东胜煤矿水文地质类型划分报告.docx
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东胜煤矿水文地质类型划分报告
市南川区煤矿
矿井水文地质类型划分报告
矿长：
总工程师：
地测副总：
编制人：
编制单位：
煤矿地测防治水科
修编日期：
二〇一八年五月
市南川区煤矿
矿井水文地质类型划分报告
项目人员名称
姓名
职称/职务
签字
总工程师
锋
总工
项目负责人
波
地测副总
项目组成员
宪德
地质高工
勇
安全副矿长
仕洪
机电副矿长
豆远涛
通防副总
袁涛
地测专业
1概述
1.1目的及任务
根据煤矿防治水第十三条：
“矿井水文地质类型应当每3年进行重新确定。
当发生重大突水事故后，矿井应当在1年重新确定本单位的水文地质类型”，《矿井水文地质类型划分报告》于2015年7月编制，届时已满3年，因此特重新修编我公司《矿井水文地质类型划分报告》。
（1）其主要目的是：
贯彻煤矿防治水工作“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，开展矿井水文地质类型划分，分析和评价矿井开采受水害危害程度，排查矿井水害隐患，防患于未然，经济合理地搞好矿井防治水工作，提升矿井防治水技术能力，避免或减少水害给煤矿工人生命财产造成的危害，确保矿井安全、有序、高效生产。
（2）具体任务是：
在原水文地质类型报告的基础上补充以下工作：
1）补充收集矿井的水文地质资料及开采过程中的相关技术资料；
2）对矿区围进行井上、井下水文地质补充调查；
3）确认查明矿区的水文地质条件；
4）重新确定矿井水文地质类型；
5）提出的矿井防治水工作的建议。
1.2编制依据及技术标准
（1）国家标准及地方法规：
1）《中华人民全生产法》
2）《中华人民国劳动法》
3）《中华人民国煤炭法》
4）《煤矿安全规程》（2016年版）；
（2）行业标准：
1）《煤炭工业小型矿井设计规》（GB50399-2006）；
2）《煤矿防治水规定》（2009年）；
3）《井下探防水技术规》（MT/T632-1996）；
（3）矿相关技术资料
1）《市南川区煤矿水害防治方案》；
2）《市南川区煤矿矿井采掘工程平面图》；
3）《市南川区煤矿矿井井上下对照图》。
4）《市南川区煤矿矿井水文地质类型划分报告》
1.3矿井水文地质类型
本报告是在原水文地质类型划分报告的基础上，严格依据《煤矿防治水规定》中矿井水文地质类型划分的具体要求，对各项容再次进行分析研究，重新确认矿井水文地质类型。
根据《煤矿防治水规定》表2-1（详见表6-1-1）所列容，结合矿井实际情况，确认我公司矿井水文地质类型为中等。
2矿井及井田概况
2.1井田概况
（1）矿井发展历程
市南川区煤矿始建于1958年，于2017年6月22日由市国土资源和房屋管理局批准变更了《采矿许可证》，证号：
C07280，有效期3年。
开采方式：
地下开采，开采深度：
500～100m，共有42个拐点圈定，开采二叠系上统龙潭组K1煤层，矿井生产能力为150kt/a，矿区面积2.077km2，发证机关：
市国土资源和房屋管理局。
（2）矿井设计生产能力、服务年限
矿井设计生产能力为150kt/a，矿井服务年限:
20a。
（3）矿井开采方法简述
矿井开拓方式为斜井开拓，井口标高为+598.89m，矿井采用走向长壁式采煤法，开采顺序为区后退回采，采用放炮落煤工艺，全部垮落法管理顶板。
（4）矿井主要开采煤层
矿井勘探的煤层为上二迭统龙潭组（P2l）。
该组岩性上部及中下部为石灰岩，中部及底部为泥岩、砂质泥岩、细砂岩、煤层及铝土岩，属海陆交替相沉积。
煤组地层最大厚度116.67m，最小厚度85.69m，平均厚度100.66m。
含煤1—4层，从新至老编号为K4、K3、K2、K1，含煤总厚3.20m，只有K1煤层可采，含煤系数3.16%。
