大沟煤矿水情水害三季度预测预报四(3)

2013年水情水害三季

度预报

总工程师： 审 核： 编 制：尹 超

金沙县禹谟镇大沟煤矿 2013年6月30日

2013年第三季度水情水害预测预报

一、矿井水文概况

第一节 矿区边界及其水力性质

矿界平面总体形状形似一南北走向的不规则长方形，矿区位于安底背斜北西翼，基本形态为一单斜构造。

区内地表大部分为碎屑岩及碳酸盐岩覆盖，东南部及中部为富水性、导水性较强的碳酸盐岩覆盖，大气降水通过基岩风化裂隙、构造裂隙、岩溶管道及孔隙补给地下水，沿裂隙、孔隙呈脉状、网状及分散状径流，以侵蚀下降泉方式排泄于冲沟洼地，地下水、地表水的流向主要受地形地势和构造的控制。

矿区中部有强含水层三叠系下统玉龙山段（T1y2），与含煤地层龙潭组（P3l）

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中间有三叠系下统沙堡湾段（T1y）的相对隔水层阻隔；中等含水层长兴组（P3c）与含煤地层龙潭组（P3l）正常接触并对煤系构成补给边界；矿区东部茅口组（P2m）与含煤地层龙潭组（P3l）正常接触并对煤系构成补给边界；4号煤层上距长兴底部25.34—26.89m，平均26.18m。15号煤层直接与铝土质泥岩接触，下距茅口组号5.52—8.70m，平均7.16m。正常情况下含水层和煤层之间都有相对隔水层阻隔，与矿井没有直接水力联系。但当煤矿开采造成底板扰动带或由于开采的冒落裂隙带沟通了煤层上覆、下伏含水层，中等及强含水层中的岩溶水将突入矿井，与矿井发生水力联系。

二叠系上统长兴组为承压含水层，但因其为顶板含量水层，对煤矿充水时可视为承压转无压含水层；二叠系中统茅口组为承压含水层补给边界。

第二节 含水层

矿区及附近出露地层中的含水层有茅口组（P2m）、长兴组（P3c）及夜郎组第二段（T1y2）。其主要水文地质特征叙述如下：

1、二叠系中统茅口组（P2m）

大面积出露于矿区东南部及外围，与龙潭组呈平行不整合接触，岩性主要为灰至深灰色中至厚层块状生物泥至粉晶灰岩，中部夹一层硅质岩，厚度不完全揭露，溶蚀漏斗、洼地、地下暗河、管道发育，含岩溶裂隙水，为强含水层。是该矿井的直接充水岩层，15号煤层与下伏茅口组含水层之间距离为7米左右，地下岩溶水极易突破底板产生突水。

2、二叠系上统长兴组（P3c）

出露于矿区中部，由深灰色、灰黑色薄层状生物碎屑灰岩、泥灰岩组成，夹燧石结核，厚38～47m ，一般44m。含岩溶裂隙水，区内调查一个泉点S2（流量为0.50l/s）。该层区内为中等含水层，是该矿床的主要充水岩层，P3c含水层的地下水，通过溶蚀裂隙或冒落带裂隙直接涌入矿坑。

3、二叠系上统龙潭组（P3l）

出露于矿区的中东部，主要为粉砂岩、粉砂质粘土岩、灰岩、粘土岩夹细砂岩及煤层，含层间裂隙水及岩溶裂隙水，总体富水性弱。据1：20万区域水文地质报告（遵义幅）的资料，该层地下水类型为：HCO3·SO4-Ca型。该层砂岩和灰岩分别含少量裂隙水，属基岩裂隙含水层，富水性弱，是矿井的直接充水含水层。

4、三叠系下统夜郎组第二段（T1y2）

出露于矿区中部，岩性以灰色、浅灰色厚层状-中厚层状微晶灰岩、泥灰岩为主，夹黄褐色钙质泥岩，厚190-220m ，平均210m。该段灰岩地表广泛出露，

岩溶裂隙发育强烈、地下岩溶管道发育，很容易接受大量地表水而转化为岩溶裂隙水和层间岩溶管道水，含水性强，调查两个泉点：S1（流量为1.60L/s）、S2（流量为1.50L/s）。该层与煤层间间隔较远，且中间有相对隔水层沙堡湾段

