矿井水文地质类型划分报告.docx

1、矿井水文地质类型划分报告沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿水文地质类型划分报告编制人：卓文义编制单位：双和煤矿完成时间：2014年1月15日第一章矿井及井田概况第一节矿井及井田基本情况（一）矿山简介及矿权设置双和煤矿属沐川县双和井田双和矿区。矿山位于沐川县城南西203方向，平距约9.6Km，行政区划属乐山市沐川县建和乡河口村13组管辖。矿山有简易公路约8Km与国道213线相接，至沐川县城15Km，交通较方便。矿山采矿许可证证号CXXXX0324，有效期从2010年11月至2012年11月。开采深度+920+520米，面积4.2219平方公里，生产规模为9.0万吨/年，核准开采C2煤层。矿区范围

2、由25个拐点圈定，拐点坐标见表11。表11批准的双和煤矿矿区范围拐点坐标一览表（西安80坐标）拐点号XY拐点号XY13195978.9935387919.33143194256.9835389493.2323195941.9935387823.33153194441.9835389489.2433195442.0135387522.32163194702.9735389446.2543195182.0235387462.31173194941.9735389353.2653194942.0335387422.31183195349.9635389259.2763194712.033538741

3、9.30193195544.9635389152.2873194442.0435387484.29203195799.9635389029.2983193942.0435387735.27213195941.9635388919.3093193544.0535387958.25223196041.9635388817.31103193544.0335388549.23233196041.9635388621.31113193614.0135389069.22243196156.9735388319.32123193745.0035389226.22253196151.9835387919.33

4、133194002.9935389419.23开采深度（m）+920+520矿区范围地理坐标：东经10350461035203，北纬285112285237，矿区直角坐标X31935443196156，Y3538741935389493。矿区中心直角坐标X3194942，Y35388419。矿区中心点地理坐标：东经1035123，北纬285157。矿区主井口紧邻双河口建和沐川公路，至沐川县县城约15公里，沐川县城往南可达屏山县，往北可达犍为县、乐山市，往东可达马边县。至乐山约90Km。批准矿区范围包括原双和煤矿，原福祥煤矿。交通比较方便。见交通位置图。（二）矿井开拓简况及生产能力双和煤矿始建于

5、1998年，从1998年2003年，为私营矿山企业，业主：李兴元。从2004年元月转让给峨眉铝业集团公司，即其亚集团，从2004年其集团开始生产，2005年该矿山停产，2006年又开始恢复生产至2008年6月。从2008年8月又转让给沐川睿生矿业公司至今。矿山开采方式为地下开采，主井以平硐加暗斜井开拓，长595m左右，风井为斜井，长190m，与主井巷道形成通风系统。矿山沿矿层走向开拓水平运输巷，布置多个上山采巷，形成多个采区；开采方法为倾斜长壁式，工作面用割煤机采煤，采区为金属支柱支护，通风运输井巷有塌落地段，用条石砌拱支护。矿井水从巷道侧排水沟自流至井底水仓，用水泵抽至井外流入溪沟。矿井属低

6、瓦斯矿井，安装有瓦斯监测系统。煤矿最大采高约1.0m，采完后完全充填。矿井采矿废碴主要回填于采空区，充填剩余部分用矿车运出，倾倒堆放于井口处河口沟右岸缓坡地带。20062011年从事技改工作，主井口位于矿山北部，坐标X3195582.484，Y35388147.108，Z703.848，风井口位于矿山中东部，坐标X3194968.882，Y35388072.046，Z753.490。矿井采用机车运输，设计生产能力为9万吨/年。（三）地形地貌及植被矿区位于四川盆地西南边缘的五指山中段东缘中低山区，脊岭总体呈南北走向，地市南部高而北部低，最高标高1248m，最低标高约655m，相对高度差593m。

