水文地质类型划分报告.docx
《水文地质类型划分报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文地质类型划分报告.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
水文地质类型划分报告
永安市坪笑煤业有限责任公司坪笑煤矿
水文地质类型划分报告
永安市坪笑煤业有限责任公司
二0一一年七月
报告名称：
永安市坪笑煤业有限责任公司坪笑煤矿
水文地质类型划分报告
编制：
罗继鑫
审核：
黄后贵
单位负责人：
刘长青
提交单位：
永安市坪笑煤业有限责任公司
提交时间：
2011年7月
一、矿井及井田概况
（一）矿井及井田基本情况
坪笑煤矿为“六证”齐全的合法生产矿井，采矿许可证号为：
C350000************4719，有效期：
2009年2月16日至2019年2月16日；
生产许可证号为:
203504810238，有效期:
2009年8月1日至2015年4月1日；安全生产许可证号为:
（闽）MK安许证字[2005]G057（G1）,有效期：
2008年12月31日至2011年12月30日;矿长资格证号为：
MK35026057,有效期：
2009年2月6日至2013年2月5日;矿长安全资格证号为：
闽MK安许字〔2005〕G057（G1）,有效期：
2008年12月31日至2011年12月30日;营业资格证号为：
350000100034878,有效期：
2009年10月21日至2019年10月20日。
矿井于1989年3月开始建井，于1990年3月正式投产。
矿井开拓方式为平硐方式，分坪笑、文坑两个生产采区，目前生产片盘为坪笑+469m水平、文坑+606水平，下部片盘暂未开拓。
矿井运输方式为1吨侧卸矿车列车运输，通风方式为中央边界机械抽出式，总回风平硐设置在坪笑+515、文坑+684回风平硐，工作面采煤工艺为炮采，采煤方法主要为壁式或高位贯通。
设计采区回采率为≥85%，历年开采后经核算，均达到设计要求。
矿井开采地层为二叠系童子岩组三段含煤地层（P1t3），开采煤层为：
C0、C1、C2煤层。
根据福建省经济贸易委员会闽经贸能源[2007]35号文精神，本矿井与曹远镇煤矿文坑620井和安砂煤矿东坑洋井进行资源整合，2007年6月由江西省煤矿设计院编制了本矿的资源整合可行性方案设计，2007年9月江西省煤矿设计院编制坪笑煤矿资源整合设计，设计生产能力60kt/a,2010年实际产量（掘进煤0.75万吨）。
（二）位置、交通
位于永安市之西南，直线距离19km，行政区属永安市安砂镇管辖。
地理坐标：
东经117°09′17″—117°10′44″，北纬25°56′55″—25°54′44″。
采矿证号为：
C350000************4719，有效期：
2009年2月16日至2019年2月16日，生产能力6万吨/年，
矿井采矿许可证的拐点坐标如下：
根据福建省经济贸易委员会关于永安市煤炭资源整合总体方案的批复（闽经贸能源（2007）35号），整合（拟扩大）后矿区范围由1、2……26、27计27个拐点圈定，面积3.2571km2，由坪笑、文坑和东坑洋矿段组成，各矿段的拐点坐标和开采深度详见以下：
坪笑矿段：
1、286857839515635；2、286817039516170
15、286752039515335；16、286801739514678
开采深度：
+350m--+625m。
文坑矿段：
3、286788239515800；4、286723039516490
5、286713039516850；6、286728039516930
7、286750039517240；8、286732539517515
9、286699039517100；10、286538539516365
