博孜墩煤矿东井水文地质分析报告.docx

博孜墩煤矿东井水文地质分析报告.docx

《博孜墩煤矿东井水文地质分析报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《博孜墩煤矿东井水文地质分析报告.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

博孜墩煤矿东井水文地质分析报告

温宿县博峰煤业有限责任公司博孜墩煤矿东井

水文地质分析报告

温宿县博峰煤业有限责任公司博孜墩煤矿东井

矿区水文地质分析报告

第一节矿区地下水形成的自然因素

一、地形、地貌

煤矿位于西南天山南缘，山体高大、地形切割强烈，地表多被覆盖，植被茂盛，地势总体北高南低，海拔2150—3100米，相对高差950米左右。

山体被近南北向，南东向、南南西向沟谷切割，深度在500—950米。

属中高山地形地貌。

煤矿东西两侧均为高山，总体呈被横向切割的地貌。

矿区一带共分布三条河流，东端为沿南南西流向的库尔归鲁克河流、中部为向南流向的琼库孜巴依河、西端以南西约500米处为沿南南东流向的克基克库孜巴依河，河谷总体呈“V”形谷。

矿井口均位于河流侧向的山坡上，山坡坡度一般在30°—45°不等。

二、气象

煤矿所处地带属北温带大陆性气候，北为天山山脉，南为塔里木边缘盆地，受山区气候和沙漠气候影响，煤矿一带比较湿润，年均降水量224.6毫米，年蒸发量1748—1966毫米，降雨多在7—8月份，时有暴雨和冰雹发生，夏季气温凉爽。

10月份开始降雪积雪，厚度大于0.3米，次年3月积雪消融，冻土深度在1.5米左右。

雨、雪是矿区一带重要的地下水补给方式。

4—9月月平均温度15℃左右，10月至来年3月月平均温度在0℃以下，12月至来年1月平均温度-15℃左右。

区内风向主要为北风、西北风，次为南风。

三、地表水

河流发源于天山雪峰，三条河流总体由北向南至博孜墩乡一带汇合流入以南的喀拉玉尔滚河，由于本次工作程度所限，未对河流进行系统观测。

据58年9月份观测：

琼库孜巴依河流量为26800立方米/小时左右、东端库尔归鲁克河流量为8300立方米/小时左右、西邻区克基克库孜巴依河在13700立方米/小时左右；据85年10月中旬观测：

河流上游流量小于下游流量，降幅8%左右，表明河流在枯水期地下水对河流有一定补给作用，以保证河流常年流水。

四、地层与构造

（一）地层

矿区出露地层有：

第四纪冰川堆积、冲洪积、残坡积物和侏罗纪、三迭纪地层。

第四系为碎石、砂土及少量巨砾石堆积物组成，分布于矿区大部分山坡、山顶及沟谷中，其结构松散、透水性好。

矿区内侏罗系、三迭系部分出露，为一套河流相、沼泽相、泥炭沼泽相沉积，层间有冲刷缺失现象。

地层主要由砾岩、含砾粗砂岩、中—细砂岩、粉砂岩、炭质泥页岩及煤层组成，呈粗细相间、多韵律结构显示，其中砾岩、砂岩岩层含有裂隙、孔隙水，炭质泥岩、页岩岩层富水性差、含水较弱，对地下水接受降水及河水的补给起到隔阻作用。