7、矿区总体地处背斜轴部两翼，呈单面山地形：东西坡为顺向坡地形，多为坡度约2030，厚大的玄武岩多发育有高度2050m的陡峭山形。矿区植被较发育，以灌木、乔木生长为主，自然生态环境保存尚好。（四）气象及水文矿区气候属亚热带潮湿气候。年平均气温17，最高35，最低-4；年平均降雨量1540mm，降雨量一般每年59月较大，春冬季节，雨量较小。矿区历年最大风速10.2m/s，风力6级。矿区位于岷江水系沐川河流域范围，地处沐川河上游。矿区中部有汤家沟从西南向北东流经矿区西中部，流量约360m/h，矿区西北部有河口沟，从西南向北东流经矿区西北部，流量约360m/h；在矿区中部有无名沟，从南往北流经矿区中部，

8、与西部的汤家沟、河口沟交汇流入沐溪河，无名沟流量约720m/h。矿区范围内其余小冲沟流水较少，多为干沟。（五）地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区基本地震加速度值为0.1g，所处区域属地震烈度区划度区。（六）矿井排水设施能力现状主平硐和水平巷道均设置排水沟，水沟尺寸为上宽0.35m，下宽0.35m，深0.35m，平巷水沟坡度为3-5，并向井口方向倾斜。一带区涌水汇流入一带区主、副水仓，由排水设备排至+697m水平运输大巷水沟内后，沿该大巷水沟、主平硐水沟自流至地面沉淀池沉淀后外排。矿井水文地质条件属中等类型。据矿山提供资料，矿井目前的正常涌水量为20m/h，最大涌水量为

9、26.7m/h。储量核实报告预测未来矿井开采正常涌水量为102m/h，最大涌水量为136m/h。一带区水泵利用矿井现有3台125D256型水泵，配套电机功率55kw。第二章水文地质工作评述第一节水文地质一、以往地质工作11961年，成都地质学院石油系在区内做过1:10万地质调查工作。21976年207地质队曾在此开展过地层调查工作，提交有四川省乐山市凉山地区晚二叠系宣威组地层总结报告。31986年207地质队曾在此开展过晚二叠系煤矿资源调查工作。41999年沐川县地矿局在此开展过小煤矿评价地质工作。52003年11月，四川省煤田地质勘察设计研究院，提交有四川省沐川县双和煤矿地质普查报告。打钻孔

10、3个，分别为ZK01、ZK02 、ZK03。矿区C2煤层资源储量估算结果为327万吨，其中控制的资源储量（332）75万吨，推断的资源储量（333）143万吨，预测的资源储量（334）109万吨。62008年12月，由乐山市佰瑞德地质矿产应用研究有限公司对矿山开展过年的检测工作，提交有四川省峨眉山铝业集团有限公司沐川县双和煤矿矿山储量年度报告（2008年度）。72009年4月，由四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队开展了核实工作，提交了四川省沐川县双和井田双和煤矿资源储量核实报告。82010年四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队对矿山开展过年度检测工作，提交有沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿

11、2010年度矿山储量年报。92011年四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队对矿山开展过年度检测工作，提交有沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿2011年度矿山储量年报。这些地质资料为本次核实工作奠定了坚实的基础。二、水文地质工作量及工作方法根据四川省乐山市沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿矿井水患现状调查报告，由于本矿井水文地质条件简单，为简单平缓单斜构造，含（隔）水层特征按地下水赋存条件、地理特征及水力联系，区内地下水划分如下。1、松散岩类孔隙水：第四系坡残积（Q4del）：由崩、坡、残积的块石土、含块碎石的粉质粘土等组成，分布于冲沟及斜坡低缓部位，厚015m，是表层底下水过水通道，雨季富水性