（5）矿井生产水平
根据2010年8月中煤工程集团设计研究院编制的《市南川区煤矿改扩建工程初步设计说明书》资料，设计并采纳的方案中矿井划分为+400m、+280m、±0m三个水平。
矿井处于改扩建阶段，现已开采至+280m阶段，现阶段矿井按照+400m水平，+350m阶段，+280m阶段划分。
2.2位置与交通
矿区位于南川城区95°方向，直距7km，其地理坐标：
东经107°10′11″～107°12′50″，北纬29°09′12″～29°10′11″。
主斜井坐标：
X=3226812.839，Y=36420154.582，Z=594.845m。
副斜井坐标：
X=3226812.414，Y=36420091.592，Z=595.815m。
风井坐标：
X=3226858.689，Y=36420157.224，Z=596.06m。
行政区划属南川区三泉镇龙凤村五社和东城办事处火炬村六社、高桥村三、六、七社所辖。
矿区走向长4.80km，宽0.404km，面积2.077km2。
矿区交通为公路运输，矿山离南川城区9km，104省道从矿区南侧通过，离川湘公路（303省道）2.5km，矿井井口离南川火车站9km，距135km，距105km，渝沙高速公路从矿区南侧通过，交通尚属方便，详见图2-2-1。
图2-2-1矿区交通位置图
2.3地形、地貌
矿区为斜坡地形，南高北低，最高点为南东侧的最高峰，标高+1205.00m，最低点为北西侧的石马坝河，标高+555.16m，相对高差649.84m，地形坡度10°～30°，地貌为中低山地形地貌。
2.4气象、水文
（1）气象
矿区属亚热带季风湿润气候，具有冬少严寒，夏天酷热，雾多湿度大，雨量丰沛的气象特点。
根据南川区气象资料，多年年平均气温16.5℃，日最高气温达41.0℃（2006年8月26日），最低气温-5.4℃（1977年1月29日）。
年平均相对湿度为80.5%；年最大降雨量1448.70mm（1975年），年最小降雨量848.10mm（1961年），多年平均降雨量1180.60mm，多年平均日降雨量121.40mm，雨季多集中于6、7、8、9，一次暴雨持续时间为1～3天；月最大蒸发量118.95mm；最多风向为西南风，次风向为东风，最大风速10m/s，平均风速6.1m/s。
（2）水文
矿区西侧边界为石马坝河，东侧有肖家溪河，北侧有一小溪（小溪向东汇入肖家河），地表水大多沿冲沟分东、西、北三侧汇集分别排入石马坝河和肖家溪及小溪。
经水江汇入大溪河，流入长江。
2.5地震
根据国家质量技术监督局2001-02-02发布的《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，该区地震峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。
2.6矿区围及相邻矿井分布情况
（1）矿区围
矿区位于南川城区95°方向，行政区划属南川区三泉镇龙凤村五社和东城办事处火炬村六社、高桥村三、六、七社所辖。
于2017年6月22日由市国土资源和房屋管理局换发了《采矿许可证》，证号：
C07280，有效期3年。
矿区面积2.077km2。
开采深度：
500～100m，开采二叠系上统龙潭组K1煤层，矿井生产能力为150kt／a，矿井证照齐全，属合法生产矿井。
煤矿矿区围拐点坐标详见表2-6-1。
点号
X
Y
点号
X
Y
1
3227326.17
36422977.96
22
3227070.19
36419492.92
2
3227514.40
36422748.89
23
3227170.19
36419857.93
3
3227767.18
36422608.96
24
3227420.19