（二）构造

煤矿地层总体为一舒缓波状的单斜构造，沿北东东向展布，倾向南南东，倾角30°—80°不等、局部有地层倒转现象。

分布有少量节理、裂隙。

矿区内未发现火烧煤层，在西邻五团煤矿局部发现有火烧煤层区，火烧煤层区距本矿区西界以西300米以外。

第二节煤矿含（隔）水层（段）

一、含（隔）水层（段）划分依据

煤矿地层由松散岩类和碎屑岩类组成，以岩性特征、富水条件作为含（隔）水层（段）的划分依据。

第四纪的残坡积物、冲洪积、冰积等堆积物组成的松散岩类，覆盖在三迭系和侏罗系之上和沟谷中，是大气降水和冰雪水融化后首先接收、赋存或运移的松散岩类。

三迭系、侏罗系由碎屑岩类组成呈粗细相间多韵律结构，各类岩石层厚可由数十米到数米，岩层沿走向、倾向有一定变化。

因此以较厚的岩性段来划分含（隔）水层（段）。

按岩石粒度、孔隙裂隙发育程度等，将中粗粒粒度以上碎屑岩层划分为含水层（段），这类岩石孔隙度大、孔隙发育、透水性、含水性相对较好；将泥岩、页岩、粉砂岩为主的岩层划分为隔水层（段）、这类岩石孔隙小、透水性、富水性较差。

二、含（隔）水层（段）划分

按上述划分依据，将第四系划分为透水不含水层，将侏罗系、三迭系划分出的含水段与对地层划分出的段具有一定对应性。

三、含（隔）水层（段）特征

（一）第四纪透水不含水层（Ⅰ）

主要由冲洪积和坍塌砾石、坡积及风成黄土组成，为松散堆积物，其透水性好，易接收大气降水、但其厚度一般为2—5米，且主要分布于山坡、山顶及沟谷中，故不具储水条件，形成以透水而不含水为特征的水文地质单元。

（二）阳霞组中段顶部至下段煤线底板的弱含水层（Ⅱ—1）

分布于矿区南部，岩层主要为中粗粒砂岩夹薄层粉砂岩、次为煤线，粗砂岩孔隙度高，粉砂岩孔隙度低，含孔隙水、少量裂隙水，属弱含水层（段）。

（三）阳霞组下段煤线底板底界—阿合组—塔里奇克组下段下亚段A3煤层底板顶界的含水层（Ⅱ—2）。

分布于矿区中部一带，岩层主要为粗碎屑岩，次为中细粒砂岩，下部A3煤层未发现地下水露头，在生产平硐中发现含孔隙水或孔隙裂隙透水，在地表风化裂隙5%左右，生产平硐内节理、裂隙4%左右，其中西PL1、西PL2、东PL1、东PL2由硐口至硐内200—300以上时局部节理、裂隙达10%左右，富水性相对较大。

西PL1涌水量为0.05升/秒，东PL1为0.03升/秒，西PL6为0.02升/秒。

该层为含水层。

A3煤层底板炭质泥岩、炭质页岩，厚度2—10米，为隔水层。

（四）塔里奇克组下段上亚段A3煤层底板底界至下亚段A2煤层底界的含水层（Ⅲ—1）。

分布于矿区北部，岩层主要为含砾粗砂岩、中—细砂岩、下部为A2煤层或煤线，未发现地下水露头，岩层风化地表含裂隙6%左右，裂隙含孔隙水，为含水层，A2煤层底板为隔水层。

