煤矿水文地质调查报告

1、水文地质调查报告二O一七 年 三 月1目 录第一章前言1一、任务由来及目的任务1二、交通位置及开发概况1（一）交通位置1（二）开发概况3三、工作依据及工作情况4四、本次工作主要内容4（一）现场调查了解的资料4（二）本次调查收集利用的成果资料主要有5第二章矿山地质环境概况5一、自然地理5（一）地形地貌5（二）气象及水文6二、地质条件6（一）矿区地层7（二）矿区构造8（三）含煤地层9三、水文地质条件10（一）区域水文地质条件10（二）矿区水文地质条件11第三章矿井水文地质条件15一、矿井涌水量构成分析15二、矿井开采充水因素分析16三、矿井水文地质类型分析17第四章矿井开采受水害影响程度及防治水工

2、作难易程度（预测评估）17一、矿井开采受水害影响程度预测17二、防治水工作难易程度18第五章对今后防治水工作的建议18结束语20水文地质调查报告第一章前言一、任务由来及目的任务为了深入推进煤矿安全生产专项整治，逐步建立安全生产长效机制，落实“安全第一，预防为主”的方针，使煤矿企业能预防和避免矿山水害隐患威胁，我矿开展了井田范围内水文地质调查工作。本次调查基本查清了湘发煤矿的水文地质条件及主要水患情况，并结合煤矿防治水规定、煤矿安全规程、探放水技术规范、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程等，编制“水文地质调查报告”。二、交通位置及开发概况（一）交通位置湘发煤矿为整合矿井，整合规模

3、为150Kt/a，企业性质为有限责任公司。湘发煤矿位于六枝特区中寨乡镜内。根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号C5200002010021120055870），湘发煤矿开采标高+1470+1100m，矿区面积0.7941km2，倾向宽约1.2km（平均），走向长约0.7 km（平均）。矿区范围由以下8个拐点圈定，矿区范围拐点坐标见表。 湘发煤矿矿区范围拐点坐标表区内交通目前以公路为主，矿区公路距中寨乡0.5km,距六枝县城70 km，距水黄公路2.5 km，有乡村公路相通，交通较为方便。（见交通位置图）。（二）开发概况区内采煤历史悠久，井田内以小窑为主，主要开采1#、3#、7#煤层，斜井

4、或平硐开拓，开采时以独眼井居多，其开采深度较浅，开采相对深度约在50-80米左右。主要为当地村民季节性开采，以采掘民用煤为主，部分开采后以原煤销售。随着矿业秩序的好转，现区内所有小煤窑均已关闭、封停，井口被填充，已无法进入调查。老窑主要在井田浅部分布，由于开采时间较早，开挖范围较小，巷道断面不大，并且基本被表土及顶板垮落封填，没有空间存积大量的水。原湘发煤矿老系统编号LY3#，主采1#、3#、7#煤层，1#煤层开采下限标高+1410m，采空区积水在2012年掘进111运输石门时已经采取了探放水措施，排出积水29376m³左右,排水时间约为8个月之久，现在已没有积水威胁；3#煤层回采时

5、顶板随采随落，开采时间已经6年，采空区现已全部垮实，无积水威胁，在掘进111运输石门及1135底板抽放巷探放水施钻时可以证明；7#煤层开采面积较小，仅在风井和主井之间布置了一个采煤工作面，走向长约为60m，倾斜长80m，面积5000，其积水在2010年布置1702专用回风巷掘进时已经探放完，排出积水约4600m³，现还有小量的老窑水涌出，主要补给水源来自大气降水。 现主斜井、副斜井和回风斜井均布置在7号煤层底板岩层中，距7号煤层法线距离20m，该三条井筒在+1320m标高用联络巷贯通形成系统。然后在主斜井和副斜井内+1415m标高布置运输石门和轨道石门揭穿最上面的1号可采煤层，同时在