36420368.93
4
3227893.18
36422597.96
25
3227454.20
36420489.21
5
3227903.18
36422439.96
26
3227602.17
36420906.46
6
3227797.18
36422356.96
27
3227653.15
36421076.64
7
3227786.18
36422256.96
28
3227736.05
36421295.18
8
3227721.18
36422139.95
29
3227944.18
36421688.95
9
3227032.18
36420402.93
30
3228174.18
36421975.96
10
3226712.18
36420237.93
31
3228396.19
36422202.96
11
3226434.18
36419963.92
32
3228453.18
36422590.96
12
3226445.18
36419911.92
33
3228355.18
36422928.97
13
3226516.18
36419939.92
34
3228325.18
36422905.97
14
3226602.18
36420019.92
35
3228148.96
36422987.42
15
3226657.18
36420054.92
36
3228444.02
36423226.50
16
3226754.18
36420040.92
37
3228312.99
36423360.00
17
3226925.18
36420105.93
38
3227943.35
36423082.47
18
3226804.18
36419780.92
39
3227808.17
36423144.97
19
3226924.19
36419725.92
40
3227791.17
36423400.97
20
3226824.19
36419450.92
41
3227484.17
36423685.97
21
3226990.19
36419370.92
42
3227337.39
36423351.54
梅垭水处理厂禁采区围拐点坐标
a
3227080.116
36419529.152
d
3227287.140
36420096.975
b
3226951.732
36419587.394
e
3227170.190
36419857.930
c
3227182.111
36420145.013
以下拐点圈定的矿区围仅用作圈定矿翼53采区+280m水平界外部分全岩运输巷及其附属设施。
该调整围禁止进行开采和其他工程布置，仅保持圈定巷道的运输、行人、通风与排水等功能。
25
3227454.20
36420489.21
28
3227736.05
36421295.18
26
3227602.17
36420906.46
f
3227620.18
36421075.94
27
3227653.15
36421076.64
表2-6-1矿区围拐点坐标一览表（80坐标）
（2）相邻矿井关系
矿井含煤地层裸露，K1煤层露头清晰易辨，早在解放前就有开采，历史悠久。
南川区煤矿矿区南侧经国家批准的小煤矿有南川区成隆煤矿（国升煤矿）已被我公司整合、南川区韦家湾煤矿、高桥煤矿，现均以关闭。
相邻矿区关系详见图2-6-1。
图2-6-1相邻矿区关系图
2.7矿井排水设施能力现状
矿井采用机械二级排水系统。
根据矿井实测记录，最大涌水量350m3/h，正常涌水量为285m3/h。
矿井在+280m水平设置水泵房，水仓容积2500m3（主水仓容积为1500m3，副水仓容积为1000m3）安装3台离心式水泵，分别为：