11、286600039516030；12、286700039516490
13、286720039516490；14、286787039515784
开采深度：
+400m--+700m。
东坑洋矿段：
17、286854939515585；18、287046539514265
19、287085039514495；20、287300039514280
21、287348039514900；22、287137039514830
23、287117039515350；24、287070039514950
25、287084339514515；26、287046539514289
27、286855939515603
开采深度：
+300m--+420m。
矿区面积为3.2566平方公里，开采标高+700m～+300m。
矿区位于福建省中部永安境内，位于永安市西南，直距19km，永安～安砂公路距本矿区4公里，有矿区公路与之相连接；永安市有高速公路、鹰厦铁路经三明市到达省城福州市，距离300公里，与国家级开放城市厦门市有铁路、泉三高速、三福高速公路相连接，交通方便
（三）地形地貌
矿区地貌属侵蚀构造中低山类型，地形复杂，区内最高点位于矿区南部山头上，海拔标高约1060.7m，最低点位于矿区北部河床中，为矿区最低侵蚀基准面，标高约235，相对高差825.7m。
总的地貌趋势为南高北低，中部高两侧低，一般坡度为15-35°。
（四）气象、水文
矿区位于福建省中部，属亚热带潮湿气候区，年降水量最大2337.3毫米，最小1042毫米，年平均降雨量1600～1800mm，日最大降雨量94.5mm，连续降雨最长达14天，雨量为272.0mm；年平均气温18.9度，夏季最高气温39.2度，多出现在七、八月；冬季最低温度零下6℃，多出现在十二、一月；风向多北东、北西，最大风速33m/秒；相对湿度月平均70-80％。
主要河流九龙溪在矿区外围约5公里的处经过，最低侵蚀基准面为+170米，其流量大于160m3/秒；井田内沟谷发育，呈树枝状分布，多为常年流水，流量一般1-5升／秒，井田内无大的地表水体，仅西部的蔡地沟较大，雨季最大水量979升／秒，平常46.61升／秒，最后汇入九龙溪。
历史最高洪水位发生于1992年，标高为329米。
（五）地震
据历史资料，本区未发生过5级以上的破坏性地震，根据《中国地震动峰值加速度区划图》福建省区划一览表，本区地震烈度属Ⅵ度区，区域稳定性较好。
（六）矿井排水设施能力现状
1、排水能力现状
矿井为平硐开拓，排水方式为自流排水，2010-2011年矿井有安排资金对主要运输石门、大巷的水沟进行全线扩容改造，改造后水沟断面为宽（40cm）×深（35cm）。
通过扩容改造，提高了排水沟的过水能力，改变了原来雨季期间矿井水溢出水沟至道床的局面。
2、涌水量预测及排水能力
2010年坪笑采区最大涌水量为61.5m3/h，最小涌水量为15.6m3/h，正常为28.1m3/h。
根据2011年采掘工程布置，预测今年矿井涌水量与2010年相当，预测最大涌水量为62.0m3/h，最小涌水量为15.2m3/h，正常为29.5m3/h。
2010年文坑采区最大涌水量为11.3m3/h，最小涌水量为3.7m3/h，正常为7.5m3/h。
根据2011年采掘工程布置，预测2011年最大涌水量为55m3/h，最小涌水量为15m3/h，正常为25m3/h。
二、以往地质工作和水文地质工作评述
（一）以往地质工作成果
1972年12月至1973年1月，原福建省地质二团二中队九人普查组对井田进行了为期一个多月的普查，填制了1：
10000地质草图22平方公里。
1973年8月至11月，原福建省地质二团一中队组织普查组对井田进行了三个多月的普查工作，施工三条勘探线剖面，进行沟谷编录和填制1：
10000地质草图，圈出井田含煤面积达4平方公里，预测无烟煤储量2975万吨，并完成主要实物工作量如下：
