小屯煤礦上組煤水文地質(zhì)特征及類型劃分

鄭建+++段杜娟+++田波

摘要：本文對(duì)貴州省大方縣小屯煤礦上組煤充水水文地質(zhì)特征進(jìn)行了分析介紹，按照國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局《煤礦防治水規(guī)定》（2009）的相關(guān)要求，在小屯煤礦實(shí)測(cè)資料基礎(chǔ)上，根據(jù)主采煤層采掘破壞或影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或突水量分布規(guī)律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度等六個(gè)方面進(jìn)行分析，劃分小屯煤礦上組煤的水文地質(zhì)類型，以便更好地為礦井安全生產(chǎn)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：小屯煤礦；含水層；隔水層；水文地質(zhì)特征；類型劃分

中圖分類號(hào) ： TD741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（B）-0000-00

1.礦井概況

小屯井田位于貴州省大方縣縣城南部，井田中心直距縣城約6.0km，行政區(qū)劃屬大方縣小屯鄉(xiāng)、大方鎮(zhèn)、羊場(chǎng)鎮(zhèn)管轄。井田屬侵蝕—溶蝕低中山峰叢谷地地貌，大部分標(biāo)高在+1350m以上。礦區(qū)內(nèi)無較大河流，只有一些季節(jié)性溪流。礦井于2005年7月破土開工建設(shè)，采用平硐開拓方式，劃分為一個(gè)雙翼采區(qū)開采，其首采區(qū)為一采區(qū)。含煤巖系為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），龍?zhí)督M系海陸交互相含煤建造，主要由陸源碎屑巖及煤組成。采礦權(quán)范圍內(nèi)含大部可采、局部可采煤層6層（6上、6中、6下、7、33、34），平均總厚為7.46m?，F(xiàn)主要開采上組煤（6上、6中、6下、7）中的6中煤層。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬噸/年。

2.小屯煤礦上組煤水文地質(zhì)特征

礦井內(nèi)含水層自上而下主要有第四系含水層，三疊系下統(tǒng)茅草鋪灰?guī)r（T1m）含水層，三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段（T1y2）含水層，二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興灰?guī)r（P3c）含水層，二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）含水層及二疊系中統(tǒng)茅口組灰?guī)r（P2m）含水層等。其中，二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興灰?guī)r（P3c），二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）含水層是直接充水含水層。

大氣降水與礦井涌水的關(guān)系：煤系地層淺部普遍覆蓋著較厚的第四系松散堆積物及滑坡體等疏松巖層，其孔隙度大、滲透性好、水量與大氣降水關(guān)系密切，加之與煤層之間無隔水巖層，因而大氣降水是礦井的充水水源之一。

礦井充水水源主要來自二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興灰?guī)r（P3c）和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）含水層水，雨季礦井涌水量有所增加。

充水通道：①采動(dòng)裂隙，開采6煤層時(shí)，導(dǎo)水裂隙帶高度一般達(dá)到長(zhǎng)興灰?guī)r含水層，長(zhǎng)興灰?guī)r含水層水通過采動(dòng)裂隙涌入礦井；②斷層，從建井及生產(chǎn)過程中共揭露斷層分析，一般斷層落差為0.5-5.0m，以張性正斷層發(fā)育為主，壓扭性逆斷層發(fā)育次之，揭露過程中少數(shù)斷層有淋水；③礦井開拓過程中所揭露的902號(hào)鉆孔出現(xiàn)了突水，表明對(duì)原封孔資料的評(píng)述不準(zhǔn)確。

3.小屯煤礦上組煤水文地質(zhì)類型

3.1 受采掘破壞或影響的含水層的富水性及補(bǔ)給條件

開采6煤層組及7煤層時(shí)，主要充水含水層為長(zhǎng)興灰?guī)r和龍?zhí)督M含水層，玉龍山灰?guī)r是煤層開采的間接充水含水層，根據(jù)本礦鉆孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為0.00014～0.0033L/s·m，上述含水層為弱富水性含水層。含水層露頭區(qū)可接受大氣降水的補(bǔ)給，有一定的補(bǔ)給水源，總體評(píng)價(jià)屬中等型。

3.2 礦井及周邊老空水分布狀況

井田內(nèi)采空區(qū)積水有2處（位于16中03工作面、16中04工作面內(nèi)），位置范圍清楚，總積水量1.5萬m3，其分布狀況已排查，并對(duì)積水區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，今后在其附近采掘，需超前探放。周邊礦井老空區(qū)對(duì)本井田煤層開采無充水影響。礦井及周邊老空水分布狀況屬中等型。

3.3 礦井涌水量

根據(jù)2008～2014年礦井涌水量觀測(cè)資料，礦井歷年平均涌水量119.5m3/h，最大涌水量261.7m3/h，預(yù)計(jì)礦井正常涌水量150.86m3/h，礦井最大涌水量301.72m3/h。礦井涌水主要來源為長(zhǎng)興灰?guī)r含水層水，以巷道或工作面淋水及采后涌水等形式涌出。大氣降水對(duì)礦井充水有一定的影響。礦井涌水量屬中等型。

3.4 采掘工作面突水量

礦井生產(chǎn)中，掘進(jìn)巷道局部砂巖富水段有淋水或滲水，揭露含水層最大涌水量130 m3/h，對(duì)礦井生產(chǎn)造成一定影響，由于工作面內(nèi)安設(shè)了足夠能力的排水設(shè)施，涌水對(duì)生產(chǎn)影響不大。采掘工作面突水量類別屬中等。

3.5 開采受水害影響程度

礦井開采資料說明，礦井生產(chǎn)中主要受長(zhǎng)興灰?guī)r含水層的影響，其富水性弱，充水空間不發(fā)育，經(jīng)疏放后，對(duì)生產(chǎn)不構(gòu)成威脅，但在雨季礦井涌水量受大氣降水影響明顯，涌水對(duì)工作面的生產(chǎn)有一定的影響。礦井開拓過程中揭露的902號(hào)鉆孔出現(xiàn)了突水，對(duì)開拓工程產(chǎn)生一定的影響。采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全。開采受水害影響程度總體評(píng)價(jià)為中等型。

3.6 防治水的工作難易程度

根據(jù)礦井的生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃，以及礦井的水文地質(zhì)情況，生產(chǎn)中利用直流電法勘探、瞬變電磁等物探方法，并結(jié)合鉆探查明工作面的水文地質(zhì)條件，通過探放水，即可保證礦井工作面的安全生產(chǎn)，礦井防治水工作簡(jiǎn)單，易于進(jìn)行。防治水的工作難易程度屬中等型。

4.結(jié)論

根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中第二章的7條分類依據(jù)評(píng)述，其中6條全為中等型，本次確定小屯煤礦開采上組煤礦井水文地質(zhì)類型為中等型。 根據(jù)礦井目前生產(chǎn)現(xiàn)狀和生產(chǎn)規(guī)劃情況，對(duì)礦井現(xiàn)存和潛在水害進(jìn)行分析認(rèn)為，上組煤開采主要存在老空水害、頂板水害、大氣降水等，礦井應(yīng)在開采過程中對(duì)以上問題加以重視。

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