D280-43×4型2台（扬程172m、流量280m3/h，配用电机功率200kW），D155-30×9型1台（扬程270m、流量155m3/h，配用电机功率185kW），配套DN200mm的玻璃钢排水管道三趟，每趟长度340m。
矿井在+400m水平设置水泵房，水仓容积5600m3（主水仓容积5000m3，副水仓容积600m3）安装有4台离心水泵，分别为：
D280-43×6型2台（流量280m3/h，扬程258m，配套电机功率315kW），D280-43×7型1台（流量280m3/h，扬程301m，配套电机功率355kW），D450-60×4型1台（流量450m3/h，扬程240m，配套电机功率450kW）。
配套DN250mm的玻璃钢排水管道一趟，DN200mm的玻璃钢排水管道二趟，长度450m。
+280m水平水仓经暗副斜井将水排至+400m水平水仓，再由+400m水平水泵房经副斜井排出地面。
水泵经科盾煤矿矿用安全产品检验检验，在用安全性能合格，检验有效期至2019年4月9日。
表2-7-1设计排水设备统计表
排水扬程（m）
水泵型号
台数
排水能力（m3/h）
电机功率（kw）
水管型号
水管长度（m）
+400～+598m
D280-43×6
2
280
315
Φ250玻璃钢管
470
D280-43×7
1
280
355
Φ200玻璃钢管
D450-60×4
1
450
450
Φ200玻璃钢管
+280～+400m
D280-43×4
1
280
200
Φ200玻璃钢管
560
D280-43×4
1
280
200
Φ200玻璃钢管
D155-30×9
1
155
185
Φ200玻璃钢管
3以往地质和水文地质工作评述
3.1不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述
矿区围位于原南桐煤田南川矿区红星井田，红星井田围东起于肖家沟河，与联合井田相接，西止于石马坝河与井田毗邻，南以K1煤层露头线为界，北以K1煤层标高±0m为界。
红星井田于1958年由西南煤勘局涪南队进行勘查，于1968年由省煤田地质勘探公司135队进行补勘后，提交有“南桐煤田南川矿区红星井田地质精查报告”，省煤管局于1976年11月第58号下达审批意见书，批准地质储量（A+B+C）为14390kt，计算储量面积为4.1Km2，计算储量最低标高为±0m水平。
该勘探报告查明了井田水文地质特征、充水水源、充水因素及补迳排关系，对区域及井田水文地质条件有较充分的叙述。
2005年9月，一三六地质队提交了《市南川区煤矿开发利用方案》。
2008年3月，一三六地质队提交了《市南川区煤矿矿井水害防治方案》。
以上成果为本次工作提供了调查区及邻近地带的地貌、地层、构造、水文地质等基础地质资料，但总体来看，矿区水文地质工作研究程度较低。
3.2矿井地质及水文地质工作
（1）矿井日常地质及水文地质工作如下：
1）基本图件绘制：
各矿配合生产需要积极搜集以往地质成果，并结合矿井实际生产资料，绘制了矿井生产必需的基本图件，如地形地质图、采掘工程平面图、综合柱状图和井上下对照图等，为矿井生产提供了必要的指导作用。
2）井巷测量工作
根据开采规划需要，矿井对原矿井井口位置和井下巷道全部进行了全仪器或半仪器实测，即井口和主要巷道用全站仪实测，其它巷道用挂罗盘定向、皮尺丈量等进行简易测量，为生产进度计划和图件制作提供了可靠的基础资料。
3）井下地质编录：
各矿在开采过程中，对井下巷道揭露的煤层厚度、结构情况进行了认真观测和记录，并及时标在采掘工程平面图上，为下一步开拓巷道布置提供了规划的依据。
4）钻探工程
根据矿井规模，钻探工程根据实际情况制定。
5）瓦斯监测工作：
根据矿井安全生产规程、措施要求，认真进行矿井瓦斯监测工作和年度瓦斯等级鉴定工作，严格按照有关规定认真进行瓦斯管理，为矿井安全生产提供了保障。