（五）塔里奇克组下段下亚段A2煤层底板底界至黄山街上段顶界的弱含水层（Ⅲ—2）。

分布于矿区中北部，岩层主要为砾岩、粗碎屑岩类、中—细砂岩，含微量孔隙水，为弱含水层（段）。

（六）黄山街组上、下段的隔水层或弱含水层（Ⅲ—3）

分布于矿区北部，岩层主要为泥岩与细砂岩互层、炭质泥岩，未发现地下水露头，岩石孔隙度低，为相对隔水层或弱含水层。

第三节地下水与地表水及含水层（段）之间的水力联系

一、地下水与地表水的水力联系

煤矿共有三条河流穿过，洪水期流量大增，使得地下水的补给应有明显增大。

而在冬季，河流上游流量小于下游流量，表明枯水期地下水对河流有一定补给作用。

由于煤矿现主要开采上山煤层，加之受本次工作程度所限，对最低侵蚀面+2150米水平以下未进行渗水或抽水量测定，经对上山煤层生产平硐渗水观测：

一般含水甚微，呈渗透状，对煤层开采有益无害，当地表降水明显增加时，矿井渗水略有增加，表明含水层有一定渗透性，地表水成为地下水补给水源。

二、各含水层（段）之间水力联系

在煤矿区内第四纪透水不含水层（Ⅰ）分布较广，在地形地貌特征上有利接受大气降水补给，并渗透下伏侏罗纪、三迭纪各含水层（Ⅱ、Ⅲ）和其裂隙，或补给河水。

侏罗纪、三迭纪地层大都被第四系覆盖，受透水不含水层（Ⅰ）的渗透补给，或河流对河床之下地层深部的顺层补给。

在构造作用下形成的裂隙使补给更直接快速，生产平硐由硐口至井内200—300米以上零星裂隙处，见有地下水呈水滴或微细流顺煤层顶板裂隙流出，说明A3煤层底板以上地下水联系密切，但含水层涌水量很小，煤层底板未见有水露头。

第四节水化学特征

矿区一带水化学类型有：

一、河水为碳酸、硫酸—钙、镁、钠型水，水样取自琼库孜巴依、克基克库孜巴依河、库尔归鲁克河，PH值6.9—7.9，矿化度0.16—0.27克/升，总硬度115.89—200.16毫克/升。

二、生产平硐中的水由于自然和人为影响，各硐水质成分差异大，水质类型复杂，主要为氯化—钠型，碳酸、硫酸、氯化—镁、钠型，氯化、硫酸—镁、钠型，PH值6.9—7.9，矿化度5.57克/升，总硬度2443.95毫克/升。

以上成果说明矿区流经河水主要由北部天山雪水融化补给，矿化度低，属软—微硬、弱碱性淡水。

矿井水主要由地表降水渗透补给而成，由于各种因素影响，各矿井水质成分差异大，水质类型复杂。

第五节地下水补给、迳流、排泄条件

煤矿气候总体湿润、雨水充沛，植被发育，是地下水的良好补给迳流区，标高为2150米的河流是最低侵蚀基准面，是煤矿地表水和矿井排水的主要排泄通道。

煤矿基岩层以接受大气降水的冰雪融化水补给为主，河水总体面积小流速快对河流以下岩层补给次之。

洪水期河床水位增高补给略有增大。

基岩层以粗碎屑岩、粉砂岩、泥岩或页岩、煤层的韵律明显，地下水渗透缓慢，迳流不畅排泄较慢，上覆地层地下水侧向垂向补给排泄，方式以排泄为主。

第六节矿床充水因素分析

一、现有生产井充水情况

煤矿生产井主要为阶梯状平硐，井口一般高出当地最低侵蚀基准面30余米以上，主要开采上山煤层，在矿井巷道深部，经观测矿层顶部局部有基岩孔隙和裂隙水，涌水量：

西PL1为0.05升/秒、东PL1为0.03升/秒。

西PL6为0.02升/秒左右，西PL4及其标高以上平硐较潮湿但未有明显渗水。

其中西PL1硐口距硐内316米处、东PL1硐口距硐内390米处，煤层顶板裂隙长分别为2.3米和1.7米。

水呈微细流状渗出，硐内煤层顶板其它区段主要呈水滴状渗出。

标高较低的生产平硐与标高较高的生产平硐多由采仓或风眼连通，涌水主要由标高较低的矿井自然排出，对采煤未有影响，水文地质条件简单。

但东PL3的浅地表，局部有开采塌陷区，应防止暴雨期在塌陷坑泄入洪水渗入生产井，从而影响生产安全。

二、矿床充水因素分析

现主要开采上山煤层，水文地质条件简单，矿床充水主要来源于大气降水，充水强弱受地层岩性、产状、地质构造、裂隙发育程度和地形控制。

矿区煤层顶板主要为砂砾岩、粗砂岩，岩层较坚硬、耐风化、强度大、结构完整，局部发育稀疏的节理、裂隙，正常情况下主要为孔隙透（含）水层；底板为不透水或弱透水的炭质泥岩与粉砂岩互层，造成了水文地质条件的局限性和不连通现象，削弱了水文地质条件的复杂性，总体对矿床开采有利。

