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文档简介
河南安林煤业有限公司水文地质划分报告河南安林煤业生产技术科二O一O年元月§1矿井所在位置、范围及四邻关系、自然地理等情况一、井田位置本矿位于安阳市西北部,隶属河南省安阳县蒋村乡石棺村管辖。地理坐标为东经114°04'17〃〜114°06'05〃,北纬36°09'11〃〜36°10'31〃。二、井田范围本区位于华北板块南部太行构造区,太行断隆小区之安鹤煤田北部。井田范围由河南省国土资源厅2008年5月颁发的采矿许可证(证号:4100000820126)所圈定的范围为准。由11个拐点坐标依次连线控制(表1-1)。矿区南北长约2.48km,东西宽约0.35〜2.33km,面积4.4737km2,批准开采深度为116m〜-610m标高。矿区范围拐点一览表表1-1序号直角坐标地理坐标XY东经北纬14004450.0038506800.00114°04'32〃36°10'11〃24004600.0038507530.00114°05'01〃36°10'15〃34005095.0038507830.00114°05'13〃36°10'31〃44005020.0038508145.00114°05'25〃36°10'29〃54004775.0038508380.00114°05'35〃36°10'21〃64004560.0038509080.00114°06'03〃36°10'14〃74003730.0038509128.00114°06'05〃36°09'47〃84003040.0038508810.00114°05'52〃36°09'25〃94002610.0038507750.00114°05'10〃36°09'11〃104002700.0038506430.00114°04'17〃36°09'14〃114003150.0038506800.00114°04'32〃36°09'28〃三、交通本矿东南距安阳市21km,南距鹤壁市30km,西南距林州市25km。矿区中心东距京广铁路安阳站约20km,北邻安阳〜林州铁路线,北部有安阳〜岗子窑铁路;矿区东距(北)京〜(香)港〜澳(门)高速公路安阳站和107国道安阳站分别30km和23km,南距安(阳)〜林(州)高速和安(阳)〜林(州)(S301)线分别6km和5km,西部有岗子窑〜水冶公路通过。矿区至安阳、水冶、伦掌、王家岭均有沥青公路相连,乡村简易公路纵横成网,交通十分便利(图1-1)。四、自然地理1、地形地貌本矿位于太行山东麓,为丘陵区;矿区中部高、四面低,地势总体较为平缓,局部地表侵蚀切割较强烈,地面海拔高程141.0〜209.9m,相对高差最大为68.9m。矿区大部分被第四系覆盖,丘陵形态多呈浑圆状,局部出露二叠系含煤地层。地面冲沟较发育,有利于大气降水的迳流和排泄。。孙陶集镇柏庄镇。小坟獐豹村河屯姚村镇河顺镇曲沟镇东赵村马投涧姬家山。早阳岗92-11.鹤山区190-4桂林镇军王/东姚镇UBD石太沟•河西:五陵镇k将军墓。路家庄上峪J关爷庙O辉泉沟大理沟临淇镇屯子镇善堂镇费店镇604-7东枣村臭水沟303-2大古石沟卜居头P东马安尸\南里于105-24U李家寨2穿碎〜,五龙镇山城区j*大洼。孙陶集镇柏庄镇。小坟獐豹村河屯姚村镇河顺镇曲沟镇东赵村马投涧姬家山。早阳岗92-11.鹤山区190-4桂林镇军王/东姚镇UBD石太沟•河西:五陵镇k将军墓。路家庄上峪J关爷庙O辉泉沟大理沟临淇镇屯子镇善堂镇费店镇604-7东枣村臭水沟303-2大古石沟卜居头P东马安尸\南里于105-24U李家寨2穿碎〜,五龙镇山城区j*大洼j©东拴马!吕村镇秦太保张太保'南山.,三宗庙13。欠十步时蚣心八河峪沟O官岭.何>>13白壁镇2顷大裴耳'阡辛村。西土子16/宋梁桥广蔡故城/石手庄_任固镇园镇4命\恭逐J,赵庄/屯庄高堤\2or项肋,卫张寨/"庄一黎阳身22人\0/Jr可麦县<九股路/柳园镇监胤崔家桥'本区属海河流域卫河水系,矿区内无常年性地表水体,以季节性溪流为主,几乎常年干涸,仅雨季才有短暂流水,在东南汇入汾红江。