6、回风斜井内的+1450m和1415m标高布置回风石门揭穿1号煤层，最后在各石门揭穿煤层的地方分别布置工作面运输巷和回风。该方案的工作面回风巷运料是通过回风巷与轨道石门之间的轨道斜巷完成，在轨道斜巷上口安设调度绞车提升材料。 后期开采二采区时，在主斜井、副斜井和回风斜井井底分别向前掘进石门揭穿7号煤层，然后在7号煤层顶板和3号煤层底板之间布置运输大巷和回风大巷，大巷到矿区的5号拐点边界后，再沿煤层倾斜方向布置3条下山开拓二采区，该三条下山布置在3号煤层和7号煤层之间。三、工作依据及工作情况我矿组织了工程技术人员开展水文地质调查工作，按国家标准矿区水文地质工程地质勘探规范（GB/12719-199

7、1）和地下水资源管理模型技术要求（GB/14497-1993）、地下水资源分类分级标准、地下水质量标准（GB/T14848-93）等规范要求于2017年2月进行水文地质调查和收集矿山开采的相关资料。现已完成矿区及周边的水文地质调查工作，利用矿井地质地形图及采掘工程平面图，编制完成水文地质调查报告。四、本次工作主要内容（一）现场调查了解的资料1、初步查明该矿浅部已知老窑采区情况，并把采空区边界标注在井巷工程平面图之上。2、对相邻被整合矿井的采掘工程平面图进行了收集，并与该矿的采掘工程平面图进行统一绘制，为矿井今后确定防水保安煤柱尺寸，确定探防水线及工程布置提供参考。3、收集井下采掘工程中已揭露构

8、造情况等，为分析该井主要充水因素及确定该矿水文地质类型提供依据。（二）本次调查收集利用的成果资料主要有1、2011年徐州长城基础工程有限公司对我矿开展水文地质调查报告。2、贵州省煤田地质局142队编制的普朗煤田黑拉嘎勘探区煤矿地质勘探报告（精查）。3、贵州省有色地质勘查局二总队所编制的贵州省六盘水市六枝特区中寨湘发煤矿（原二号井）资源储量核实报告。第二章矿山地质环境概况一、自然地理（一）地形地貌区内属云贵高原低中山地形，区内地形为反向坡，西低东高，地形较陡，海拔一般在14001700m之间，最高标高1743.5m位于矿区东部边界外的山峰，最低标高1418.2m，位于矿区北西部边界的7拐点附近；

9、区内相对标高差325.3m，为切割较深的高原侵蚀地貌，冲沟发育，高山与沟谷呈带状分布，植被不发育，岩石风化程度高。（二）气象及水文 1、气象区内气候属亚热带高原季风气候，温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛，属亚热带高原性季风气候区,日照较少，有冰雹、暴雨等灾害天气。一般1 1月至次年2月多雾及凌冻。年均气温1416，其中7月气温最高（34.3）,1月气温最低(-5);年平均降水量1400mm，区内降水量分布不均匀，一般69月为雨季，月平均降水量在160 mm以上，11月至次年2月平均降水量较小，仅30mm,全年降大至暴雨1015天，日最大降雨量为140mm。区内年平均蒸发量为1183.2m

10、m。矿区风向主要为北东向，年平均风速2.4m/s。2、水文根据储量核实报告批复，矿区属以基岩裂隙水充水为主的矿床，水文地质条件中等。二、地质条件区内属云贵高原主高山地形，北西低，南东高，地形陡，海拔一般在14001700m之间，最高标高1743.5m位于矿区东部边界外的山峰，最低标高1418.2m位于矿区北西部边界外的平地；区内相对标高约325.3m，为切割较深的高原侵蚀地貌，冲沟发育，高山与沟谷呈带状分布，植被不发育，岩石风化程度高。区内无大的地表水系，仅发育小溪沟，溪沟水流向东至西，流经矿区中部。矿区内以裂隙水为主，含水层空间不发育，地下水水位、流向基本与地形一致。含煤地层与上覆及下覆含水

11、层间均有较厚的隔水层，区内构造复杂程度中等。（一）矿区地层本区及邻近出露的地层为二叠系上统龙潭组至三叠系下统永镇宁组，现从老到新分述如下：1、二叠系上统龙潭组(P3l)为区内主要含煤地层，为一套海陆交互相沉积。岩性由灰色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤层及灰岩组成。具水平层理、波状层理、交错层理，含腕足类、瓣鳃类、介形虫等动物化石，含大羽羊齿、鳞木等植物化石及植物化石碎片、煤核等。组内连续沉积，厚度504m，含煤35-38。煤系中灰岩有规律地分布，大多是良好的标志层，对煤层对比起到较好的控制作用。与下伏地层呈假整合接触。2、三叠系下统(T1)飞仙关组(T1f )岩性主要