12、尚好，旱季富水性较差，主要分布于矿区中溪沟及地势平缓地带。其位于地表，与开采煤层距离较远，对矿井充水影响较小，属松散岩类孔隙裂隙弱含水岩组。2、基岩裂隙水：区域内主要为峨眉山玄武岩组（P2），为紫色、灰色，杏仁状，致密，坚硬的玄武岩，垂直节理发育，属浆岩类基岩裂隙水，富水程度差，为隔水层；3、碎屑岩类空隙裂隙水：、相对隔水层（T1f1、P2X1）:矿区范围内大面积出露，为灰紫色，薄中厚层状粘土岩，中部夹中厚层状粉砂岩，具水平层理，属碎屑岩类孔隙裂隙含水层，富水能力较弱，隔水能力较强，可作为相对隔水层。、孔隙裂隙弱含水岩组（T1j1、T1f4+3、P2X2）：主要岩性为灰紫色中至厚层状粉砂岩，粘

13、土质粉砂岩，间夹薄中层状粘土岩，粉砂质粘土岩，可见水平层理，属碎屑岩类孔隙裂隙弱含水岩组。4、碳酸盐岩类裂隙水：区域内主要为雷口坡（T1l）组及嘉陵江组二段（T1j2），雷口坡组（T1l）在区域内厚度大于200m，为浅灰灰色中至厚层状白云岩，夹白云质灰岩；嘉陵江组二段（T1j2）为灰色灰黄色中厚层状泥灰岩，夹中厚层状钙质粉砂岩。属碳酸盐岩类岩溶含水层，富水能力极强。本矿井水文地质条件属中等类型。上述各含水层分布于煤层顶底板，但随深度的增加含水程度有减弱的趋势。兴山井田区域水文地质条件是比较简单的，岩层的富水情况不会危及正常生产。三、井田充水因素（一） 顶板充水水源飞仙关组一段上亚段（T1f1-

14、2）裂隙含水层下距C3可采煤层平均厚56.05m，C3煤层平均厚0.81m，倾角30，以全部冒落法管理顶板，按下式计算煤层开采后冒落带(He)和导水裂隙影响带（Hf）:He= 4M He=100M/(3.3n+3.8)+5.1式中：He煤层开采后的冒落带高度（m）M可采煤层真厚度（m）Hf导水裂隙影响带高度（m）N煤层层数计算结果，煤层开采后冒落带高度3.32m；导水裂隙影响带高度为12.89m。导水裂隙影响带仅到达飞仙关组一段下亚段（T1f1-1）下部，未超过顶板隔水层，由此可见飞仙关组一段上亚段（T1f1-2）裂隙含水层的地下水对矿井开采影响不大。（二） 底板充水水源峨眉山玄武岩裂隙含水层

15、（P2）上距C2煤层平均78.09m，其间主要岩性为灰色泥岩、凝灰质泥岩、铝土岩，含铁质，有一定的隔水作用，该含水层水对煤层的开采无充水影响。（三）、生产小煤窖及老窖充水情况区内生产小煤窖及老窖大多位于浅部，矿井标高在当地侵蚀基准面以上。在近年的关井压产中已经关闭。采用平硐、斜井、平硐+斜井的方式开拓。平硐一般是自然排水，斜井为机械排水。煤层露头一带小窖采空区的老窖积水，多已渗入下部矿井中，沿平巷流出井口。原有老窖巷道内普遍积水，矿井水一般受大气降水影响较小。矿区内由于横向沟谷发育，长年有水流，未来矿井埋深较浅时，地表溪沟水沿浅部裂隙贯入矿井，成为矿井的充水水源。综上所述，矿区地下水主要受大气

16、降水补给，通过断层、裂隙带及采空塌陷裂隙进入矿井，是未来矿井主要充水水源。小煤窖采空区积水较富，在煤矿生产中宜采取预探预放等措施，避免老窖水和裂隙带水的溃水。1、水文地质工作方法：目前矿坑开采最低标高为+636m。矿坑水主要来自斜井筒、C2煤层采区、现矿坑与老窑汇通处得原透水点及煤层直接顶板裂隙含水岩组含水层。矿坑涌水量与矿井开采深度及开采面积有关。采用水文地质比拟法技术矿坑涌水量。2、矿井涌水量预计：（1）计算公式： (公式一) （公式二） (公式三) （公式四）式中：Q、Q1-预算及实际矿坑涌水量（立方米/小时）F1、F2-预算及实际采空区面积（平方公里）S、S1-预算及实际水位降低（米）