矿区附近的水体有双全水库和汾红江。汾红江发源于区外的老爷山,上游称为湾漳河,下游称为汾红江,流经双全水库,于东麻村汇入安阳河。汾红江是双全水库的主要泄洪通道,1963年8月和1982年8月汾红江先后两次发生洪水。前者是双全水库部分坝体跨塌所致,双全村附近最高洪水位+127m;后者因双全水库上游地区连降暴雨,大量泄洪,造成水位暴涨,形成洪峰,在双全村附近最高洪水位约+133m,下游李贾店村附近最高水位约+113m,最高洪峰持续约24h。双全水库为小型水库,可防千年一遇洪水。水源主要来自上游的漳河,进水量大于3600m3/h。最大库容1819x104m3,兴利库容500x104m3,调解库容450x104m3,死库容50x104m3;库底岩性为二叠系砂、泥质碎屑岩层,局部为新近系砂砾石(岩),储水条件较好,主要用于拦蓄洪水、灌溉农田及水产养殖等。3、气象本区属北暖温带大陆性季风气候,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季风和日丽、日照长,冬季寒冷雨雪少。安阳气象站1950年〜2004年观测数据为:(1)最高气温41.7°C(1955.7.24),最低气温-21.7°C(1951.11.12),年平均气温14.1C;(2)年最大降水量1182.2mm(1956年),年最小降水量271.9mm(1965年),年平均降水量556.8mm;降水集中在每年的6〜8月份,平均降水量362.6mm,占全年降水量的65.12%;年最大蒸发量2550.62mm(1965年)、年最小蒸发量1850.40mm、年平均蒸发量2328.3mm,年蒸发量大于年降水量;(3)冬季以北风为主,夏季以南风为主。历年极大风速36.9m/s(1998.6.22),最大风速22.0m/s(1973.11.7);(4)最大冻土深度为35cm(1977.1.17)。4、地震根据国家质量技术监督局发布的“中华人民共和国国家标准GB18306—2001《中国地震动参数区划图》(河南省部分)”,本区地震动峰值加速度为0.15g,根据地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表(表1-2),相应的基本烈度为VII度,其地震设防应为VII(见图4-1)。地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表表1-2地震动峰值加速度(g)<0.050.050.10.150.20.3>0.4地震基本烈度值<VIVIVIIVIIVIIIVIII》IX滑县卫粹市褴县社旗邓州巾信阳市平桥区汝州山V禺州市义马市耳滑县卫粹市褴县社旗邓州巾信阳市平桥区汝州山V禺州市义马市耳洛罪而片源河市项城市汩5岷篁牛睢其雎阳区虞城j'鄢陵…柘城.-、图1-2河南省地震动峰值加速度区划图据河南省地震局和鹤壁市地震办公室资料,矿区历史上未发生过大的破坏性地震,发生在相邻地区且对矿区产生过较大影响烈度在VI级以上的地震有:(1)1668年10月25日,山东莒县郯城发生8.5级地震,震中烈度XII度,矿区为VI度。(2)1695年5月18日,山西临汾、襄陵发生8级地震,震中烈度X度,矿区为VI度。(3)1830年6月12日,河北省磁县发生7.5级地震,震中烈度X度,矿区为VII〜VIII度,安阳县城垣府署,民房震塌一半以上。(4)1920年12月16日,甘肃海坑发生8.5级地震,震中烈度XI〜XII度,矿区V〜VI度。(5)1937年3月1日,山东荷泽发生7级地震,震中烈度IX度,矿区为VI〜VII度。(6)1954年,河南林县发生地震,震中烈度为VI度。(7)1966年3月22日,河北宁晋东汪发生7.2级地震,震中烈度X度,矿区为VI度。(8)1967年3月26日,河南辉县发生地震,震中烈度VI〜VII度。5、经济概况矿区位于安阳县蒋村乡,其水、电供应充足,人力资源丰富。当地经济基础以农业为主,主要农作物有小麦、玉米、谷物等,工业主要为煤炭资源和建筑石料开发。区内村庄有石棺村、东子针等,位于矿区东部及西部。