主要賦存于碳酸鹽巖巖層的巖溶裂隙、溶洞中，主要為潛水，局部受斷層和頂?shù)装甯羲畮r組控制，在地勢低洼地帶可形成承壓水。區(qū)內地下水的埋藏深度與地理位置關系較大，在補給區(qū)，地下水埋深大，

29、地下水位10m，在溝谷部位，埋深淺，地下水位02m。為研究地下水和地表水動態(tài)特征，并為未來礦坑涌水量預測提供依據(jù)，本次勘探對礦區(qū)內主要的地下水露頭、礦坑涌水及地表溪流布控了動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，從2007年6月至12月開展了半個水文年的動態(tài)監(jiān)測工作，觀測密度為10天一次，較好的掌握了礦區(qū)地下水、地表水的動態(tài)特征（見插表6-1-1）。表6-1-1 地下水地表水礦坑水動態(tài)特征表 水點號水點性質年平均流量L/s最大流量L/s最小流量L/s不穩(wěn)定系數(shù)Q1地下水（井、泉）1.2161.9950.1510.077Q2地下水（井、泉）1.3252.2470.2620.12Q3地下水（井、泉）0.7841.3760.0

30、670.049大山烏1號主井地下水0.3651.0010.0350.035大山烏3號主井地下水0.4531.0030.0620.062監(jiān)測結果表明，礦區(qū)地下水動態(tài)主要受大氣降水所控制。泉水流量的豐枯期與大氣降水的豐枯期形態(tài)近似，時間上稍微滯后，屬氣象型動態(tài)成因。從動態(tài)年變化的不穩(wěn)定系數(shù)看，天然泉水點為0.0490.12；礦井水點不穩(wěn)定系數(shù)為0.0350.062，均為變化極大類型；地下水受大氣降水影響，流量變化極大。（五）、水文地質類型總的來講，區(qū)內主采煤段中的泥巖、粉砂巖泥質和煤層本身屬相對隔水層；上覆地層中大冶組一段和龍?zhí)督M一段地層也屬相對隔水層，收集的生產(chǎn)礦井資料顯示，礦坑充水主要為含煤地

31、層本身的地下水靜儲量的水滲入，涌水量較小。含水層和地表水對礦床充水影響也較小。但地表沖溝由于基本上沿著傾向橫切了礦區(qū)所有地層，自然狀態(tài)下雖與煤礦床水力聯(lián)系十分微弱，但隨礦山向深部開采，大面積回采可形成地面塌陷，地表水將沿裂隙帶（塌陷部位）滲入影響礦山開采。綜上所述，礦區(qū)水文地質條件為弱裂隙充水的中等類型。第四節(jié) 礦井充水因素分析（一）生產(chǎn)礦井及老窯水文地質情況（1）礦床充水水源由于礦井開拓的地層為富水性弱的碎屑巖層，采掘井巷位于局部侵蝕基準面之上，礦坑充水的主要水源有大氣降水，其次是老窯積水，第四系孔隙水。當井巷位于當?shù)厍治g基準面之下時，則河流也將成為礦床沖水水源。據(jù)現(xiàn)階段井巷水情況調查，涌水

32、量具明顯的季節(jié)性變化規(guī)律，雨季涌水量增大，而在枯水期涌水量減少，說明該礦為典型的以大氣降水為主要充水水源的礦床。（2）礦床充水通道礦區(qū)范圍內斷裂構造不發(fā)育，采空區(qū)出露地層為碎屑巖間夾薄至中層狀碳酸鹽巖，巖溶洞隙不甚發(fā)育。頂板的裂隙帶與礦區(qū)淺表的風化裂隙帶聯(lián)系密切。另外；礦區(qū)老窯位于礦井淺部，與地表水和大氣降水聯(lián)系密切。故礦區(qū)局部地段的采空區(qū)裂隙帶和老窯井巷是礦床充水的主要通道。（3）礦床的水文地質類型及充水強度分析煤系地層為弱含水層，強含水層對礦床充水影響小，礦床主要充水含水層富水性弱。依照規(guī)范，礦床水文地質類型為以裂隙含水層充水及頂板直接進水為主，因礦區(qū)煤層大部分位于當?shù)厍治g基準面以下，其水