12、为灰绿色、灰色、紫灰色、灰紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩等，具波状层理、交错层理，含瓣鳃类及腕足类动物化石。组内连续沉积，与下伏地层呈假整合接触。厚度525630m，平均580m。主要为灰绿色及紫灰色，薄层状粉砂岩、泥岩，中夹薄层钙质泥岩及泥质灰岩；上部为紫色、黄灰色粉砂岩及灰色灰岩，中部为灰色粉砂岩，灰几深灰色灰岩，下部为黄绿色薄层粉砂岩和泥岩，间夹厚层状灰岩数层。含克氏哈类动物化石。出露矿区中部。永宁镇组(T1yn)上部为灰色、深灰色泥岩及泥灰岩，下部为灰色灰岩，局部夹鲕状灰岩和泥灰岩。厚约240米。出露矿区东部。3、第四系(Q) 分布广泛，主要由松散的崩塌物、坡积物、沟谷冲积物

13、、粘土等组成，厚度020米。主要分布于煤系地层之上。与下伏地层呈角度不整合接触。（二）矿区构造矿区区域地址构造位于毛口背斜北东翼黑嘎啦井田。矿区内发现F1断层，F1倾向北东，倾角50-70度，断距25-30m，为正断层。矿区地层走向70-80度，倾向南东，倾角18-25度，一般23°；矿区构造复杂程度中等。另外建井过程中新掘出两条新断层F2、F3，落差约5m。（三）含煤地层1、含煤岩系区域含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l）,平均厚度504m，含煤2239层，可采及局部可采15层，煤层平均总厚度39.97m，平均厚19.87m，含煤系数7.92%；可采及局部可采煤层平均总厚度29.6

14、m含煤系数5.87%。2、可采煤层及煤岩特征矿区可采及大部可采煤层有1、2、3、4、6、7、15、18、19、20、21、22、28、29、30号煤层。湘发煤矿矿区主要可采及大部可采煤层为1、3、7、28号煤层，2、18、19号煤层局部可采。就矿区内主要煤层由上到下叙述如下：1号煤层：位于龙潭组（P3l）上部，属较稳定煤层，为井田内可采煤层。煤层厚度1.35-1.50m,平均1.40m。顶板岩性泥岩，富含动物化石。强度低。间接顶板为细砂岩、煤层。细砂岩为钙质胶结，坚硬，局部裂隙较发育。底板：底板含根部植物化石泥岩。2号煤层：位于龙潭组（P3l）上部，矿区内煤层厚0.670.91m，煤层厚度变化

15、较大。为局部可采煤层。顶板：直接顶板为泥岩或粉砂岩，深灰色，结果细腻，常含黑色炭质粉屑，偶尔可以找到个体细小的腕足类动物化石。底板：底板为粉砂岩。3号煤层：位于龙潭组（P3l）上部，较稳定，矿区内煤层厚度1.621.88m，全区可采。顶板：顶板以砂岩为主，偶见腕足类化石。底板：底板以粉砂岩为主，细砂岩及泥岩此之。7号煤层：为区内主要煤层，属较稳定煤层；煤层厚度变化较大，厚度2.403.20m，平均2.60m，上部结构均一，下部条带状构造发育。顶板为泥质灰岩，局部为泥岩，以腕足类为主的海相动物化石丰富。底板为粉砂岩，局部为泥岩。18号煤层：黑色，油脂光泽，性脆，内生裂隙较发育，矿区内局部可采，厚

16、度0.260.70m。煤层顶板为粉砂岩或泥岩，含植物化石碎片；底板以泥岩为主。矿区内局部可采。19号煤层：黑色，半暗型，多呈片状或薄层状。厚度0.152.55m。矿区内局部可采。28号煤层：黑色、褐黑色，半暗型，油脂光泽，细条带结构。矿区内煤层厚度稳定，0.801.30m，平均1.00m。煤层顶板为粉砂岩,底板为浅灰色泥岩、粘土岩。矿区煤层内较稳定。三、水文地质条件（一）区域水文地质条件区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩包括三叠系下统永宁镇组灰岩，二叠系上统飞仙关组中部灰岩，二叠系中统茅口组灰岩，碳酸盐岩分布区基岩裸露及半裸露，地表岩溶洼地，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通