§2以往地质和水文地质工作评述一、以往地质工作简述本区地质工作始于上世纪二十年代,先后有原煤炭工业部地质勘探总局峰峰办事处139队、中南煤田地质局127队、河南省冶金煤炭厅地质公司第二队及河南省煤田地质局三队等地勘单位在本区及附近进行勘查和科研工作。1、科研工作(1)1920年,王竹泉、侯德封等在包括矿区在内的较大范围内进行过地质调查工作。(2)1934年,王钰、马振图、吴燕生等以地下水为主要研究对象,在安鹤煤田做过地质调查,填制了十万分之一地质图,对本区地层、构造及地下水的赋存情况做了扼要论述。(3)1954年,华北地质局漳南地质调查队在安鹤煤田进行过1:50000地质调查,提交了地质调查报告。该报告对安鹤煤田地层、构造、岩浆岩及水文地质等做了初步研究。1974〜1978年,鹤壁煤业(集团)公司与河南省煤田地质局三队合作编制了1:50000安鹤煤田预测图及说明书,对安鹤煤田地层、构造、岩浆岩、煤层、煤质及水文地质做了详细研究。(5)1993年,河南省煤田地质局三队对安鹤煤田进行了煤炭资源预测与评价工作(全国第三次煤田预测),提交了《河南省安阳〜鹤壁煤田煤炭资源预测与评价研究报告》。(6)1995年,河南省煤田地质局三队对安鹤煤田进行了煤层气专门研究,提交了《河南省安阳〜鹤壁矿区煤层气资源评价报告》;(7)2002年3月,河南省煤炭地质勘察研究院和中联煤层气有限责任公司对安鹤煤田煤层气资源进行了详细研究,提交了《河南省安阳〜鹤壁矿区煤层气资源评价及有利区块研究》。2、勘查工作(1)1956年12月,煤炭工业部峰峰地质调查队在河南省安阳县鹤壁矿区铜冶、果园、子针区(包含本区)进行普查,提交了普查报告。区内施工3孔,工程量912.22m。(2)1958年9月,中南煤田地质局127队利用勘查资料提交了《河南省安阳县鹤壁煤矿区铜冶、果园、子针精查地质报告》(含本区)。河南省煤炭厅技术委员会于1958年9月25日批准通过,河南省矿产储量委员会于1963年元月14日进行复查,以(63)豫储复审字第053号文批复:该井田勘探网度过稀,勘探程度严重不足,水文地质亦没有搞清;煤的工业价值还需进一步评价,故该报告不能作为矿山企业建设设计依据,仅属于中间性报告,按煤炭部(61)勘字第81号文要求该勘探区需重新进行勘探。子针井田批复二煤层A+B+C+C储量29305万吨,其中,本区二煤层A+B+C+C储12121212量2730万吨。区内施工钻孔5个,工程量2409.37m,钻孔均进行测井工作。(3)1965年9月,河南省冶金煤炭厅地质勘探基建公司第二队提交《河南省安阳县石涧、子针勘探区普、详查地质报告》(含本区),其中,子针详查区二】煤储量2129.59万吨。该报告为本矿矿井建设可行性研究和初步设计提供了地质依据。区内施工钻孔6个,工程量2401.91m,除CK2孔外,其余5孔进行测井工作。(4)该矿建成后,矿区内由鹤壁矿务局勘探队施工5孔,工程量2321.29m,且均进行测井工作,但未编制补勘报告,仅提交单孔柱状图。2001年12月,本矿委托河南煤田岩土工程勘察院在矿区东采区进行二维地震勘探,施工地震测线6条,长5210m,物理点241个。2006年10月,河南省煤炭地质勘察研究院根据矿区以往勘查资料和矿井实际生产资料,提交了《河南省安阳县浚县安林煤业有限责任公司煤炭资源储量核查报告》,经北京中矿联咨询中心评审通过后,河南省国土资源厅以“豫国土资储备字〔2006〕203号文”进行备案,批准二]煤层资源储量2816万吨,其中,动用资源储量781万吨,保有资源储量2035万吨。综上所述,以往勘查工作中,本区共施工钻孔19个,工作量8044.79m。以往勘查实物工作量见表2-1。二、以往地质工作质量评述1、测量工作(1)控制测量国家测绘局于50年代在安阳矿区九龙山等处建立了II等点;1957年,中