33、文地質條件屬中等。礦區(qū)井巷充水強度主要受補給條件控制，當井巷處于采空區(qū)裂隙帶時，地層滲透性增強，大氣降水入滲補給條件良好，井巷涌水量相對較大。當井巷處于采空區(qū)以外，而且上覆較厚第四系粘土，亞粘土層時，當其開采疏干時，具初期涌水量稍大，而后顯著減少的特點，且季節(jié)變化相對較小 ，隨疏干地下水位不斷下降，可認為是消耗充水層儲存量?，F(xiàn)在礦山涌水量很小，雨季測得礦坑涌水量為23 l/s。礦井最低排泄面位于礦區(qū)東北角的副平硐口，海拔標高1382.04m。礦區(qū)未進行專門水文觀測，缺乏系統(tǒng)的水文地質資料。礦井涌水量預測方法采用非確定性統(tǒng)計模型類比外推法。該法是利用數(shù)理統(tǒng)計的方法，研究礦床疏干時反映地下水系統(tǒng)某

34、些特征的兩個或兩個以上變量之間的關系（如礦山涌水量與開采強度、開采面積、開采量等的關系），從而建立一個變量與另一個或幾個變量之間關系的的數(shù)學表達方式，對某個變量的變化規(guī)律進行預測類比外推計算，以達到預測礦坑涌水量的目的。結合該礦已開采多年的實際情況，按收集調查到的生產(chǎn)礦井排水資料，求得本礦區(qū)的礦井水文地質指標作為計算的依據(jù)。采用水文地質比擬法中的富水系數(shù)比擬法進行類比計算。富水系數(shù)是指一定時期內從礦井排出的總水量（Q0）與同時期內的開采礦量（P0）之比，以KP表示。 Kp= （4-1）預測時，將生產(chǎn)礦井的KP值乘同時期新礦井的設計開采量P，即得設計礦井的涌水量Q： Q=KPP （4-2）為排除

35、生產(chǎn)條件的影響，采用采空面積（F0）富水系數(shù)Kp= （4-3）和采掘長度（L0）富水系數(shù)KL= （4-4）的綜合均值作為類比預測的比擬系數(shù)。根據(jù)駱子洞煤礦提供的數(shù)據(jù)，該礦目前開采面積約為1800m2，巷道長約850m，每日涌水量約為200m3。據(jù)式（4-3），Q0=200m3/日，F(xiàn)0=1800m2，KP=200/1800=0.11據(jù)式（4-4）Q0=200m3/日，L0=850m，KL=200/850=0.23則綜合比擬系數(shù)KP=（0.11+0.23）/2=0.17技改后礦區(qū)開采能力為21萬噸/年。則通過技改后的礦井涌水量:Q=KPP=0.17210000/365=97.8(m3/d)。再根

36、據(jù)礦區(qū)地下水動態(tài)特征，在訊期涌水量將增35倍，則礦井最大涌水量Qmax=97.85=489(m3/d)。（二）礦坑充水因素分析根據(jù)礦區(qū)巖石結構和水文地質特征，礦井充水因素有地表水、頂板裂隙水、老窯積水、大氣降水和構造裂隙水，主要為頂?shù)装辶严端?、頂?shù)装辶严端簩又苯禹敯錚3l地層間夾有較多的砂巖和燧石灰?guī)r層，節(jié)理裂隙較發(fā)育，含有少量基巖和溶蝕裂隙水，礦井采掘過程中，大量揭穿巖層裂隙，從而造成頂板裂隙水滲入礦井中。雖然煤層頂板P3l地層具有隔水作用，長興組灰?guī)r巖溶地下水也可能通過裂隙和斷裂破碎帶滲入礦井中，造成礦井充水。2、老窯積水根據(jù)調查，礦區(qū)內小煤窯較多，采煤時間長，局部小煤窯采空區(qū)中存在