槽探 7201.57立方米；
1：
10000地质草图 12平方公里；
沟谷编录 4410.7米（平距）
煤样 5个；
煤小体重样 5个；
岩矿鉴定样 27个。
1976年，对井田北部与半罗山东井田共用勘探线60线，在已有钻孔（ZK22、ZK23）的基础上，再增加3个钻孔（ZK69、ZK77、ZK78），较严密控制该线深部构造和含煤性；对本井田68线主干勘探线设计二个钻孔，（ZK1、ZK2），进行深部了解和控制。
设计钻探工程于1977年2月施工完毕。
1978年4月至7月进行了1：
5000地质填图工作。
共完成工作量：
1：
5000地形地质草图6平方公里
钻探1259.35米/2孔
通过上述工作，对本井田的构造和含煤性有了较清楚的了解，并求得无烟煤储量193.99万吨。
其中C级73.17万吨。
（二）水文地质工作评述
为了查明井田水文地质条件、预测未来矿井的涌水量、提供矿井开采设计必要的水文地质资料，福建省地质二队在地质勘探时期根据规范要求及永安矿区水文地质工作总体设计，进行了相应的水文地质工作，结果为：
1、井田水文地质工作中所进行的水文地质测绘、钻孔简易水文观测及岩心检查、地下水动态长期观测、探硐水文地质调查、钻孔放水试验、水样的化学分析和细菌分析等，基本能满足规范要求。
对井田水文地质条件已经查明，对供水水源的水量及水质进行了评价，对矿井涌水量进行预测。
2、井田内钻孔使用浓泥浆施工，故简易水文地质观测项目不全，对评价富水性弱的含水层和局部导水断层带来一定程度的影响。
另外，封孔水泥柱厚度没有考虑煤层开采顶板陷落影响带高度，加上地下水一般酸性较大（PH值=3.6-6.25），对封孔质量有影响，开采遇到钻孔要提高警惕，采取防水和排水措施。
3、井田内及井田边界无大的地表水体，地下水靠大气降水补给，矿坑充水因素是翠屏山组及含煤段的承压裂隙水。
断层虽发育，但均属局部导水断层，且导水性弱。
因此井田水文地质条件属简单类型。
其中：
+250m水平位于半罗山东井田，北接东坑仔井田，为永安煤业公司下属的东坑仔煤矿所开采，南邻富贵山井田，为地方矿井所开采，西为半罗山西井田，也由东坑仔煤矿开采，东部受F4断层影响，含煤地层断失，无开采矿井。
相邻矿井均在自有采矿权内开采，交界处设有隔离煤柱或大断层为天然屏障，无超层越界行为。
三、地质概况
（一）地层
矿区位于福建闽西南凹陷亚中段，主要构造为三对背向斜组成的加福复式褶皱，本井田处于加福复式向斜东翼最南段。
1、地层：
井田内出露地层由东往西有：
二迭系下统文笔山组（P1w）、二迭系下统童子岩组（P1t）、翠屏山组（P2cp）。
文笔山组和童子岩组因受断裂破坏，出露不全，仅在井田东部大致呈北北东向条带状延伸分布。
翠屏山组分布于井田中部和西部，约占井田面积五分之四。
2、构造：
⑴褶皱：
区内大型褶皱构造主要分布于井田中南部，主要有二级褶曲1、2号背向斜，以及与二级褶曲相伴生的更次一级褶曲，组成了一个被F11破坏、由向南西逐渐倾伏、撒开，向北北东抬升、收敛的帚状构造；帚状构造以西，则为向北西倾斜的单斜构造，一般倾角平缓，平均15°左右，沿倾向发育有三组较宽缓褶曲。
地层走向及倾向受帚状构造形态控制，走向北东40°-北北东15°左右，由于不对称褶曲,倾角一般变化较大，30°-60°，向斜东翼、背斜西翼较陡，尤其是2号向斜东翼，在＋400米水平以上，倾角陡，常产生直立倒转。
⑵断裂：
井田内断裂构造较发育，尤以东部更明显。
落差大于30米以上的断层，共发现12条。
其中正断层9条，逆断层3条。
落差小于30米的断层3条。
F0、F1形成较晚，切割所有地表和深部褶皱和断裂。
按其断层走向分为四组：
北北东:
F3、F4、F5、F6、F11、F12、F13、F16、F2;
北东:
F14、F15、F10;
北东东：
F1;北北西：
F0、F9;
