云南省富源县顺源煤矿矿床充水因素分析获奖科研报告

云南省富源县顺源煤矿矿床充水因素分析获奖科研报告关键词：云南省煤矿;水文地质条件

煤炭是富源县主要的矿产资源，其为全县的经济发展提供着重要支持;煤炭收入在全县国民经济中占据着重要比例1]。我国南方地区具有比较复杂的水文地质条件，给当地煤矿的开采带来了一定的困难，很容易出现水灾害[2]，顺源煤矿位于富源县城南东148°方位，平距约31公里处，行政区划属富源县营上镇海扎村委会管辖。矿区地理座标极值：东经104°23′00″～104°24′15″，北纬25°26′00″～25°27′30″，南北长约2.25km，东西宽约1.6km，面积约为3.3763km2。富源县至黄泥河二级公路直接通过矿区，至富源县城约45公里，南东至富村镇约25公里。开采标高开采标高1925m～2313.6m，全部隐伏于地下，煤矿资源储量为3142万吨。矿山设计开采规模为30万吨/年，产品方案为原煤，矿山规模为中型煤矿山。

一矿区概况

1地形地貌

顺源煤矿地处云贵高原，总体地势中部高南北低。区内最高点位于矿东北黑背梁子的北部山顶，标高为2192.3m，最低点在该区西北角田坝头水库附近，最低侵蚀基准面标高1875.0m，相对高差为317.3m，区内一般标高为2100.0m左右。所处地貌为高原低中山侵蚀性地貌。

2气象水文

本区属亚热带季风气候，，根据富源气象站资料，最高气温34.9℃，最低气温-11℃，年平均气温15℃，近年来气温有上升趋势。每年11月至次年4月为旱季，多风;5-9月为雨季，尤以7月份降雨量最大，可达年降雨的40%以上，日最大降雨量103.2mm，全年降雨量741.6～1213.6mm;全年蒸发量2312.1mm，日最大蒸发量16.5mm。该区处于局部分水岭地带，地表水体不发育，区内没有常年性河流，矿区及周围仅有几条季节性小溪，自北向南流出矿区，注入块择河，汇入南盘江，属南盘江水系、珠江流域。

二地下水类型及断层水文地质特征

矿区内出露及勘探揭露的地层有第四系松散层、下三叠统卡以头组、上二叠统宣威组和峨嵋山玄武岩组。以其岩性组合特征和富水性、导水性强弱及特征将区内地层分为含、隔水层，分述如下：

1第四系松散层（Q）孔隙潜水含水层：其主要分布于沟谷低凹处和坡脚处，岩性主要为冲洪积、残坡积的砂砾石及粘土，厚度0～43.13m。对矿床充水有一定的影响，但无灾害性威胁。

2下三叠统卡以头组（T1k）砂岩透水层：

主要分布矿区中部黑背梁子山脊和大山口村西边山脊一带，一般100m左右。区内仅出露本组下部地层，岩性为紫灰色及灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、夹泥岩条带。地表风化裂隙发育，岩层多呈碎块状，该层因其厚度小，埋藏浅，风化裂隙发育，多处于饱气带，但导水性较强，为良好的透水层。其地下水水位将服从于下伏的煤系地层的地下水水位。

3上二叠统宣威组（P2x）砂泥岩裂隙弱含水层：

平均厚267.77m，岩性为浅灰色至深灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，间夹泥岩及煤层，煤系砂岩含水性较强，泉水流量受季节影响，随降雨量的大小变化而变化，地下水水位与地形高低有关，一般在近山脊处地下水水位较高，而在山脚处地下水水位则较低，主要接受大气降雨补给相关。该层浅部风化裂隙发育，富水性较弱，为矿床开采的直接充水含水层。

4上二叠统峨嵋山组（P2β）玄武岩相对隔水层：

岩性为深灰、灰绿色、杏仁状玄武岩及凝灰岩，岩性比较致密，平均19.16m。含水性由浅入深逐渐减弱，富水性弱。该层上部有3～4层凝灰岩，起阻水作用，为相对隔水层。

区内主要断层有5条断层，各断层区其水文地质特征与正常地层相似，导水性与富水性均较弱，对煤层的开采一般无大的影响。

三地下水补给，迳流，排泄条件

区内地下水主要接受大气降雨的补给，由于区内沟谷发育，地形切割较深，大气降雨除一部分形成地表迳流和蒸发外，其它的则被地表吸收，并沿风化裂隙、构造裂隙等通道下渗运移补给地下水，在运移过程中一部分又以泉的形式排泄出地表补给地表水，另一部分则继续运移和赋存于地层中，矿区地下水表现为本区既是补给区又是排泄区的特点。

四矿床充水因素分析

1充水水源：矿区的主要充水水源是大气降雨，在建井和生产初期，矿井涌水量为直接充水含水层正常的迳流量值，当生产中后期，开采破坏了地层岩石的受力平衡，上覆地层产生大量裂隙，矿井涌水量除大气降水沿裂隙的渗入加大补给外，而且涌水量也会随巷道的延深延长，开采、回采面积的增大而增大，可能形成灾害性水患。

2直接充水含水层：即上二叠统宣威组裂隙含水层，巷道揭露宣威组裂隙含水层，地下水会沿裂隙渗入坑道，涌水量的大小随巷道的延深延长而增大，因其地层的富水性和导水性均较弱正常情况下，只要配备足量的排水设备，就能保证正常的生产。

3地表水：一般白则小溪和宽塘小溪与直接充水含水层无直接的水力联系，且都在矿区边界之外，故对矿床开采一般无影响。但矿区北西部的田坝头水库，因其库底