37、積水，當?shù)V井開采揭露老窯采空區(qū)時，可能造成礦井充水。3、大氣降水大氣降水是礦區(qū)地下水的主要補給來源，大氣降水通過巖層裂隙滲入地下，補給地下水，增加地下水量，從而增大礦井涌水量。4、斷裂帶的導水性區(qū)內斷裂構造帶多為導水性斷裂，可能會對含水層之間造成地下水的相互溝通，對煤礦開采帶來較大威脅，必須留足斷層保安煤柱。第五節(jié) 礦井涌水量實測（一）計算范圍由于礦井設計部門未圈定新礦井首采區(qū)的范圍及開采水平標高，故只能根據(jù)甲方的意圖大概對礦井涌水量進行估算。待圈定首采區(qū)的范圍及開采水平標高后，再進行重新估算礦井涌水量。北部塊煤層底板標高1350m以上、西南及東面以礦區(qū)邊界線為界進行礦井開采涌水量預算區(qū)，北部

38、塊段現(xiàn)今有一對生產(chǎn)礦井，生產(chǎn)規(guī)模為6萬噸/年，生產(chǎn)的M8煤層主要分布在+1420m水平以上,故以M8煤層露頭線及礦區(qū)邊界線M8煤層底板1420m等高線以上礦井開采涌水量預算為界進行礦井開采涌水量預算區(qū)。（二）預算原則1、礦井涌水量預測區(qū)水文地質條件概念模型（1）預測區(qū)水文地質邊界條件礦區(qū)位于地表分水嶺的西北部，預測區(qū)南、北東、東南部外圍均為地下水的補給區(qū)，由于長興組與龍?zhí)督M之間不存在完整可靠的隔水層，同時在未來的開采條件下，煤層采空區(qū)冒落帶及頂板裂隙帶將影響到長興組（P3C），故將P3C和P3L概化為統(tǒng)一的礦床充水含水巖組，并將該充水含水層組視為無限含水層。預測區(qū)北、北西和北東部邊界為地下水補

39、給邊界，西南部為地下水的集中排泄區(qū)。（2）含水介質特征主要充水含水層含水介質為風化及構造裂隙；巖層含水性相對均勻，導水性和含水性總體上相對一致。（3）地下水動力類型充水含水層下伏峨嵋山玄武巖（P3）穩(wěn)定隔水層，天然條件下，礦區(qū)地下水主要以潛水方式存在。（4）地下水流場開采條件下，隨著地下開采和坑井排水，預測區(qū)及其外圍一定范圍內，含水層中地下水將下降，地下水向礦井的運動方式為無限含水層中地下水向礦井的無壓運動。（5）地下水的補給條件礦區(qū)主要充水層中地下水一方面在側向上接受外圍上游地區(qū)地下水的補給；垂向上，主要充水層能直接接受大氣降水的補給。（6）地下水排泄條件據(jù)本次勘查結果，引子渡水庫為區(qū)域侵蝕

40、面，區(qū)內地下水最終排入引子渡水庫。2、計算方法及參數(shù)選擇本次礦井涌水量預算方法采用水文比擬法計算，根據(jù)礦井水文地質特征及礦坑充水因素分析駱子洞煤礦的特征，比較綜合地反映了未來礦井的水文地質特征及各充水因素。因此以駱子洞煤礦作為比擬法的模式，并采用下列比擬公式。Q=Q1式中：Q：未來礦井的預算涌水量(m3/d)Q1：生產(chǎn)礦井總涌水量(m3/d)，采用雨、旱季平均排水量。F: 礦井預算開采面積（m2）F1：生產(chǎn)礦井開采面積（m2）。S: 礦井預算水位降低（m）S1: 生產(chǎn)礦井水位降低（m）（三）北部塊段計算參數(shù)選值1生產(chǎn)礦井總涌水量Q1根據(jù)駱子洞煤礦排水資料雨季平均排水量為8.86 (m3/h)、

41、旱季平均排水量為5.102 (m3/h) 2礦井預算開采面積F為0.5582（km2）3生產(chǎn)礦井開采面積F1為0.3471（km2）4礦井預算水位降低S（北部礦井）取礦區(qū)北部鉆孔ZK-4孔靜止水位高程1293.21m與新礦井預計礦井開采底板標高值1050.00m之差，為243.21(m)5生產(chǎn)礦井水位降低S1:取礦區(qū)南部Q3泉水靜止水位高程平均值1475.6m與駱子洞礦井開采底板標高值1420.00m之差，結果為55.6m。6未來礦井的預算涌水量Q Q=Q1（1）雨季Q=Q1=8.86=19 33(m3/h)（2）旱季Q=Q1=5.10211.14(m3/h)（五）涌水量計算結果及計算結果評述