本矿以往勘查实物工作量汇总表项目1:5000钻探测井水文物探施工单位地质填图(km2)孔数工作量(m)测井(孔)测斜(孔)抽水试验(次/孔)二维地震煤炭工业部峰峰地质调查队3912.22中南煤田地质局127队79.5(含本矿)52409.3755河南省冶金煤炭厅地质勘探基建公司第二队62401.91553/1河南煤田岩土工程勘察院地震测线6条,长5210m。鹤壁矿务局勘探队52321.2955合计79.5(含本矿)198044.7915153/1地震测线6条,长5210m。煤田地质局在该区建立了III、IV等控制网点38个,质量符合国家规程要求。以上所有三角点均采用1954年北京坐标系,1956年黄海高程系。(2)地形测量本次所用地形图为煤炭部航测大队于1977年航空摄影。根据1974年国家测绘局制定的地形图图式进行内业成图,外业由煤炭部水文物测队、河南煤田地质局物测队于1979〜1981年进行外业控制调绘。成图质量符合国家规范和各项规程要求。(3)工程测量以往勘查钻孔工程测量由施工单位完成。工程平面位置采用前方交绘法、侧方交绘法或单三角形法。测回差最大±34〃,前方交绘法和侧方交绘法交角最小36°,最大为108°,单三角形交角最小为43°,最大为113°,三角形闭合差为士48〃。两组坐标差纵坐标增量为0.18m,横坐标增量为0.21m。高程测量采用直接水准高程或间接水准高程。间接高程测量利用三向直觇或二向直反觇求得,间接高程闭合差最大为0.18m,水准环线闭合差最大为0.049m。本矿井巷工程由矿方施测,其精度较高,数据准确,质量较好2、地质填图本区以往勘查时由中南煤田地质局127队完成了1:5000地质填图工作。按1:5000地质填图规程进行测点分布以煤系地层为重点。完成填图面积79.5km2(含本区),提交了1:5000地形地质图。1993年河南省煤田地质局三队在该区深部彰武〜伦掌普查区施工时,按新划分的地层单位,在该区进行了1:25000地质填图修测工作。经检查,地质构造填绘与推断比较合理,地层时代划分基本正确,各项工作基本达合格以上。3、钻探工作(1)钻探工作量本以往累计施工钻孔19个,钻探工作量8044.79m。其中煤炭工业部峰峰地质调查队施工钻孔3个,工程量912.22m;中南煤田地质局127队施钻孔5个,工程量2409.37m;河南省冶金煤炭厅地质勘探基建公司第二队施钻孔6个,工程量2401.91m;鹤壁矿务局勘探队施工钻孔5个,工程量2321.29m。煤炭工业部峰峰地质调查队施工钻孔3个因无原始资料,钻孔质量无法评定,其余16个孔依据原煤炭工业部(87)煤地字746号文颁发的《煤田勘探工程质量标准》进行全孔质量评定,特级孔9个,甲级孔3个,乙级孔4个。(2)二1煤层质量以往勘查施工19孔中,除2孔见断层,有17孔穿见二1煤层。依据河南煤田地质局1988年6月4日下发的《钻孔见煤点质量综合评级标准》进行重新评定,17个见煤点中优级6个,良级8个,可级1个,废点2个。(3)孔斜以往施工钻孔有15孔进行了钻孔测斜工作,终孔斜度均达到甲级标准。4、地球物理测井(1)工作量本矿有15个钻孔进行了地球物理测井工作,均为模拟测井,完成测井工作量7004.57m。测量了视电阻率、伽玛伽玛、自然伽玛和自然电位四种参数。(2)质量评述按现行《测井规程》、《煤田勘探钻孔工程质量标准》和河南省煤田地质局根据该标准制定的《实施细则》进行评定,可采煤层优质2孔,合格9孔,不合格3孔,断失1孔。成果质量可靠。5、地震(1)地震工程量2001年12月,由河南煤田岩土工程勘察院在矿区东采区进行二维地震勘探,施工地震测线6条,长5210m,物理点241个。(2)工程质量按照《煤炭煤层气地震勘探规范》对地震剖面进行评级,在总长5210m地震剖面中,1类剖面2575m,占49.4%,11类剖面2635m,占50.6%。(3)获得地质成果查明地震勘探区新生界厚度变化,提交了新生界等厚线图。查明二1煤层底板形态起伏变化,提交了煤层底板等高线平面图。查明DF1、DF2断层的位置及落差。6、水文地质工作(1)抽水试验本矿勘查时仅64-8孔作3次抽水试验,其中二1煤顶板含水层、二1煤底板含水层和奥陶系灰岩含水层各1次。抽水质量合格。(2)样品采取岩石力学样本矿在64-40孔采取煤层顶板力学样2组。另在矿区东邻的64-7孔采取顶、底板力学样各4组。水样在64-8各抽水层段分别采取水样1个,在地面的老井机井采取水样1个,勘查阶段本矿共采水样4个。