興榮煤礦水文地質(zhì)條件分析

劉 柱，梁 云

貴州省煤田地質(zhì)局一一三隊(duì)，貴州貴陽 550023

興榮煤礦位于織金縣城北東約10km，礦區(qū)呈一不規(guī)則的四邊形，其南北長(zhǎng)約1 200m，寬約800m，礦區(qū)面積為0.9553km2。織（金）—貴（陽）公路經(jīng)過礦區(qū)旁側(cè)，交通較為方便。礦區(qū)地貌主要屬中山巖溶地貌，其次為碎屑巖侵蝕切割地貌。地勢(shì)中部高，向東、西兩側(cè)逐漸降低。

1 地表水、地下水以及斷層水

1.1 地表水

礦區(qū)內(nèi)無地表水體，僅在礦區(qū)西北部有季節(jié)性溪溝，雨季流量同大氣降水聯(lián)系緊密。

1.2 地下水

根據(jù)富水特征、巖性組合以及水力性質(zhì)等因素，將礦區(qū)內(nèi)各含水層（表1）、隔水層劃分如下：

表1 含水層及厚度一覽表

1.2.1 第四系松散層孔隙含水層（Q）

由殘積、坡積物組成，巖性主要為黃色、黃褐色粘土砂土、砂粘土及碎石土等。厚度0m～20m。主要分布在煤系地層上部的斜坡地帶及沖溝附近，其特點(diǎn)是孔隙度大，透水性好，受降雨補(bǔ)給明顯，為淺層孔隙含水層。由于厚度不大，富水性弱，為弱含水層。

1.2.2 飛仙關(guān)組巖溶裂隙含水層(T1f)

此帶與上覆和下伏地層間巖性都是逐漸變化的，無明顯標(biāo)志，一般厚170m左右。為薄層、中厚層泥灰?guī)r，間夾薄層石灰?guī)r，下部主要為鈣質(zhì)泥巖。地表常成沿地層走向伸延的侵蝕山嶺地貌，地勢(shì)一般較高。垂直節(jié)理裂隙較發(fā)育，大部為方解石全充填，且有隨深度逐漸減弱的趨勢(shì)，僅淺部局部有小晶洞發(fā)育。此帶以裂隙含水為主，含水性較弱水質(zhì)屬低礦化度的重碳酸鹽鈣型水。

1.2.3 大隆、長(zhǎng)興組巖溶裂隙含水帶((P3c+d)

要為薄層硅質(zhì)層和厚層、中厚層狀燧石灰?guī)r，一般厚33m。多位于反向陡坡中上部，極不利于地下水補(bǔ)給。鉆孔中巖溶裂隙也普遍發(fā)育，多數(shù)呈半充填狀，常見蜂窩狀、海綿狀溶蝕小孔，往往具有明顯的水蝕痕跡，水位與上部地層有明顯的變化，多數(shù)為漏水、消耗量很大。

1.2.4 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M裂隙含水層（P3l）

出露于礦區(qū)中北部，巖性為砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、煤、泥巖、石灰?guī)r等，一般組厚251m，由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、煤層及石灰?guī)r等組成，此帶主要是細(xì)砂巖和石灰?guī)r所含裂隙水，水力性質(zhì)為承壓水，但由于含水巖石單層厚度小，巖性變化大，加之補(bǔ)給條件不好，故富水性較弱。

綜上所述該層為基巖裂隙含水層，富水性弱，為弱含水層。

1.2.5 二疊系中統(tǒng)茅口組巖溶水強(qiáng)含水帶(P2m)

出露于區(qū)北部邊界外。巖性為玄武巖，頂部為深灰色、淺灰綠色凝灰?guī)r，厚度40m左右，含基巖裂隙水。下段約400m厚，為凝灰?guī)r、玄武巖，據(jù)鉆孔揭露，未發(fā)現(xiàn)有涌漏水現(xiàn)象。該組地層富水性極弱，為弱含水層。