图3-1井田构造纲要图
表3-1井田断层一览表
断层
编号
落差（m）
性质
走向
倾向
倾角
控制情况
查明
程度
F0
200-400
正
北北西
北东
20
地表、钻孔
基本
查明
F4
300
正
北北东
北西
65
地表、钻孔
查明
F1
200-300
正
北东东
北
50-65
地表
基本
查明
F11
80-100
逆
北北东
东南
70
钻孔
查明
F5
200-300
逆
北北东
东南
50
地表
基本
查明
⑶侵入岩：
区内产出的岩浆岩种类均为喜山期基性岩类辉绿岩，呈灰绿色辉绿结构，主要成分为斜长石和单斜辉石，少量磁铁矿。
多呈岩墙和岩脉产出，受控于北西向裂隙带和断裂带，呈断续分布。
由于辉绿岩体呈岩脉、岩墙产出，对煤层吞蚀范围小，但在岩浆岩产出部位部分出现了无煤带，或引起煤层形态与厚度发生不规则的变化。
岩体与围岩、煤层一般都为突变型接触，都没有明显的接触交代和热变质现象，对煤层煤质及煤的工业用途没有较大影响。
四、区域水文地质
矿区位于福建省中部，属亚热带潮湿气候区，年降水量最大2337.3毫米，最小1042毫米，年平均降雨量1600～1800mm，日最大降雨量94.5mm，连续降雨最长达14天，雨量为272.0mm；矿区地形属低山丘陵，山脊近南北走向，南高北低，东坡较陡，西坡平缓。
主要河流九龙溪在矿区外围约5公里的处经过，最低侵蚀基准面为+170米，其流量大于160m3/秒；井田内沟谷发育，呈树枝状分布，多为常年流水，流量一般1-5升／秒，井田内无大的地表水体，仅西部的蔡地沟较大，雨季最大水量979升／秒，平常46.61升／秒，最后汇入九龙溪。
历史最高洪水位发生于1992年，标高为329米。
（一）区域含水层及其特征
矿区出露地层主要有翠屏山组第三段、第二段、第一段以及童子岩组第三段第四带、第三带、第二带、第一带地层。
1、翠屏山组第三段
以本段地层底部的砂质岩层含水为主，含水层有1-2层。
地表分布于井田西部及井田南部1号向斜两翼。
钻孔施工过程中未遇涌水和严重漏水现象，地表泉水不明显，富水性弱-极弱。
2、翠屏山组第二段
以本地段地层上部和底部的砂质岩含水为主，部分为粉砂质岩层含水，含水层有2-7层，单层厚度2.05-50.59米，平均总厚度68.77米，占本段地层厚度的33.2%。
地表分布于井田的西坡及2号背斜轴部和2号向斜轴部及东翼。
本层富水性极弱-弱，局部为中等。
3、翠屏山组第一段
以本段地层的中部及底部的砂页岩含水为主，含水层有1-6层，平均总厚度70.77米，占本段地层厚度的50.22%。
地表分布于53线以北井田中部的脊山一带。
本层富水性弱，局部为中等。
本含水层为含煤段盖层，局部地段通过断层能和主要可采煤层接触，地下水通过钻孔及局部导水断层进入矿井。
4、童子岩组第三段第四带
以本段0、1、2号煤层顶底板的砂质岩含水为主，次为粗粉砂岩含水。
含水层有1-5层，单层厚度0.91-18.88米，平均总厚度16.67米，占本地段地层厚度20.3%。
地表分布于井田东部。
本层富水性极弱-弱，含水层厚度及富水性变化较大。
5、童子岩组第三段第三带
以本段砂质岩层含水为主，含水层有1-3层，单层厚度0.52-15.76米，平均总厚度8.21米，占本地段地层厚度的11.4%。
地表在井田东部有零星出露。
含水层厚度及富水性变化均较大，常呈透镜状，对矿井充水影响不大。
总体评价富水性弱-极弱。
（二）区域隔水层及其特征
本井田含水层与隔水层相间，隔水层以泥质岩层为主，次为粉砂质岩层。
据钻孔揭露，隔水层一般岩心完整，裂隙不发育，岩层稳定，仅局部受构造影响而岩心破碎。
隔水层在翠屏山组地层中占50%以上，在童子岩组地层中占80%以上，隔水性能较好。
井田所见侵入岩均为辉绿岩，多呈岩墙和岩脉产出。
侵入岩一般不含水（常起隔水作用）,富水性较弱。
（三）地下水的补、径、排