42、 水文地質比擬法：建立在生產(chǎn)礦井調查，分析其礦井的水文地質特征及充水因素基本與預測區(qū)相一致的基礎上。所采用的比擬公式，是充分考慮礦坑涌水量與開采面積相關的因素，能比較正確地反映礦井的實際情況，其參數(shù)來自礦井雨、旱季的排水實際資料。但其生產(chǎn)礦井水位降低較淺，未能反映出深部的各種充水因素，預算的水量略小，結果與未來礦井開采中，前期涌水量較近，因此，礦井建設初期涌水量比計算值要小。計算結果比較可靠，建議采用比擬法所預算結果作為礦山總體規(guī)劃的設計依據(jù)。待最終圈定首采區(qū)的范圍及開采水平標高后，應進行重新估算礦井涌水量。為礦山總體規(guī)劃的設計提供更準確的依據(jù)。第六節(jié) 礦山供水礦區(qū)內可作供水水源有來忙沖小溪，

43、地下水的泉水。（一）來忙沖小溪：年平均流量為1.22m3/s，在礦區(qū)測到的旱季流量為0.86m3/s，水流量不大，水資源一般，無工業(yè)污染，有生活污水排入河內，污染較小，但不宜直接用作生活飲用水源，可用作工業(yè)用水及洗煤廠用水。（二）Q1、Q2號泉水：出露在2號礦井附近P3l地層中，Q1流量0.1511.995L/S ， Q2流量0.2622.247L/S，： PH值為7.40呈中性水，水質為HCO3-Ca2+.Mg2+型水，該泉可作未來礦井生活用水水源。(三)礦井水：該區(qū)的地表水源較為緊缺，礦井抽出的水經(jīng)處理可用作生活洗滌用水、工業(yè)用水及洗煤廠用水。第五章 工程地質及環(huán)境地質條件第一節(jié) 礦區(qū)工程

44、地質一、工程巖組的劃分及工程地質條件（一）松散巖類孔隙含水（組）為坡積、殘積物和沖積物，由褐、灰褐雜色礫砂和亞砂土組成，較松散；分布于山間洼地、緩坡、村莊及現(xiàn)代河谷兩旁，分布范圍有限，實際水文地質意義較小。（二）碎屑巖類或碎屑巖碳酸鹽巖相間弱裂隙含水層（組）此巖組巖性主要由碎屑巖及碳酸鹽巖組成，地下水賦存于含水層裂隙中，其富水性的強弱取決于巖層裂隙發(fā)育程度及膠結情況，一般富水性較弱，局部可達中等。主要有下三疊統(tǒng)大冶組(T1d)、上二疊統(tǒng)長興組(P3c)及龍?zhí)督M(P3l)，泉水流量0.01510.65L/S。對煤礦床充水有直接或間接影響。（三）火成巖類裂隙含水層（組）二疊系玄武巖組（P3）由灰綠

45、色玄武巖，拉斑玄武巖、暗綠色火山角礫巖及凝灰?guī)r，上部夾中厚層狀灰?guī)r及含灰?guī)r團塊，發(fā)育有柱狀節(jié)理，淺部風化裂隙帶富水性較強、深部相對較弱。該層（組）離主采煤層較遠，對礦床無直接充水影響。二、礦井中煤層頂?shù)装宓墓こ痰刭|條件礦區(qū)可采煤層共3層。各煤層頂、底板巖性變化較大，頂板巖性多為粉砂巖、細砂巖、泥巖，泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，底板多為泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖。各煤層頂?shù)装鍘r石物理力學性質詳見表：5-2-1。礦區(qū)主要可采煤層頂、底板巖石物理力學性質測試統(tǒng)計表 表5-2-1物理力學性質煤層頂、底板抗壓強度（MPa）抗拉強度（MPa）真密度(g/cm3)視密度(g/cm3)孔隙率（%）吸水率（%）自