7、采样化验(1)采样工作以往历次勘查中,中南煤田地质局127队和河南省冶金煤炭厅地质勘探基建公司第二队在本矿进行过采样工作。各种样品采取数量、方法和质量情况分述如下。煤芯煤样历次勘查中共采取二1煤层煤芯煤样8孔27个,其中中南煤田地质局127队2孔5个,河南省冶金煤炭厅地质勘探基建公司第二队5孔22个。其采样质量不详。瓦斯煤样以往使用集气法在64-10孔采取二1煤层瓦斯样1孔2个,在区外64-7孔采取瓦斯煤样1个。采取时瓦斯罐均有漏气现象。(2)化验工作样品化验工作均由采样单位化验室完成,由于当时条件、环境的影响,样品的化验、测试项目相对较少,主要测试项目为原煤工业分析、全硫、发热量等,少量样品进行了浮煤的工业分析。据内检结果,其质量基本符合要求。§3井田水文地质条件及含水层和隔水层分布规律和特征一、区域水丈地质条件安鹤煤田西依太行山隆起,东临汤阴凹陷,地势西高东低,地形高差400m以上;构造上位于新华夏第二沉降带和第三隆起带的过渡带,总体上为一向东倾伏的单斜构造,受构造、地形控制,区域地下水总体自西向东径流,由于太行山前高角度断层的错断,地下水径流在太行山东麓受到石炭、二叠系、和新生界的阻拦,在适宜的地段沿断裂、裂隙等出露地表,形成泉水。受NNE向和NEE向断层切割,一般断层和受断层影响的岩溶裂隙带富水性较强,使水文地质条件复杂化。根据区域出露、揭露岩层的空隙性质、岩性组合和地下水活动等特征,安阳、鹤壁煤田地下含水层分为四个含水岩组,即:第三、四系松散岩类含水岩组、二叠系和三叠系碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组、石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组以及奥陶系、寒武系碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组。对开采二1煤层有直接影响的主要含水层组是山西组砂岩含水层和太原组上段灰岩含水层,太原组下段灰岩含水层和奥陶系、寒武系灰岩含水层对开采二1煤层有间接影响。碳酸盐岩岩溶裂隙地下水是区域上的主要含水层,根据岩溶地下水的分布、边界和流场特征,安阳、鹤壁煤田自北向南划分为珍珠泉、小南海泉、许家沟泉和石门寺泉等四个岩溶水系统,安林煤矿位于珍珠泉泉域。珍珠泉北部边界在铜冶、阳家寨、王家沟一带;西部边界在河顺、黄龙垴一带;南部边界在二龙山、九龙山一带;东部至石炭、二叠系砂泥岩阻水边界。泉域面积约250km2。泉域内主要含水层为奥陶系中厚层状质纯灰岩及白云质灰岩,裸露面积约150km2,占泉域面积的60%。灰岩裂隙岩溶发育,其岩溶形态多为溶隙、溶洞、蜂窝状溶孔、溶蚀沟槽等,裂隙多张开,垂直或斜交层面,小溶洞多沿层面发育,该层富含裂隙岩溶地下水,单位涌水量悬殊较大,小者1〜10m3/h•m,—般15〜40ms/h•山,大者大于70m3/h•m。燕山期闪长岩体广泛分布在泉域北部及西部,面积约45km2。闪长岩体含水甚微,单位涌水量仅0.0086m3/h〃m。西部黄龙垴一带为岩浆侵入中心,分布面积大,致使岩体以西的岩溶水不能够大量进入本区。泉域内第四系松散层覆盖面积约40km2,多为坡洪积粉土及黄土状粉土,没有良好的含水层存在。泉域内新华夏系及北东向断裂构造发育,导致奥陶系灰岩破碎,裂隙岩溶发育,是地下水汇流和赋存的良好条件。再者,泉域内多位单斜地层,倾向近东,便于地下水向东径流。在东部山前受到断层阻滞,一部分地下水进入东部埋藏型岩溶水地区,一部分在水冶镇西1km断层交汇处受断层导水溢出地表,形成珍珠泉。泉域地下水主要靠大气降水补给。西部和北部山区为补给区,中补丘陵洼地为径流区,珍珠泉附近洼地为排泄区,北部地下水流向近南,至西子针后转向南东汇集于珍珠泉排泄。矿区位于地下水径流带,岩溶裂隙发育程度和含水层富水特征受构造控制,并与埋藏深度有关,水头较高。珍珠泉1984年以前多年平均流量约1.89m3/s,1984年以后多年平均流量约为1.60m3/s,近年已衰减到0.2m3/s。(安阳市水资源综合评价,2001.9)。其水化学类型为HCO3-Ca型。