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（T1y）阻拦，对煤层开采影响相对较小。该层含岩溶裂隙水及岩溶管道水，为区内强含水层。

5、第四系(Q)

由残积、坡积物组成，岩性主要为坡积残积粘土、亚粘土、砂土，次为冲积砂、砾石等，厚0～9m，一般4m。主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟、洼地、台阶附近。其特点是孔隙度大，透水性好，受降雨补给明显，含浅层孔隙水。但由于面积、厚度均不大，富水性弱。

第三节 隔水层

矿区及附近出露地层中的相对隔水层仅有夜郎组第一段（T1y1）。其主要水文地质特征叙述如下：

三叠系下统夜郎组第一段（T1y1）

呈条带状出露于矿区中东部，近南北向展布。岩性以为灰黄色薄层状钙质泥岩，夹浅灰色粉砂岩，具水平层理，上部夹少量灰色薄层泥岩。厚13-18m，一般15m，裂隙不发育，隔水性较好。该层含基岩裂隙水，其含水性受地形影响较大，含水性弱，为相对隔水层。

第四节 矿区断层的富水性

区内地表未见较大断层发育，仅井下巷道中时见一些落差<2m的小断层，对矿山开采和采掘布署影响不大，局部节理裂隙发育，节理裂隙发育的地段其富水性差、导水性相对增强。

第五节 矿井充水条件 一、充水水源

通过对大沟煤矿范围内地表和井下的调查分析及对区域水文地质特征分析，矿井充水水源主要有大气降水、地表溪沟水、地下水、老窑采空区积水以及第四系孔隙水。

（一）大气降水

区内以大气降雨补给为主，大气降雨经风化裂隙、老窑以及区内的漏斗、落水洞等渗入或突入矿井，为矿井开采的直接充水水源。

（二）地表溪沟水

溪沟水沿途接受泉水补给，雨季还有大面积大气降水汇入，水量较大。在含煤地层露头地带，溪沟、冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触。当沿溪沟一带开采煤层时，溪沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

（三）地下水

根据矿区含水层的分布和煤层开采的关系，可分为直接充水含水层和间接充水含水层。

矿井直接充水水源主要为龙潭组基岩裂隙水、茅口组、长兴组、夜郎组二段岩溶水。

矿床直接充水含水层：为含煤地层龙潭组，该地层主要含裂隙水，其含水性与导水性差，为矿井直接充水含水层，是矿井充水的主要来源；上覆顶板长兴组距4号煤层25.34—26.89m，平均26.18m，在冒落裂隙带影响范围内，在开采条件下，冒落裂隙易沟通该含水层，使其成为直接充水含水层；下伏底板茅口组与

15号煤层之间距离为5.52—8.70m，平均7.16m，在矿井采掘活动的影响下，地下岩溶水极易突破底板产生突水，对煤矿开采影响较大。

矿床间接充水含水层：为上覆中等含水层夜郎组玉龙山段。虽然该组地层与煤系相距较远，但由于采空区的周期来压及开采裂隙对顶板破坏，可能沟通玉龙山含水层，造成充水。

（四）第四系孔隙水

矿区内覆盖的第四系，富水性弱，其位于煤层上方，孔隙水垂直下渗，会沿岩石节理、层理裂隙进入矿坑，对煤矿开采有一定影响。

（五）断层水

本矿区目前未发现较大断层，但在节理裂隙发育地段开采时要注意防水工作。同时要注意隐伏断层对各含水层的沟通造成突水。

（六）老窑水

因本矿井范围内老窑“关停并转”期间被炸封，或者废弃时间较长，无法准确查清，仅通过访问调查了解其开采年限，开采深度及开采范围，估算其积水量。

矿区东部煤层露头线一带分布有废弃的老窑6个，开采深度不大（一般100～200m），积储水空间为8799m3；原大沟煤矿老系统采空区和原金都煤矿积储水空

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间189186m。在开采过程中，老窑及老空区积水易进入矿井而成为直接充水水源。当矿井巷道或采空区与之连通时即溃入矿井，造成突水灾害。因此，要超前探水，严密注意其变化情况，加强防水工作。