17、过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后集中排泄于当地河谷中。碎屑岩主要包括三叠系下统飞仙关组粉砂岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩，二叠系上统龙潭组砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水；深部发育构造裂隙，以构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月中、下旬地下水流量、水位开始回升，69月为最高值，其间出现23次峰

18、值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。区域内龙潭组煤矿床上覆的中强岩溶含水层之间一般具有较好砂、泥岩的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小。二叠系上统峨眉山玄武岩（P3）岩性致密，节理、裂隙不发育，含水性及导水性弱差，成为煤矿床深部下煤组煤层与茅口组灰岩强含水层间较厚隔水层。（二）矿区水文地质条件区内属云贵高原主高山地形，北西低，南东高，地形陡，海拔一般在14001700m之间，最高标高1743.5m位于矿区东部边界外的山峰，最低标高1418.2m位于矿区北西部边界外的平地；区内相对标高约325.3m，为切割较深的高原侵蚀地貌，冲沟发育

19、，高山与沟谷呈带状分布，植被不发育，岩石风化程度高。区内无大的地表水系，仅发育小溪沟，溪沟水流向东至西，流经矿区中部。矿区内以裂隙水为主，含水层空间不发育，地下水水位、流向基本与地形一致。含煤地层与上覆及下覆含水层间均有较厚的隔水层，区内构造复杂程度中等。1、矿区地层含水性、隔水性（由新至老）（1）第四系（Q）：弱中等孔隙含水层岩性为砂土、碎石土、粘性土等，含孔隙水，含水性弱中等，接受降雨补给条件。泉水流量随季节变化大，大多在旱季干涸，多分布于沟谷低缓地带，出露于矿区中部。（2）飞仙关组（T1f）：相对隔水层上部岩性主要为紫色、灰紫色、灰绿色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩，中夹13层灰

20、岩或泥质灰岩。厚156198m。浅部含风化裂隙水,富水性弱，具隔水性。出露矿区南部及东部边界附近。中部岩性主要厚层状灰岩，中夹12砂岩或粉砂岩。全层厚4585m，地表裸露，富水性中等。下部主要为灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及粉砂岩，细砂岩、夹鲕状灰岩及泥质灰岩。上部以细砂岩为主，中部为钙质粉砂岩，底部为泥岩、粉砂岩，厚150190m。该段浅部含风化裂隙水外,富水性弱。出露于矿区中部。（3）龙潭组(P3l)：弱裂隙含水层岩性由灰色、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤层及灰岩组成,全层厚470520m，平均厚504.63m。该组浅部含风化裂隙水和其夹的灰岩层局部有溶隙水，大部分

21、地带被第四系松散物覆盖，接受第四系孔隙水、裂隙水补给，补给条件良好。该组常年有间歇有水的沟溪经过，煤矿开采时局部地带可能要受河水或沟溪水渗入、灌入等影响,含水性弱。（4）峨嵋山玄武岩组(P3)：相对隔水层岩性为玄武岩，深灰色，致密坚硬，含水性弱。为较好的隔水层。出露矿区外。2、断层带水文地质特征矿区内断层规模小，一般不会造成强含水层与煤层的连通，对煤矿床够不成危害。3、小煤矿、老窑水文地质特征矿区内原有生产能力为3万吨/年的生产矿井1个，即原红四井煤矿。主要出水形式为顶板淋水、滴水，底板及两帮渗水。区内老窑较多，开采垂深一般在30米左右，老窑中积水较多，老窑水主要来源为大气降水。4、地表水、地

22、下水动态变化区内无大的河流、水库、池塘等地表水体，仅发育小溪沟。区内地表水、地下水受大气降水影响，含煤岩层直接接受大气降水补给；矿井内冲沟发育，旱季无水，雨季山洪暴发时冲沟中的水，一部分沿地表自然排泄，另一部分渗入龙潭组含水层中。老窑积水因自然排水条件差，硐口多已封闭，在开采中突水的可能性较大，水力联系密切，在开采中应做好探放水工作，注意留设防隔水煤（岩）柱。5、矿井充水通道（1）岩石天然节理裂隙矿区内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。（2）人为采矿冒落裂隙由于背斜南翼煤层较陡