二、含(隔)水层分布规律及特征1、含水层(1)奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层一1煤层直接底板含水层,据区域资料,局部岩芯破碎、裂隙发育,多被方解石脉充填;厚度400〜800m,邻区揭露最大厚度195m。由于灰岩含水层岩溶发育程度受构造、埋深等多种因素影响,其含水层富水性强,但极不均匀,钻孔单位涌水量为2.315〜13.331L/s-m,根据邻区白莲坡抽水资料,渗透系数14.46m/d。水化学类型为HCO3—Ca或HCO3—Ca-Mg型,矿化度0.297〜0.573g/L,PH值7.4〜7.7。奥陶系灰岩含水层厚度大,虽受到断层切割,断层两侧水力联系密切,含水层有较为统一的地下水位,水位标高约+139m。(2)太原组下段灰岩岩溶裂隙承压含水层由太原组下部灰岩层组成,主要包括下夹灰岩(L1)、大青灰岩(L「、中青灰岩(%)、小青灰岩组(L4)等,其中L1钻孔中多未钻遇,L2厚度3.44〜6.06m,L3厚度0.75〜1.49m,L4厚度0.78〜1.54m,部分地段相变缺失。为一1煤层直接顶板充水含水层,为二]煤层间接底板充水含水层,厚5.63〜7.80m;上距二1煤层94.58〜108.40m,岩溶裂隙发育,多被方解石脉充填。含岩溶裂隙承压水,钻孔单位涌水量0.0370L/s-m,渗透系数0.802m/d,为HCO3—Ca-Mg型水,矿化度0.340g/L,PH值7.67。属富水性弱的岩溶裂隙含水层,反应了该层富水性好但不均一的特征。(3)太原组上段灰岩岩溶裂隙承压含水层有太原组上部灰岩层及中粗粒砂岩组成,主要包括伏青灰岩(L5)、山青灰岩(L「、野青灰岩(L8)及一座灰岩(L9),其中伏青灰岩厚度0.65〜1.91m,山青灰岩厚度0.75〜2.12m,野青灰岩厚度1.88〜4.83m,—座灰岩未钻遇。为二】煤底板直接充水含水层,一】煤层间接顶板含水层。野青灰岩上距二1煤层29.92〜55.25m,局部岩芯破碎,裂隙多被方解石脉充填。根据7-2钻孔资料,其野青灰岩含水层单位涌水量约0.07L/S•m,渗透系数8.94m/d,为HCO3—Ca•Mg型水,矿化度620g/L,含水层富水性强、径流条件好。太原组上段灰岩含水层组与下段含水层组灰岩含水层发育相对薄,虽然富水性、导水性好,但由于断层切割,降低了其水平方向上的水力联系,减小了其区域地下径流量,对矿山开采具有有利影响。(4)二1煤顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层系指二1煤以上60m范围内的中、粗粒砂岩含水层,一般由2〜5层砂岩,以香炭砂岩和大占砂岩为主,厚9.23〜47.69m,岩芯较完整,裂隙多被方解石脉充填,为二1煤直接顶板含水层,一1煤层间接顶板含水层;浅部生产矿井的矿井涌水量为80〜200m3/h,钻孔单位涌水量0.00053〜0.0047L/s〃m,渗透系数0.0104〜0.0158m/d,水位标高+114.48〜+115.29m,为HCO3-K+Na型水,矿化度0.878〜0.932g/L,PH值9.01〜9.31,为富水性弱、径流条件差的裂隙承压含水层。(5)第四系砂、砾石含水层井田内第四系受地形控制,发育薄,最大厚度仅27m,部分地区基岩出炉地表,其含水层主要由冲、洪积及冰沉积的砾石构成,分选性差,且常被粘土、夹砾石层分隔,多呈透镜体状。由于基岩起伏大,第四系含水层水平方向上不联系,呈片状,该含水层主要接受大气降水及地表水的补给,水量、水位则受季节性降水及地形的制约,因此,水量在时空展布中相差较大,也无统一的地下水位。2、隔水层(1)本溪组铝质泥岩隔水层:由铝土岩、铝质泥岩、泥岩等组成,层位稳定,厚2.22〜18.57m,一般8.78〜18.57m,正常情况下,可阻隔奥陶系灰岩水进入矿坑。在断层影响范围内及其薄弱地带,可能失去隔水作用。(2)太原组中部砂泥岩隔水层:系指L4〜L7之间的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩等,厚17.88〜47.33m,平均35.05m。隔水性良好,正常情况下,能有效阻隔上、下段含水层的水力联系。