6）煤质检验：
不定期采取煤层煤样进行了主要煤质指标分析，并进行了煤尘爆炸性和煤自燃倾向性测试，取得了开采煤层的相关试验数据，为采取防措施，保证安全生产提供了可靠依据。
7）水文地质工作
开采过程中，煤矿对井下涌水情况进行了认真观测和分析，并坚持按时向地面抽排，保证了矿井安全生产。
还对井田和周边邻区以往水文地质成果进行了搜集，为评价矿井水文地质条件提供了补充依据。
综上所述，矿井在开采过程中做了一定的矿井地质工作，为矿井生产提供了必要的技术指导和服务。
（2）本次水文地质工作
本次水文地质调查工作主要是调查了浅部私挖小窑、老窑情况、调查长兴组、茅口组岩溶落水洞、地下暗河发育规律及发育特征，对矿区地进行了踏勘，掌握地表水情况，收集了相关资料和整理矿井原有的水文地质资料、勘探资料，再根据矿井的开拓情况，了解和实测矿井各出水点的涌水量及分布情况，并调查矿井水害防治的现状和采取措施、方案以及防、排水设备，设施等。
表3-2-1本次工作方法及质量评述
序号
名称
单位
工作量
1
资料
收集
①市南川区煤矿矿井防治水方案
套
3
②市南川区煤矿矿井采掘工程平面图
③市南川区煤矿矿井井上下对照图
2
水文地质简测
Km2
2.50
3
井巷调查
m
5500
4
调查井下涌水点
点
15
5
地表踏勘
天
3
本次工作是在收集本矿井历次勘探水文地质资料基础上，经综合分析整理，结合矿井实际水文地质调查工作。
并对小煤矿的采掘动态，涌水情况，排水设施等进行调查访问，原多次勘探对矿井水文地质条件、矿井的含、隔水层、断层导（含）水性，矿井的充水因素，补给条件等都作了论述。
而且在上述条件的基础上所编制的图件和资料基本能真实反映矿井实际情况，可以作为本次编制报告的依据。
4地质概况
4.1区域地质构造
矿区位于盆地的东南缘，构造属川鄂湘黔褶皱带西侧，川东褶皱弧娄山褶皱带复合交汇处，总的构造线方向为N30°～50°E，南川至水江段主要为龙骨溪背斜西翼，以单斜构造为主，沿走向局部发育有微波状褶曲，金家坝褶曲，帽子山褶曲等。
岩层倾角表现为东缓西陡，本矿区岩层产状以F3断层为界以西310°～345°∠33°～34°以东22°～36°∠42°详见图4-1-1。
图4-1-1地质纲要图
4.2井田地层及地质构造
矿区出露的最老地层为二叠系下统茅口组（P1m），最新地层为三叠系下统嘉陵江组（T1j），现将地层由新至老分述如下：
（1）井田地层
1）三叠系下统嘉陵江组（T1j）
嘉陵江组（T1j）总厚518.00～630.00m，平均589.00m。
为一套浅海相碳酸盐岩沉积，依岩性差异可分为四段
四段（T1j4），厚约138.00m。
浅灰、灰色中厚～厚层状白云岩、盐溶角砾岩夹白云质石灰岩及石灰岩。
三段（T1j3），厚135.00m。
浅灰色中厚层状石灰岩、泥质石灰岩夹白云质石灰岩及生物碎屑石灰岩。
二段（T1j2），厚97.00m。
灰浅灰色中厚层～厚层状白云岩，泥质白云岩与灰色盐溶角砾岩互层，中部夹中厚层状石灰岩。
下部夹一层黄绿色水云母粘土岩，厚1～3m，顶部为肉红色白云质石灰岩，厚2～3m，为一段与二段分层界线。
一段（T1j1），厚219.00m。
灰、浅灰色中厚～厚层状石灰岩，泥质石灰岩夹虫迹石灰岩及生物碎屑石灰岩。
与下伏地层整合接触。
—————整合接触—————
2）三叠系下统飞仙关组（T1f），厚183.00m，分为二段。
二段（T1f2），厚63.00m。
灰绿、紫红色泥岩，钙质泥岩，夹灰色薄层泥灰岩，底部为灰色中厚层状石灰岩厚1.0～2.0m。
一段（T1f1），厚120.00m。
紫红色钙质泥岩夹浅灰色薄层石灰岩，具泥质条带，水平层理发育，底部为紫红色、灰绿色钙质泥岩、泥灰岩、泥质石灰岩互层，厚8～9m。
3）三叠系下统玉龙山组（T1y1），厚129.00m，分为三段。