矿坑主要充水水源是大气降水，大气降水主要通过浅部的采动影响（特别是冒落裂隙带扩展到地表的地带）渗透到矿井坑道，矿坑涌水量的大小主要取决于大气降水量与浅部采动影响地带面积的大小。
本区雨量充沛、地形坡度较陡、植被发育地表迳流条件较好，不利于降水的渗入，但地表岩层风化裂隙发育，浅部煤层开采易产生裂隙，为降水的渗入开辟了通道，对坑矿涌水量、地下水有一定的影响；矿井含煤地层童子岩组及上部盖层翠屏山组含水层为承压裂隙水，呈透镜状不均匀分布，总体评价富水性弱-极弱，开采范围内无岩溶含水层，且致密性的泥质隔水层大量分布，占总地层厚度的50%-80%以上，隔水性能较好，补给条件差，补给来源少-极少。
五、矿井水文地质
（一）井田边界及其水力性质
矿区北以60线为界与半罗山煤矿相毗邻，与半罗山煤矿有签订安全生产协议，明确各自矿权范围，约束双方在矿权范围内开采，不得侵入对方范围违法开采，且分界线处设有矿井分隔煤柱，目前双方均无超出矿权范围超层越界开采行为；南以F0断层为界，F0断层为半隐伏正断层，井田南部逐渐抬高出露至地表，断层上盘为童子岩组含煤地层（P1t），下盘为文笔山组-童子岩组一段地层（P1w-P1t1），断层面呈波状起伏，断层导水性弱-极弱；东以F5断层为界，F5断层为北北东走向的正断层，倾向北西，仅在浅部局部导水，深部导水性差或不导水；西以F2断层为界，F2断层为北东走向，倾向南东的倾向正断层，根据开采揭露，仅在局部有出现少量的滴水状，导水性弱-极弱。
（二）含水层
矿区含水层主要集中在含煤地层上部盖层翠屏山组一段（P2cp）及童子岩组三段第四带（P1t3-4），含水层具体含水性为：
（1）翠屏山组第一段
以本段地层的中部及底部的砂页岩含水为主，含水层有1-6层，平均总厚度70.77m，占本段地层厚度的50.22%。
地表分布于53线以北井田中部的脊山一带及53线以南井田东坡。
本层富水性弱，局部为中等。
本含水层为含煤段盖层，局部地段通过断层能和主要可采煤层接触，地下水通过钻孔及局部导水断层进入矿井。
（2）童子岩组第三段第四带
以本段0、1、2号煤层顶底板的砂质岩含水为主，次为粗粉砂岩含水。
含水层有1-5层，单层厚度0.91-18.88m，平均总厚度16.67m，占本地段地层厚度20.3%。
地表分布于井田东部。
本层富水性极弱-弱，含水层厚度及富水性变化较大。
（三）隔水层
本井田含水层与隔水层相间，隔水层以泥质岩层为主，次为粉砂质岩层。
据钻孔揭露，隔水层一般岩心完整，裂隙不发育，岩层稳定，仅局部受构造影响而岩心破碎。
隔水层在翠屏山组地层中占50%以上，在童子岩组地层中占80%以上，隔水性能较好。
（四）矿井充水条件
1、大气降水：
矿坑主要充水水源是大气降水，大气降水主要通过浅部的采动影响（特别是冒落裂隙带扩展到地表的地带）渗透到矿井坑道，矿坑涌水量的大小主要取决于大气降水量与浅部采动影响地带面积的大小，降水量与浅部开采冒落面积越大，矿坑涌水量就越大，地表水渗透到井下以后大部分从+469主平峒自然排出。
本区雨量充沛、地形坡度较陡、植被发育地表迳流条件较好，不利于降水的渗入，但地表岩层风化裂隙发育，浅部煤层开采易产生裂隙，为降水的渗入开辟了通道，对坑矿涌水量、地下水有一定的影响。
2、含水岩层：
主要含水层P2cp1裂隙承压含水层（组）富水性弱至中等、p1t3-4裂隙承压含水层（组）富水性较弱，但靠近1号煤层，隔水层较薄，在施工时一旦隔水层受到破坏或者遇到地质构造对地层产生破坏时，其含水层裂隙水将很容易涌出。
3、导水断层：
矿井内断层较发育，地层断距大于20米断层地表出露有15条，隐伏断层有6条。
井田内以张性为主的较大断层，均被侵入岩所充填。
现查明有一定断距的断层，都是受压扭、张扭应力作用的断层。
由于断层所切割部位的岩性、破碎程度及充填胶结程度的不同，使其导水性也各有差异，钻孔施工过程均未遇严重漏水或涌水现象，局部水位有变化。
