云南省富源縣順源煤礦礦床充水因素分析

摘 ?要：富源縣順源煤礦為中型礦山，全部隱伏于地下，本文結(jié)合野外項(xiàng)目，綜合調(diào)查分析了地形地貌、氣象水文、地下水類型、斷裂帶水文地質(zhì)特征、地下水補(bǔ)徑排條件，對礦床充水因素進(jìn)行了分析，結(jié)果表明礦床充水水源主要充水水源是大氣降雨，上二疊統(tǒng)宣威組裂隙含水層和斷層破碎帶對開采影響較小，礦區(qū)北西部的田壩頭水庫對開采會(huì)有一定的影響和水患威脅。

關(guān)鍵詞：云南省煤礦;水文地質(zhì)條件

煤炭是富源縣主要的礦產(chǎn)資源，其為全縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供著重要支持;煤炭收入在全縣國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要比例1]。我國南方地區(qū)具有比較復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，給當(dāng)?shù)孛旱V的開采帶來了一定的困難，很容易出現(xiàn)水災(zāi)害[2]，順源煤礦位于富源縣城南東148°方位，平距約31公里處，行政區(qū)劃屬富源縣營上鎮(zhèn)海扎村委會(huì)管轄。礦區(qū)地理座標(biāo)極值：東經(jīng)104°23′00″～ 104°24′15″，北緯25°26′00″～ 25°27′30″，南北長約2.25km，東西寬約1.6km，面積約為3.3763km2。富源縣至黃泥河二級公路直接通過礦區(qū)，至富源縣城約45公里，南東至富村鎮(zhèn)約25公里。開采標(biāo)高開采標(biāo)高1925m～2313.6m，全部隱伏于地下，煤礦資源儲(chǔ)量為3142萬噸。礦山設(shè)計(jì)開采規(guī)模為30萬噸/年，產(chǎn)品方案為原煤，礦山規(guī)模為中型煤礦山。

一 礦區(qū)概況

1地形地貌

順源煤礦地處云貴高原，總體地勢中部高南北低。區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)位于礦東北黑背梁子的北部山頂，標(biāo)高為2192.3m，最低點(diǎn)在該區(qū)西北角田壩頭水庫附近，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高1875.0m，相對高差為317.3m，區(qū)內(nèi)一般標(biāo)高為2100.0m左右。所處地貌為高原低中山侵蝕性地貌。

2氣象水文

本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，，根據(jù)富源氣象站資料，最高氣溫34.9℃，最低氣溫-11℃，年平均氣溫15℃，近年來氣溫有上升趨勢。每年11月至次年4月為旱季，多風(fēng);5-9月為雨季，尤以7月份降雨量最大，可達(dá)年降雨的40%以上，日最大降雨量103.2mm，全年降雨量741.6～1213.6mm;全年蒸發(fā)量2312.1mm，日最大蒸發(fā)量16.5mm。該區(qū)處于局部分水嶺地帶，地表水體不發(fā)育，區(qū)內(nèi)沒有常年性河流，礦區(qū)及周圍僅有幾條季節(jié)性小溪，自北向南流出礦區(qū)，注入塊擇河，匯入南盤江，屬南盤江水系、珠江流域。

二 地下水類型及斷層水文地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露及勘探揭露的地層有第四系松散層、下三疊統(tǒng)卡以頭組、上二疊統(tǒng)宣威組和峨嵋山玄武巖組。以其巖性組合特征和富水性、導(dǎo)水性強(qiáng)弱及特征將區(qū)內(nèi)地層分為含、隔水層，分述如下：

1第四系松散層（Q）孔隙潛水含水層：其主要分布于溝谷低凹處和坡腳處，巖性主要為沖洪積、殘坡積的砂礫石及粘土，厚度0～43.13m。對礦床充水有一定的影響，但無災(zāi)害性威脅。

2下三疊統(tǒng)卡以頭組（T1k）砂巖透水層：

主要分布礦區(qū)中部黑背梁子山脊和大山口村西邊山脊一帶，一般100m左右。區(qū)內(nèi)僅出露本組下部地層，巖性為紫灰色及灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、夾泥巖條帶。地表風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖層多呈碎塊狀，該層因其厚度小，埋藏淺，風(fēng)化裂隙發(fā)育，多處于飽氣帶，但導(dǎo)水性較強(qiáng)，為良好的透水層。其地下水水位將服從于下伏的煤系地層的地下水水位。