23、，煤层开采自然放顶后产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。（3）断层破碎带当井巷穿越地下浅部发育断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。（4）老窑采空区区内沿煤层露头线一带分布着大小不一、开采深度或深或浅的老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道。第三章矿井水文地质条件一、矿井涌水量构成分析1、原湘发煤矿根据核实报告涌水量：正常涌水量10m³/d，最大涌水量20m³/d。2、原红专四井煤矿据核实报告涌水量：正常涌水量为5m3/d，最大涌水

24、量为10m3/d；3、矿井涌水量预算原湘发煤矿、红四井煤矿3号煤层采空区约为29000m2，矿井正常涌水量为30m3/d，矿井预计正常涌水量为： Q = F×KF Q矿井涌水量（m3/d）， F预算面积（m2），KF单位面积含水率（m3/ m2）。因此KF = 1.03×103m3/m2矿井预算面积为794100m2,矿井预计正常：Q正常= F×KF=794100m2×1.03×103m3/m2=817.9m3/d=34 m3/h矿井预计最大涌水量：Q最大 =2.2×F×KF=2.2×817.9m3/d=1799.

25、4 m3/d=75m3/h二、矿井开采充水因素分析1、地表冲沟水冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。2、第四系孔隙水矿山内覆盖的第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，对煤矿开采影响较小。3、龙潭组弱裂隙含水层该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，但在局部岩溶发育地段发现有钻孔漏水现象；在构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量相对会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤

26、矿床开采的直接充水水源。根据普郎煤田黑拉戛勘探区煤矿地质勘探报告：顶底板岩层是矿井充水的直接来源，虽然岩层富水性弱、主要是一些裂隙水及数层灰岩岩溶裂隙水，但在局部岩溶发育地段，发现有钻孔漏水现象，今后开采时注意，以防突水。4、小煤矿、老窑采空区积水通过对湘发煤矿（整合）范围内地表和井下的调查，矿井内无大的河流、池塘、水库等地表水体。区内小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。主、风井井筒内接近地表区域主要为顶板淋水、滴水；底板及两帮渗水，雨量随季节变化较大。湘发煤矿（整合）矿床属于以基岩裂隙及老空区充水为主、水文地质条件为中等的

27、煤矿床。三、矿井水文地质类型分析区内煤层赋存于较厚的隔水层中，强含水层如永宁镇组、茅口组等对煤矿开采可能不会产生重大影响。区内断层较少，据原核实报告及煤矿实际生产所得资料，断层导水性较差。本矿床充水水源主要为大气降水、覆盖在煤层之上的第四系松散物或滑坡中的裂隙水、孔隙水、含煤地层的风化裂隙水及其间夹的灰岩层溶隙水、小煤矿积水溪沟水。综上所述，本矿水文地质条件属中等。第四章矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度（预测评估）一、矿井开采受水害影响程度预测1、由于大气降雨直接影响到井下涌水量，故井下排水系统除按设计要求外，还应随着井下揭露面积的不断增大，仍需根据实际情况，及时调整或增大排水设备，

28、否者会造成淹井事故。2、因该区浅部老窑采空区范围无法考证，故老窑采空区积水对该矿开采浅部煤层安全威胁较大，如不加强探放水工作，就可能发生井下安全事故。二、防治水工作难易程度该矿防治水工程难度不大，因煤层上下岩层不是含水层，均为隔水层，由于浅部和周围的老窑积水是该矿未来开采背斜西翼浅部煤层的主要威胁，在防老窑水方面，详细了解老窑采空区范围方面有一定的难度。第五章对今后防治水工作的建议本矿水文地质类型中等，在今后生产中除应严格执行“煤矿安全规程”及国家有关安全生产的政策法规外，还要根据该矿的实际情况，应重点加强以下防治水工作。一、必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，遵循以人为本，风险控制，持续改进的原则，遵守有关法律法规，加强安全生产管理，预防事故发生。二、因该区普查最终地质报告和水文地质勘探工作不足，井田地质报告提供的涌水量资料可靠程度较低。故今后生产中应加强矿井水文地质调查工作，并作好编录，以便为指导矿井安全生产提供水文地质依据。三、加强