断距小于20米的无名小断层，深部有59个控制点，其中32点导水，导水性弱-极弱。
根据探硐的调查，出水点常是小断层或受小断层影响的砂质岩层，其水量变化受降水影响明显，初见时水量较大，但迅速变小，甚至干枯。
矿井内断层少数为隔水断层，大多数为局部导水断层，但导水性弱-极弱。
断层水来源主要是靠大气降水及翠屏山组含水层中的地下水补给，对矿坑充水仅有局部影响。
（五）井田及周边地区老窑水分布状况
矿井坪笑、文坑采区上部为回风井（专用回风井，无开采），早期局部有开采，经现场重新勘查，大部份巷道、采空区无积水，水沟畅通，排水正常，对矿井无水患威胁。
仅坪笑采区+515C1N老巷中部受开采影响，巷道冒落堵塞水沟造成积水，冒落处有少量水排出，预测里段有少量的老巷积水，预测积水深度0.3米，积水老巷长度60米，积水量36立方。
下部开采本块段时，需从上部+515风井修复+515C1N老巷，重新疏通水沟进行排水，待积水全部排干净后下部才可开采，并对排水效果进行现场勘查，确保积水全部排放。
原有开采工程均有实测并上图，测量精度满足要求，资料存档齐全、完整。
（六）矿井充水状况
2010年坪笑采区最大涌水量为61.5m3/h，最小涌水量为15.6m3/h，正常为28.1m3/h。
根据2011年采掘工程布置，预测今年矿井涌水量与2010年相当，预测最大涌水量为62.0m3/h，最小涌水量为15.2m3/h，正常为29.5m3/h。
2010年文坑采区最大涌水量为11.3m3/h，最小涌水量为3.7m3/h，正常为7.5m3/h。
根据2011年采掘工程布置，预测2011年最大涌水量为55m3/h，最小涌水量为15m3/h，正常为25m3/h。
开采至今没有出现≥30m3/h突水点。
丰水期时矿井涌水量会明显增加，大气降水会通过地表裂隙带进入坑道，矿井涌水量随之大幅度增加，达到最大涌水量。
表5-1历年涌水量观测成果表
采区名称
最小
M3/h
最大
M3/h
正常
M3/h
备注
2008年
坪笑
14.1
60.0
26.9
2009年
坪笑
14.4
58.2
27.3
2010年
坪笑
15.6
61.5
28.1
文坑
3.7
11.3
7.5
2011年
坪笑
15.2
62
29.5
文坑
15
55
25
六、矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价
（一）对矿井开采受水害影响程度的评价
1、坪笑采区正常涌水量为29.5m3/h，最小涌水量为15.2m3/h，最大涌水量62m3/h，采区内以少量的淋滴水为主要出水方式，无突水。
文坑采区正常涌水量为25m3/h，最小涌水量为15m3/h，最大涌水量为55m3/h，采区内遇断层切割含水层时以淋滴水为主要出水方式，无突水现象。
矿井为平硐开拓方式，排水方式为平硐自流排水，平硐水沟的排水能力完全满足矿井最大涌水量。
2、矿井已修建完善了防治水工程，如坪笑采区+469硐口防洪坝、拦矸坝、上下部排水涵洞，对井下的排水沟进行了扩容改造；文坑采区修建了排洪沟、拦矸坝、排水涵洞等。
通过以上防治水工程的完善施工，提高了矿井抗水害能力，满足了雨季期间排水要求。
地表没有大的地表水体，北部的九龙溪距矿区5公里，地表水体对矿井无影响。
3、矿井含煤地层童子岩组及上部盖层翠屏山组含水层为承压裂隙水，呈透镜状不均匀分布，总体评价富水性弱-极弱，开采范围内无岩溶含水层，且致密性的泥质隔水层大量分布，占总地层厚度的50%-80%以上，隔水性能较好，补给条件差，补给来源少-极少。
4、矿井范围断层均为浅部局部导水或不导水断层，总体导水能力弱-极弱，开采范围没有灰岩层，对开采无水患威胁。
5、经全矿范围的排查分析，查明矿井及周边无大范围的老空积水，仅有坪笑采区风井+515C1N老巷有36立方少量积水，下部工作面开采之前，将进行疏排水，待排放干净后，方可进入采掘作业
升级会员 