但将来在开采下山煤层时应进一步对水文地质进行详查。

第七节矿井涌水量预算

一、计算范围

本次生产地质调查矿井涌水量预算范围，东西分别至矿区边界，计算深度至2187米水平。

二、计算方法、公式和涌水量预算

（一）富水系数法

1、开采量富水系数法

（1）正常涌水量

本矿山主要开采上山煤层，涌水量很少。

分别涌出于10处生产平硐内，控制水平较低的生产平硐涌水量略大于控制水平较高的生产平硐涌水量，涌水量分散。

利用目前生产矿井年产量、年排水量、预测未来新矿井涌水量，其计算公式如下：

KB=QO/POQ=KB•P

式中：

KB—富水系数

QO—现生产矿井年排水量（6307m3/a）

PO—现生产矿井年产量（40000吨）

Q—新矿井排水量（m3/a）

P—新矿井年产量（9万吨）

将以上数据代入上式得：

KB=QO/PO=6307/40000=0.16

Q=KB•P=0.16×90000=14400（m3/a）

（2）洪水期矿井涌水量

根据现有生产井在每年7至8月雨季的排水量资料与正常情况下矿井排水资料为依据计算洪水期矿坑涌水量，计算过程如下：

D=Q洪/Q正=23.33/17.28=1.35

Q洪=D•Q正=1.35×14400=19440（m3/a）或52.26m3/d

第八节供水方向

一、可供选择的水源地

流经煤矿的河流，是常年性的河流，河水主要由北部天山山脉的冰雪融化而成，水质清澈透明，各河水流量在8300立方米/小时—26800立方米/小时，由大至小依次为琼库孜巴依河、克基克库孜巴依、库尔归鲁克河，其水质主要为碳酸、硫酸—钙、镁、钠型水，属低矿化、软—微硬、弱碱性淡水，适用于饮用和锅炉用水，但水中不含碘，长期饮用，易导致甲状腺肿大病，平时应时常食用含碘食品。

因此河水是理想的供水水源。

二、水质评价

（一）三条河流除洪水期外，平时一般透明、无色、无味、无嗅，属SO42HCO32—Ca•Mg•Na型水，矿化度0.16—0.27克/升、总硬度115.89—200.16毫克/升，含量：

Cl-：

11.98—53.42毫克/升、SO42-26.7—80.98毫克/升、HCO3-90.61—317.15毫克/升、PH值6.9—7.9，微含Fe2+、Fe3+、Al3+或不含，均未超过《生活饮用水卫生标准》要求，水质良好。

（二）矿井水，由于各种因素影响，各平硐水质成分差异很大，水质类型复杂，水量很少，其中Cl—含量、总硬度超标，不符合《生活饮用水卫生标准》要求，不易饮用。

综上所述，煤矿区三条河流的水质、水量可满足矿山生活用水和生产用水的要求，是较好的水源地。

第九节小结

通过对煤矿水文地质的初步调查和了解，煤矿处于西南天山南坡中高山带，山体高大，处在地形切割强烈的单斜构造区中。

矿区一带气候湿润，以大气降水为主要补给水源，其次是河流补给河床以下地层。

河床水位以上的矿床主要含水层（段）富水性较低，主要属孔隙含水，次为裂隙充水，是水文地质条件简单的矿床。

三条河流河水水质和水量远可满足矿山供水的要求，取之便利，是较好的供水水源，但需做好防污染工作。

各河床水位均是当地一带最低侵蚀基准面，是矿区排水的主要通道，在夏季洪水期或雨季应做好河道的疏通工作，防止堵塞，避免洪水漫淹造成损失。

同时防止暴雨期地表水泄入开采塌陷区，