1.3 斷層水

礦區(qū)內(nèi)斷層較少，地面共查明有2條，未出露地表的盲小斷層4條，總共6條。這些斷層的存在，對(duì)本區(qū)地下水補(bǔ)給、排泄、流向均有一定影響，據(jù)地面調(diào)查和部分鉆孔資料，斷層主要表現(xiàn)為隔水的。

2 井田充水因素分析

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)地形地質(zhì)、構(gòu)造、地層含水性及地表水情況，并考慮裂隙發(fā)育情況和巖溶裂隙水儲(chǔ)存及運(yùn)移特征，本井田的充水因素從充水水源、充水通道和充水機(jī)理3方面進(jìn)行分析。

2.1 充水水源

充水水源分為直接充水水源和間接充水水源。直接充水水源為龍?zhí)督M風(fēng)化、構(gòu)造裂隙水，間接充水水源為飛仙關(guān)組基巖裂隙水、茅口巖溶水。

2.2 充水通道

通過地質(zhì)鉆探資料，區(qū)內(nèi)基巖節(jié)理、裂隙較發(fā)育，這些是連通含水地層與煤層的天然通道。未來煤礦的開采過程中，由于煤層大面積的開采，必將引起大量的采礦裂隙出現(xiàn)，這些人工裂隙將會(huì)是溝通含水地層與煤層的良好通道。

3 充水機(jī)理

井田煤層頂板砂泥巖裂隙充水機(jī)理是在重力作用下，沿巖石原生節(jié)理、裂隙、采動(dòng)裂隙、導(dǎo)水?dāng)鄬拥瘸渌ǖ酪缘嗡蛄芩男问竭M(jìn)入巷道，煤層開采受頂板含水層影響較小。

4 開采條件下水文地質(zhì)問題的預(yù)測(cè)

開采過程中，由于煤層大面積的開采，必將引起大量的采礦裂隙出現(xiàn)，這些裂隙可能會(huì)成為導(dǎo)致地下水改向的因素，本區(qū)隱伏斷層發(fā)育，斷層帶力學(xué)性質(zhì)較弱，較易受采動(dòng)影響而發(fā)生應(yīng)力變化，從而成為地下水通道。礦區(qū)內(nèi)主要含煤地層龍?zhí)督M上覆長(zhǎng)興組、大隆組地層為弱含水層，煤礦床開采對(duì)此段巖溶裂隙水影響較??；龍?zhí)督M下部茅口組富水性強(qiáng)，但由于龍?zhí)兜撞浚?7煤層以下）的泥巖細(xì)砂巖對(duì)其能起到相對(duì)隔水作用，所以龍?zhí)督M下部煤層與下伏的茅囗組水力聯(lián)系亦弱，煤礦床開采對(duì)茅口組巖溶裂隙水影響較小。

5 結(jié)論

通過以上井田水文地質(zhì)特征及充水因素分析，可知：

1）第二類一型，即充水水源以含煤層基巖裂隙充水為主，充水方式以頂板裂隙充水為主，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤礦床；

2）礦井直接充水水源為龍?zhí)督M風(fēng)化、構(gòu)造裂隙水，間接充水水源為飛仙關(guān)組基巖裂隙水、茅口組巖溶水；

3）未來礦井開采過程中，水文地質(zhì)條件將發(fā)生一定的變化，所以在礦井建設(shè)、生產(chǎn)過程中，應(yīng)加強(qiáng)水文地質(zhì)方面資料的收集、觀測(cè)，分析、歸納礦井水文地質(zhì)條件變化的規(guī)律，保障礦井生產(chǎn)安全。

[1]貴州省煤田地質(zhì)勘探公司一一三隊(duì).織金煤田三甲勘探區(qū) 地質(zhì)勘探報(bào)告.

[2]劉柱，李飛龍.貴州省織金縣綺陌鄉(xiāng)興榮煤礦資源儲(chǔ)量核 實(shí)及勘探地質(zhì)報(bào)告[R].貴陽：貴州省煤田地質(zhì)局，2010.