(3)二1煤底板隔水层:二1煤底板至L8灰岩之间的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩等,较稳定,厚20.82〜44.62m,平均34.93m。在正常情况下,能很好的阻隔上段灰岩水进入二1煤矿坑。(4)二叠系隔水层:指二叠系砂锅窑砂岩到基岩风化带的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩,厚度大,能有效阻隔地表水、浅层地下水进入二1煤矿井。1§4矿井充水因素分析,井田及周边老空区分布状况一、矿区地下水补径排条件矿区地处丘陵区,地形高差大,有利于降水形成地表径流流出。由图5-1可以看出,安林煤矿矿井涌水量与大气降水之间无明显动态关系,两者之间无直接水力联系。图5-1矿井涌水量一大气降水量关系曲线图第四系含水层呈片状分布,厚度小,接受大气降水补给,但对深部开采无直接影响。二叠系基岩表面第四系覆盖薄,在部分地区直接出露,易于接受大气降水补给,但由于砂锅窑砂岩到基岩风化带有较厚的泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩、粉砂岩,可有效的阻止风化带地下水下渗。矿区位于区域地下水径流区,深部二】煤顶板砂岩孔隙裂隙承压含水层、太原组上段灰岩含水层、下端灰岩含水层和奥陶系含水层不易接受垂向补给,主要接受区域侧向径流补给,其排泄方式主要为下游径流排泄、矿坑涌水和人工开采。二、断层水文地质条件分析矿区内断裂构造相当发育,以NE、NNE向为主,偶见NNW、NEE向断层,均为压扭性高角度正断层。据生产井调查资料,大断层断距大,充填物多,胶结密实,导水性差;次级小断层落差小、断面窄,其间充填物少且结构疏松,导水性强,是构成矿床充水的主要通道。值得注意的是随着二]煤层开采深度的加大,开采矿压和静水压力增加,具有阻水隔水性质的断层可能转化为导水断层,一些断层使得局部地段山西组与太原组石灰岩对接,更应予以高度重视。DF2、F37两断层向北延伸至双全水库,在矿区东北角煤层开采时应对DF2、F37两断层予以高度重视。三、老窑本井田西南部分布有老窑。矿区浅部老窑年代久远,均已封填,已难以调查。1965年河南省冶金煤炭厅地质勘查基建公司第二队进行“石涧子针勘探区普、详查”工作时,曾对老窑进行了资料搜集、调查访问,共整理老窑80处。区域浅部老窑普遍积水,一般为储存量,突水来势猛、衰减快、易疏干。根据记录,2005年10月12日,28111下顺槽掘进工作面测DF1前18.85m处(突水点坐标X:4003519,Y:38508260,Z:-213.9),在探放水过程中发生突水,水源为三采区老空区淋水,总突水量600m3,突水口面积1.2m2,淹没巷道长度560m。矿区内老窑分布确切位置不详,在开拓时应密切重视,避免突水事故的发生。四、邻近生产矿井矿区周围主要煤矿有马村煤矿、大众煤煤矿和果园煤矿。1、马村煤矿位于本矿西北部,属安阳县地方国有煤矿。1971年10月建井,1978年6月投产,设计生产能力5万吨/年,1982〜1983年进行改扩建后,生产能力提高到15万吨/年,现实际生产能力10万吨/年。该矿采用主立井、副斜井开拓二1煤层,副斜井井口标高为185.24m,落底标高为-92.34m;采法方法为走向长臂倾斜分层开采。二]煤为无烟煤和天然焦,煤厚为0.50〜7.50m,平均4.00m;单斜构造,煤层倾角8〜10°,平均9°;有小断层。煤层直接顶板为1.00m厚的泥岩、老顶为砂质泥岩或砂岩,顶板不易管理,常有离层冒顶事故;底板为砂质泥岩,无底鼓现象。矿井正常涌水量8t/h,最大涌水量120t/h。2004年河南省瓦斯防治小组对矿井瓦斯进行鉴定:瓦斯相对涌出量5.88m3/t,瓦斯绝对涌出量5.15m3/min,属低瓦斯矿井。2、大众煤矿位于河南安林煤业有限公司的东北部,属林县地方国营煤矿。1974年10月建井,1979年1月投产,设计生产能力30万吨/年,实际生产能力30万吨/年。2006年与其北部扩大区整合后,生产能力将调整到90万吨/年。