46、然飽和M8頂板5.01.10.50-1.172.842.569.866.69底板8.30.91-2.202.922.746.162.18M8頂板6.40.58-0.902.772.548.33.25底板5.64.30.37-1.332.822.588.514.00M8頂板37.32.82.82.48底板47.422.22.602.42M9頂板29.713.91.46-3.462.892.70底板9.66.40.26-0.392.802.27M9頂板68.811.52.96-3.743.613.53底板25.81.41.17-1.442.782.69M12頂板42.019.62.892.84底板

47、38.811.50.68-1.042.812.82M12頂板17.08.01.06-1.642.572.49底板31.316.02.902.82（二）底板M8煤層的底板為泥巖、粉砂質泥巖，強度較差，遇水易軟化、膨脹。有“底膨”現(xiàn)象發(fā)生。M9煤層的直接底板為泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，強度較差，遇水易軟化。M 12的直接底板為粉多為泥質粉砂巖，強度中等，遇水易軟化。由上述可知，礦區(qū)工程地質條件應為中等。第二節(jié) 礦區(qū)環(huán)境地質（一） 礦區(qū)環(huán)境地質特征礦區(qū)范圍內地形起伏較大，山嶺出露地層主要為大冶組，屬硬質巖組，產(chǎn)狀較平緩，其下伏地層龍?zhí)督M主要為軟質巖組，抗風化能力弱，在溝谷部位常形成陡坎，局部可見危巖、

48、懸壁等不良地質現(xiàn)象和崩塌地質災害。區(qū)內無重大污染源；地表水、地下水基本處于穩(wěn)定狀態(tài)；礦山開采可能會引起地面開裂、塌陷、滑坡、泥石流、山體失穩(wěn)等，以及部分地下水和泉水點干涸、地表河流和地下水受到一定染源等環(huán)境地質問題。因此礦山建設工業(yè)廣場的選擇應避開地質災害易發(fā)區(qū)，開采過程中應采取科學的采掘方法，使遭受和誘發(fā)地質災害的可能性減至最小。綜上，礦區(qū)環(huán)境地質條件中等。（二）地震與礦區(qū)穩(wěn)定性根據(jù)貴州省地震烈度區(qū)劃分布圖，礦區(qū)屬地震烈度6度以下分布區(qū)，區(qū)內無活動斷裂通過，區(qū)域穩(wěn)定性良好。建議礦山建設時按6度區(qū)設防。（三）地質災害礦區(qū)地層為軟硬巖石互層，泥巖遇水易風化、膨脹崩解，形成崩塌。煤層開采方法一般采

49、用走向長壁或傾斜長壁采煤法，全部陷落管理頂板，采區(qū)煤層工作間一般不留保安煤柱。礦區(qū)大面積回采后，將引起地面開裂、塌陷、滑坡、泥石流、山體失穩(wěn)等，產(chǎn)生地質環(huán)境破壞。礦區(qū)地形高差較大，坡度在1055，雨水形成的地表徑流部分帶走泥土，水土流失嚴重。同時由于地面巖石裂隙的產(chǎn)生，可能導致把銀河水沿地面裂隙導入采礦坑，危及井下安全。因此，礦產(chǎn)開發(fā)必須做好預測礦床開采可能產(chǎn)生的環(huán)境地質問題；合理規(guī)劃工業(yè)廣場、交通運輸線路、生活區(qū)以及礦渣固體廢棄物的堆放場所；優(yōu)選采礦方式，防止或減少環(huán)境地質問題的發(fā)生。嚴格規(guī)范礦床生產(chǎn)活動，防止、減少礦坑地質問題的發(fā)生、發(fā)展，治理已經(jīng)產(chǎn)生的環(huán)境地質問題。做好“造地復田”的綜合治理，恢復土地，種草、造林，使礦區(qū)環(huán)境向良性轉化。（四）礦區(qū)水環(huán)境礦區(qū)內地表水體來忙沖小溪，為上游泉水溢出匯聚而成，流經(jīng)礦區(qū)中部，水質比較好，可作為礦工業(yè)用水和生活用水。當開發(fā)生產(chǎn)礦井時，用水泵排水，其坑道水未經(jīng)沉淀和凈化處理直接流入小溪，而后匯入引子渡水庫，造成地表水污染。礦井淺部開采時，大面積回采引起地表開裂 ，可能引起地下水和泉點干涸，導致環(huán)境惡