三段（T1y3），厚36.00m。
顶部为灰色中厚层鲕状石灰岩，厚10～15m，中、下部为灰绿色厚层状泥质石灰岩夹石灰岩；
二段（T1y2），厚54.00m。
灰色中厚层状粉晶石灰岩、泥晶石灰岩，水平层理夹泥质条带；
一段（T1y1），厚39.00m。
为灰、灰绿色薄～中厚层状泥灰岩及钙质泥岩，水平层理发育。
顶部厚0.5～1.5m的岩石中夹方解石脉，呈“龙须状”钙质泥岩稳定全区发育。
底部由数层厚度0.05～0.15m绿灰色水云母粘土岩，夹薄层石灰岩组成，是二叠系与三叠系化石混生的过渡带。
与下伏二叠系上统长兴组呈整合接触。
4）二叠系上统长兴组（P2c）
长兴组为一套浅海相的碳酸盐岩沉积，按岩性可分为二段，厚75.00m。
长兴组二段（P2c2），厚36.00m。
为浅灰、灰色厚层～块状石灰岩，具缝合线构造，含腕足类化石及少量的燧石结核。
长兴组一段（P2c1），厚39.00m。
为深灰～黑灰色中～厚层状石灰岩，下部夹薄层黑灰色泥岩，含腕足类化石及少量的燧石结核。
与下覆地层整合接触。
5）二叠系上统龙潭组（P2l），厚101.00m
根据该组的岩性，含煤性可分为五段。
第五段：
厚30.86m，为灰色石灰岩，黑灰色泥岩组成，含腕足类化石。
第四段：
厚19.21m，为含煤段，此段主要由黑灰～深灰的泥岩、砂质泥岩组成，中部夹一层平均厚1.00m左右的灰色石灰岩（标VI）组成，含煤二层，层位稳定，但不可采。
第三段：
厚19.55m，为灰色石灰岩，含腕足类化石（标III）。
第二段：
厚26.16m，为含煤段，此段主要由深灰色、灰色泥岩、砂质泥岩组成，中部夹一层厚（平均）1.16m灰色石灰岩（标II），含煤二层，可采煤层K1位于底部，厚0.70m～4.75m，平均厚2.10m。
第一段：
厚5.22m，为棕灰色、灰白色铝质泥岩，杂色角砾岩（标I）组成，含黄铁矿结核，与下覆地层假整合接触。
————假整合————
6）二叠系下统茅口组（P1m），厚160.00m。
浅灰～灰色块状石灰岩，呈缝合线构造，含燧石结核及腕足类化石。
（2）井田构造
矿区位于龙骨背斜中段北西翼，岩层呈单斜产出，走向北东，倾向北西，岩层倾角42°～33°，岩层产状变化较大，由西向东在F3断层以东转向南西，在F3断层以东为一向斜，岩层倾向45°转向90°。
断层在本矿区有F1、F2、F3、F4，除F4断层未破坏煤外，F1、F2、F3对煤层有不同程度的破坏，阐述如下：
F1正断层：
该断层位于韦家湾以西150m，走向北西南东，走向长约1300m，平面上呈“S”型，倾向西，倾角53°～70°，地面表现煤系及长兴地层缺失，断距80m～150m，在矿区深部+280m水平以上造成煤层缺失,断层落差10m～70m。
同时该断层在矿区北西方向+280m水平尖灭，对K1煤层有破坏作用。
F2逆断：
该断层位于韦家湾南西方向400m，走向为北东南西，走向长约400m，倾向西，倾角58°～73°，地面表现将煤系地层造成重复，断距约50m，经钻孔及韦家湾煤矿井下揭露控制，该断层破坏煤层高程在+450m水平～+710m水平之间，在补3、补4两钻孔南侧造成煤层重复，断层落差30m左右。
对K1煤层有破坏作用。
F3正断层：
该断层位于韦家湾以东200m，走向北东南西，走向长约1300m，倾向东，倾角35°～40°，地面表现为玉龙山组（T1y）长兴组（P2c）龙潭组（P2l）地层缺失，断距约50m～110m，，经钻孔控制，该断层在矿区深部-300m水平尖灭，断层落差30m～180m，将矿区分割成东西两块，对K1煤层破坏严重。
F4逆断层：
该断层位于1剖面线以东80m，走向北东南西，走向长约850m，倾向北西，倾角65°～78°，地面表现为嘉陵江组
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