3上二疊統(tǒng)宣威組（P2x）砂泥巖裂隙弱含水層：

平均厚267.77m，巖性為淺灰色至深灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，間夾泥巖及煤層，煤系砂巖含水性較強(qiáng)，泉水流量受季節(jié)影響，隨降雨量的大小變化而變化，地下水水位與地形高低有關(guān)，一般在近山脊處地下水水位較高，而在山腳處地下水水位則較低，主要接受大氣降雨補(bǔ)給相關(guān)。該層淺部風(fēng)化裂隙發(fā)育，富水性較弱，為礦床開采的直接充水含水層。

4上二疊統(tǒng)峨嵋山組（P2β）玄武巖相對隔水層：

巖性為深灰、灰綠色、杏仁狀玄武巖及凝灰?guī)r，巖性比較致密，平均19.16m。含水性由淺入深逐漸減弱，富水性弱。該層上部有3～4層凝灰?guī)r，起阻水作用，為相對隔水層。

區(qū)內(nèi)主要斷層有5條斷層，各斷層區(qū)其水文地質(zhì)特征與正常地層相似，導(dǎo)水性與富水性均較弱，對煤層的開采一般無大的影響。

三 地下水補(bǔ)給，逕流，排泄條件

區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降雨的補(bǔ)給，由于區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，地形切割較深，大氣降雨除一部分形成地表逕流和蒸發(fā)外，其它的則被地表吸收，并沿風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等通道下滲運(yùn)移補(bǔ)給地下水，在運(yùn)移過程中一部分又以泉的形式排泄出地表補(bǔ)給地表水，另一部分則繼續(xù)運(yùn)移和賦存于地層中，礦區(qū)地下水表現(xiàn)為本區(qū)既是補(bǔ)給區(qū)又是排泄區(qū)的特點(diǎn)。

四 礦床充水因素分析

1充水水源：礦區(qū)的主要充水水源是大氣降雨，在建井和生產(chǎn)初期，礦井涌水量為直接充水含水層正常的逕流量值，當(dāng)生產(chǎn)中后期，開采破壞了地層巖石的受力平衡，上覆地層產(chǎn)生大量裂隙，礦井涌水量除大氣降水沿裂隙的滲入加大補(bǔ)給外，而且涌水量也會(huì)隨巷道的延深延長，開采、回采面積的增大而增大，可能形成災(zāi)害性水患。

2直接充水含水層：即上二疊統(tǒng)宣威組裂隙含水層，巷道揭露宣威組裂隙含水層，地下水會(huì)沿裂隙滲入坑道，涌水量的大小隨巷道的延深延長而增大，因其地層的富水性和導(dǎo)水性均較弱正常情況下，只要配備足量的排水設(shè)備，就能保證正常的生產(chǎn)。

3地表水：一般白則小溪和寬塘小溪與直接充水含水層無直接的水力聯(lián)系，且都在礦區(qū)邊界之外，故對礦床開采一般無影響。但礦區(qū)北西部的田壩頭水庫，因其庫底地層為第四系和煤系地層，故在其附近，特別是在淺部生產(chǎn)時(shí)，對開采會(huì)有一定的影響和水患威脅。

4斷層破碎帶：斷層破碎帶的水文地質(zhì)特征與正常地層一樣，其富水性和導(dǎo)水性均較弱，正常情況下，其對礦床開采無直接影響。

參考文獻(xiàn)

[1] ?劉坤麗 煤炭市場變化對富源縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響及對策研究[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì);2017第5期.

[2] ?金曉 張影 ?煤礦水文地質(zhì)條件及防治水研究[J].《建材與裝飾》;2016第33期.

作者簡介：鄧鐘敏（1984～）男，滿族，水工環(huán)工程師，講師，云南國土資源職業(yè)學(xué)院，主要從事地質(zhì)方面教學(xué)工作。