17、计算结果：13.2立米/时。（2）计算参数值的确定1、Q1实际矿坑涌水量的确定矿坑实际测定涌水量：采用矿坑平季、雨季涌水量，C2煤层均采用平季39.92m/h，雨季50m/h。2、F、F1预算及实际采空区面积的确定预算采空区面积F：煤层储量计算平面积与采空区面积之和，C2采用4.2219km。实际采空区面积F1:煤层井巷及采空区图得，C2采用0.6681km。3、S、S1预算及实际水位降低（米）预算水位降低S：地下水水位标高与储量计算最低标高之差，C2采用135m，（地下水水位采用最低侵蚀基准面，即北部无名沟最低点+655m，储量计算最低标高采用+520m）。实际水位降低S1，地下水水位标高与

18、矿井开采最低标高之差，C2采用29m，（地下水水位采用最低侵蚀基准面，即北部无名沟最低点+655m，矿井开采最低标高采用626m）。第三章地质概况第一节地层矿区位于扬子准地台西部，上杨子台坳与四川台坳交接的凉山馅褶束中的雷波穹褶束带的马边沐川弧形构造之五指山背斜中段西翼。五指山背斜轴顺沐川与屏山、马边交界的五指山延伸，在马边县草坡至沐川生基坪之间呈北东向展布，沐川县生基坪至屏山县龙桥呈北西向展布，背斜全长73km，宽10km，大体呈向北东凸出的弧形。核部出露最老地层为上二叠统下三叠统。矿区位于五指山复式背斜中段近轴部西翼，为单斜构造形态，断裂较发育，构造复杂程度属中等。地层总体走向近南北，倾向

19、NW，倾角1035。矿区北部，地层走向N30E,倾向NW ，倾角1035，中部、南部走向近南北，倾角1020，现将矿区内的褶皱、断层分别叙述如下。 第二节 构造区内褶皱为五指山背斜中段，褶皱由北部河口沟进入矿区后，近南北向纵贯全区，于兴隆湾一带延伸出矿区，延伸长度2.6km。轴部出露最老地层为上二叠统峨眉山玄武岩组，产状平缓，倾角约1520，两翼由三叠系、侏罗系组成，地层较陡，在剖面上有不对称的“箱状”。除五指山背斜外，矿区内次级褶皱不发育，但地层产状变化较大。二、断层1、河口逆断层（F1）位于矿区东侧，北由铜罐寺延入矿区，经生基坪包包、笕槽湾向南延伸出工作区。断层走向近南北，倾向东，倾角约7

20、5左右，断距约60米，延伸长度2.6km。矿区内飞仙关组12段、宣威组、峨眉山玄武岩组。断层上盘岩层走向N2030W，倾向东，倾角较陡，一般在60左右，下盘岩层N2030W，倾向西，倾角较缓，一般在1020左右，最大的仅35左右。 在矿区南部切割了深部煤层，断距加大，对南部一带煤层的开采影响较大，工作区内出露条件差。2、 F2逆断层位于河口小沟中，断层走向N25E，倾向NW,倾角约30左右，延伸长度180m，断距23m,破碎带宽约2m，切割飞仙关组12组、宣威组二段地层。该断层影响浅部煤层的开采。3、F3逆断层位于梨子坪小沟中，断层走向N25E，倾向NW，倾角2530，延伸长度约180m，地层

21、断距23m，破碎带宽约4m，切割飞仙关组12段、宣威组二段地层。ZK02钻孔揭露，井深120.64m处见该断层，使C4煤层缺失，该断层影响浅部煤层的开采。3、 f4逆断层位于小埂子南，为隐伏断层。推断断层走向近南北，倾向W，倾角越40，延伸长度约400m。 经ZK03钻孔揭露，井深234.00m处见该断层，该井段岩芯采取率差，破碎带不明显，断层使宣威组二段地层重复10m左右，地层断距10m，该断层影响浅部煤层的开采。4、 f5正断层位于小埂子南，为隐伏断层。推断断层走向近南北，倾向W，倾角约40，延伸长度约1 00m。经ZK03钻孔揭露，井深252. 46m处见该断层，使C2煤层缺失仅余0.1