该矿采用主、副立井开拓二1煤层,主井深413.84m、副井深414.75m,采用走向长臂倾斜分层开采;开采标高为-165~-600m,两翼长约5000m,宽约1000m,面积约5.0km2。二1煤为贫煤,一般厚2~3m、最厚达12~13m;单斜构造,煤层倾角8~15。,平均10°;煤层直接顶板为1.00m厚的泥岩、老顶为砂质泥岩或砂岩,顶板不易管理,常有离层冒顶事故;底板为砂质泥岩,无底鼓现象;有小断层。矿井正常涌水量100t/h,最大涌水量200t/h。2004年河南省瓦斯防治小组对矿井瓦斯进行鉴定:瓦斯相对涌出量13.94m3/t,瓦斯绝对涌出量6.67m3/min,为煤与瓦斯突出矿井。3、果园煤矿位于河南安林煤业有限公司的南部,属安阳矿务局下属煤矿,1958年建井,1992年投产,设计生产能力15万吨/年,实际生产能力15万吨/年。该矿采用主、副斜井开拓二1煤层,主井井口坐标为X=4001410、Y=38508258、H=161,副井井口坐标为X=4001484、Y=38508484;采用走向长臂倾斜分层开采,开采标高+100~-150m,两翼长约1200m,宽约500m,面积约0.6km2。二煤层为无烟煤三号,一般厚3.50〜7.50m,平均5.80m;单斜构造,倾1向SE,倾角15~30。;小断层发育。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或砂岩,顶板易垮落;底板为砂质泥岩、泥岩,无底鼓现象。矿井正常涌水量80t/h,最大涌水量120t/h;2004年河南省瓦斯防治小组对矿井瓦斯进行鉴定:瓦斯相对涌出量12.99m3/t,瓦斯绝对涌出量9.02m3/min,为煤与瓦斯突出矿井。§5矿井涌水量的构成分析,主要突水点位置突水量及处理情况一、矿井涌水量预算1、现状矿井涌水量安林煤矿水文地质工作较少,资料缺乏,根据《河南省安阳县浚县安林煤业有限责任公司煤炭资源储量核查报告》,安林煤矿开采二1煤,1985年4月开采水平-100m水平以前,正常涌水量130m3/h,最大涌水量250m3/h,最大涌水量为正常涌水量的1.9倍;目前开采水平为-200m,正常涌水量154m3/h,最大涌水量250m3/h,最大涌水量为正常涌水量的1.6倍。根据矿井主水仓排水泵运行记录对2007年1月〜2008年6月矿井涌水量进行了逐日计算(图5-2),其计算公式如下:£QKTQ日24'1式中:Q日一日涌水量(ms/h);10011040302007年1月2007年2月2007年3月2007年4月2007年5月2007年6月2007年7月2007年8月2007年9月2007年10月2007年11月2007年12月2008年90涌水量一2天移动平均(涌水量)80706050图5-2安林煤矿涌水量动态曲线图21i—水泵编号;Qi—第i号水泵泵量(ms/h);Ki—第i号水泵效率系数;Ti—第i号水泵日运行时间(h)。才艮据计算结果,2007年矿井平均涌水量64.07ms/h,日均最大涌水量101.3ms/h。本次核查所求取的矿井涌水量与《河南省安阳县浚县安林煤业有限责任公司煤炭资源储量核查报告》所采用的涌水量相差较大。从本次计算结果分析,随着安林煤矿开采面积与开采深度的增加,矿井涌水量无明显加大。考虑到本次工作对矿上有关人员进行了调查访问,所采用的水泵运行记录较为齐全,因此本次涌水量计算结果较可靠,作为矿井涌水量预测的依据。2、矿井涌水量预算本矿井缺乏涌水量观测资料,目前开采水平为-200m,未来最大开采水平为-600m,选用如下比拟法公式对矿井今后涌水量进行预算:式中:Q、Q]—拟求、已知矿井涌水量(ms/h);S、S]一拟求、已知矿井水位降深(m)。矿井主要充水水源为太原组上段石灰岩充水含水层。现状下地下水位为+139m,矿井水位降深为339m。预测最大涌水量以预测正常涌水量的2倍计。3、矿井涌水量预算结果矿井涌水量预算结果见表5-1。涌水量预算结果表表5-1开采水平(m)矿井水位降深(m)正常涌水量(m3/h)最大涌水量(m3/
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