（七）相邻矿井：大沟煤矿的北东面为牌方岩煤矿，南西面为立新煤矿。开采的煤层与大沟煤矿相同，具有一些采空区积水。当开采到煤矿边界时要按规范留好防水煤柱，预防矿井突水事件发生。

二、充水通道

（一）岩石天然节理裂隙

矿区内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙发育，而深部则发育成岩石或构造节理、裂隙，是大气降水、地表水、地下水活动的良好通道。

（二）人为采矿冒落裂隙

采煤活动将产生大量的采矿裂隙，会导致地面裂缝，并可能引发矿井及采空区坍塌，从而改变龙潭组含煤地层的含水性与导水性，沟通上覆含水层及地表水与含煤地层的水力联系，诱发突水，使其成为地下水活动的良好通道。

（三）断层

区内地表未见较大断层发育，仅井下巷道中时见一些落差<2m的小断层，对矿山开采和采掘布署影响不大，局部节理裂隙发育，节理裂隙发育的地段其富水性差、导水性相对增强。

（四）钻孔

矿区内有四个钻孔，如果钻孔封孔质量不高，当巷道遇见或接近钻孔时，会成为沟通顶、底板含水层的通道，造成突水事故。

三、充水方式

矿区充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙及老窑巷道为主，且以渗水、滴水为主，进水通道为节理、裂隙、溶蚀裂隙和采掘巷道以及其它空隙，目前规模较小。

因此，目前矿井充水方式主要以渗水、滴水为主。随着矿井的开采，采空区的扩大及采深的增加，人工塌陷带的出现，节理、裂隙、溶蚀裂隙的加大，一旦

地表水通过浅部冲沟中的网状、脉状节理、裂隙、溶蚀裂隙管道及煤层顶板裂隙大量进入坑道中或由于断层及底板裂隙的影响，矿井局部可能发生突水。

第六节 矿区及周边地区老窑水分布状况

大沟煤矿属整合矿井，老系统已封闭，现正在掘进新系统巷道。但封闭的老系统已形成一定规模的采空区，积蓄了大量的采空水。

矿区内采煤历史较久，老窑纵横，矿区内老窑主要沿煤层露头开采，以开采15号和9号煤层为主，偶有采4煤层，为小型集体煤窑及附近居民私挖乱采，开采巷道一般不大。目前，矿区内的老窑已全部废弃，井口垮塌或被国家有关部门封闭，积蓄了一定的老窑水。老窑水和采空区积水会对在其周围采煤有影响，将是矿井今后开采过程中矿坑充水的一大隐患。

第七节 矿井涌水量预算 一、矿井涌水量的构成分析

矿井涌水量的构成分析，见矿井充水条件分析。 二、矿井主要突水点位置、突水量及处理情况 据本次了解调查的情况，整合后的大沟煤矿正在掘进巷道，井下目前还没有明显的出水点，主要为顶板的少量裂隙水渗透到矿井内，建议在掘进巷道过程中遵循“有疑必探，先探后掘”的原则，避免突水、透水灾害的发生。

三、矿井涌水量预算

根据实测矿井的涌水量资料，以及利用已有煤矿开采和矿井涌水量资料作为基础，结合未来矿井开采规划，采用比拟法预测未来矿井涌水量。矿井正常涌水量：37.5m3/h；最大涌水量：112m3/h。因此，矿山在今后的开采过程中应坚持有掘必探，先探后掘的原则，及时修正涌水量值，合理选择排水设备，及时准确测定开采区域的涌水量，以便更好的指导生产。

二、矿井水情水害预测预报

（一）回采工作面水情水害预报

回采工作面正常回采，可能局部构造有裂隙水，加强日常观测。 （二）掘进工作面水情水害预报

1904回风巷：煤层顶板性为粉砂质泥岩，底板为粉砂质泥岩、泥岩。掘进时局部有顶板裂隙水，巷道必须准备排水设备，要有备用排水设备，每日检查排水管路，保证能排出工作面的最大涌水量。矿井虽留设矿井隔水保护煤柱，在接近保护煤柱掘进时，必须坚持探放水，做到有掘必探。为了保证安全生产，掘进过程中严禁越煤柱。

金沙县禹谟镇大沟煤矿

2013年6月30日