22、6m，煤芯上见大量的方解石脉、磨光镜面、擦痕及阶步特征，地层断距约1m左右，对煤层的开采影响不大。5、 F6正断层位于梨子坪沟中，为推断断层。断层走向近南北，倾向W，倾角越30，延伸长度约200m。该断层使宣威组二段地层缺失15m左右，地层断距15m。该断层影响浅部煤层的开采。除上述断层外，根据以往老窖调查访问，尚有一些走向北西的小断层分布于煤系中，但断距不大。矿区地处五指山背斜西翼、F1断层下盘。含煤地层的岩石强度较下部玄武岩低，在经历了喜山期、燕山期等多次构造运动后，煤系内小断层发育。分析其力学特征，主要受东西向主应力的挤压作用，形成了走向近南北的五指山北斜、F1断层，在派生剪切应力的作用

23、下，形成了低序次的、走向NE和NW的小断层，在剖面上，与F1断层组成“入”字型构造，为F1断层下盘的羽状断层。虽然断层的断距一般较小，但对煤层的连续性、厚度的稳定性有一定的破坏作用。第三节 岩浆岩矿井侵入岩主要为辉绿岩，分布于10线及北西地段，呈岩墙产出，部分吞蚀了24、27煤层。对煤层开采影响不大，主要分布于构造带附近。总之，本区构造属三类三型第四章区域水文地质第一节地下水的补、径、排条件地下水的补给、迳流、排泄条件1、补给：各含水层露头区，为其补给区，主要受大气降水补给，浅部风化带动态变化大，严格受降水控制，变化可达数十至数百倍，各地表水体对底下水也有补给作业。但由于矿区含水层呈窄长条状分

24、布，出露面积较小，致使降水渗入补给量受到限制，所以总体而言地下水储量不丰富。2、径流：浅层地下水，一般在短距离内完成循环，在沟谷切割处以泉的形式分散排泄于地形低洼处和冲沟边。转化为地表径流，少部分地下水顺层向深部循环，随着深度的增加，裂隙发育程度不断减弱，其导水性能和连通性能均变差，地下水循环作业减弱，地下水运动缓慢，逐渐呈相对停滞状态。因此，深部底下水在静水压力的作用下，使其弹性给水能力增大，所以当承压水被揭露以后，一般具有较高的压力水头。由于补给量小，故主要以消耗静储量为主。其特点是最初涌水量大，随着时间的推移，其涌水量就逐渐减少。3、排泄：浅部在沟谷切割含水层后，以泉水形式排泄，泉水量一

25、般小于0.51/s；部分地下水赋存于含水层中。当矿坑井巷揭露及采空区塌陷带影响到该裂隙含水岩组时，通过矿坑排泄。综上所述：本区水文地质类型为中等（）级。第五章矿井水文地质第一节井田边界及其水力性质井田边界:由25个拐点圈定，水质：碳酸盐岩类岩溶水，第二节 煤层充水含水层含煤地层为二叠系上统宣威组上段（P2X）地层，宣威组上段中赋存的C0 、C1 、C2、C3、C4煤层，仅C1 、C3 局部可采，C2 煤层连续稳定，开采。区内主要可采煤层为C2 煤层，赋存于宣威组上段（P2X）中下部，上距飞仙关组第一段（T1f1）底界约54.58米，距C3煤层底板约31.50米，下距宣威组下段（P2X1）顶界约

26、29.46米，距C1煤层底板约4.98米。煤层沿走向长2610米，沿倾向宽950米。C2煤层多为单一结构，部分为两层结构。上分层厚0.351.40m，下分层厚0.020.22m，夹一层夹矸。厚0.010.10m，夹肝为灰色块状高岭石泥岩。纯煤总厚0.411.40m，平均0.58m。区内次要可采煤层C1煤层和C3煤层，分布于宣威组上段（P2X）中上部和中下部，据调查资料矿区纯煤厚0.00.35米。仅局部可采。C2煤层直接顶板为灰色泥岩，厚度不大，直接顶板为灰色粉砂岩，底板为灰色、浅灰色泥岩。矿井直接充水含含水层双和煤矿矿井直接充水含水层主要为二叠系上统宣威组（P2X），上段（P2X）薄层状粉砂岩

27、，为孔隙裂、隙含水层，根据钻孔及巷道揭露情况显示煤层直接充水含水层厚度约为 10m，厚度较小，且煤层上部、下部均为粘土岩，可作为相对隔水层，总体而言，矿井直接充水含水层对矿床充水影响较小。矿床充水类型为顶板间接充水类型。地表水双和煤矿地表无大型河流，水库等水体，矿区内有3条小型河流及冲沟，此三条溪沟均受大气降水补给，分述如下。双和煤矿地表水简介名称所属水系流量（m/s）补给途径平季雨季汤家沟0.722.3大气降水河口沟0.681.5大气降水无名沟1.211大气降水第三节矿井充水条件a、大气降水一部分沿地表流向溪沟流失，一小部分渗入地下，补给矿井。b、煤层顶板含水层受采动破坏，造成巷道顶板淋水，

28、补给矿井。c、煤层底板含水层渗水补给矿井。第四节井田及周边地区老窑水分布状况（1）、矿井周边现有生产5对，由于个矿井都是独立系统，而且有独立排水系统，所以对矿井安全没有威胁。第五节矿井充水状况（1）、矿井涌水量的构成分析地表水一部分，巷道顶板淋水一部分，旧区密闭渗水一部分。（2）、主要突水点位置、突水量及处理情况井下近年来没有发生突水现象。 第六章对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价第一节 对矿井开采受水害影响程度1、我矿目前已开采到+636m标高，受采动影响破坏度不大，孔隙、裂隙，补给条件一般。2、存在少量旧区积水，位置、范围、积水量不清楚。3、2012年矿井涌水量39.92m3

29、/时。4、矿井无突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全。第二节 防治水工作难易程度评价矿井水患危险性级别为级（中等）类型，进行较困难。第七章矿井水文地质类型划分及防治水工作建议第一节矿井水文地质类型划分矿井水文地质工作是防治水工作的基础，是保证煤矿正常安全生产建设的一项重要基础工作。为了有针对性地做好矿井水文地质工作，从矿井水文地质条件、井巷充水及其相关关系出发，要求对矿井水文地质类型进行分类。分类的主要根据(附表1)矿井水文地质类型进行划分成(附表1续)类型（1）含水层性质及补给条件：简单。受采掘破坏或影响的含水层为弱含水层，各类补给条件差，补给来源也少，因此矿井水文地质类型简单。（2）

30、矿井单位涌水量：中等。因为q=0.5，在 0.1q1.0 之间，所以矿井水文地质类型中等。（3）矿井及周边老空积水分布状况：中等。井田内虽有5个关闭小窑，将采空区积水放干或水量不大，因此矿井水文地质类型中等。（4）矿井涌水量：中等。矿井最大正常涌水量为2012年矿井正常涌水量为39.92m3/h,最大涌水量为50 m3/h ，所以矿井水文地质类型中等。附表1矿井水文地质类型分类依据 类 别简单中等复杂极复杂受采掘破坏或影响的含水层及水体含水层性质及补给条件受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件差，补给来源少或极少受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件一般，有一定的补给水源受采掘破坏或影响的主要是岩溶含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、地表水，其补给条件好，补给水源充沛受采掘破坏或影响的是岩溶含水层、老空水、地表水，其补给条件很好，补给来源极其充沛，地表泄水条件差单位涌水量q（Ls-1m-1）q0.10.1q1.01.0q5.0q5.0矿井及周边老空水分布状况无老空积水存在少量老空积水，位置、范