11513运输巷掘进工作面水文地质分析报告.docx

1、11513运输巷掘进工作面水文地质分析报告镇雄县宝树煤矿11513运输巷掘进工作面水文地质分析报告及水害防治措施编 制： 审核： 总工程师： 编制单位：地测科2020年6月10日11513运输巷掘进工作面水文地质分析报告一、概况一盘区11513运输巷及辅助工程开口点位于一盘区集中运输巷皮带机尾南约5米处开口，布置于C5a煤层顶板岩层中，见煤后沿C5a煤层顶板掘进。巷道设计长度共计534m，其中11513运输巷426米，11513回风联络巷108米，开口方位角a=20500，该巷北侧为未采区，东侧为一盘区集中运输巷，南为F30断层边缘，西为矿井边界，故对周边无大的影响。二、水文地质情况1、地形地

2、貌矿区属构造侵蚀剥蚀低中山地貌，地势总体呈中部与东北面高、西北部、南西部及南东部低，最高点为矿区东北部老鹰嘴山头，海拔+2104.6m，最低点在矿区北部，海拔+1810.30m，相对高差276.30m。地形坡度1555，局部陡立，一般为3045。2、地表水本区域地处云贵高原乌蒙山系北段，矿区地表水属乌江水系，位于赤水河和乌江的上游分水岭地带，地表水系不发育，矿区内仅发育3条溪沟，据调查，旱季其流量1.412.25L/s，雨季流量较大，流出矿区后汇入木纳湾河，向南进入贵州后，注入六冲河，进入乌江上游。矿区地表水对矿床开采影响不大。三、水文地质情况分析1、主要含（隔）水层根据地层岩性组合、富水性、

3、地下水类型等特征，将矿区地层划分为以下含（隔）水层。现由新至老分述如下：（1）第四系（Q）砂砾石土弱-中等孔隙含水层分布于矿区西南及西北部，厚015m。岩性为残坡积、崩积、冲积、滑坡物堆积之砾石、砂、亚砂土和粘土组成，结构松散，透水性较好，含孔隙潜水。矿区内无泉水出露，据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘报告，泉水旱季流量0.022-5.860 L/s、一般小于1.0L/s，泉水雨季流量0.253-7.600 L/s、一般0.600-1.700L/s，富水性弱-中等，并随季节变化而变化。主井、风井井口附近有少量该含水层分布，但由于其分布范围与厚度有限、且富水性弱，对矿井充水有一定影响。（2）飞仙关组

4、第三段（T1f3）砂泥岩弱裂隙含水层主要出露于矿区东北部和东部矿界附近，厚109129m，平均厚116m。岩性为紫红色薄中厚层状粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩，粉砂岩与细砂岩具水平层理、斜层理和交错层理。裂隙较发育，含裂隙水，矿区与区域内无泉水出露，其富水性弱，对矿井充水无直接影响。（3）飞仙关组第二段（T1f2）砂泥岩弱裂隙含水层出露于矿区中部和东部，厚5987m，平均厚70m。上部为紫红色薄中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩；下部为黄绿、灰绿色薄中厚层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹紫红色粉砂岩、细砂岩，底部夹37层透镜状灰白色薄中厚层鲕状灰岩和薄层状泥灰岩。本段裂隙较发育，含裂隙水，矿

5、区与区域内无泉水出露，其富水性弱，对矿井充水无直接影响。（4）飞仙关组第一段（T1f1）灰岩砂泥岩类弱-中等岩溶裂隙含水层出露于矿区北部、西部、中部和东南部，厚4064m，平均50m。上部为浅灰灰色中厚层状细晶鲕状灰岩，夹灰绿色、紫红色泥质粉砂岩，细砂岩；下部为灰绿色、紫红色细砂岩与泥岩粉砂质、粉砂质泥岩夹薄层鲕状灰岩。鲕状灰岩一般有3层，最厚的一层为B9标志层，厚18m左右，全区稳定，质较纯，岩溶中等发育，可见较大的溶蚀裂隙、溶洞。据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘报告，地表出露泉水较多，泉水流量0.02215.000L/s，一般0.3001.800L/s，钻孔单位涌水量0.01508-0.37

6、515 L/sm、渗透系数0.3977-1.81376 m/d（见表5.3-1），富水性弱强。矿区内见3个泉水（Q3、Q4、Q5），流量0.2201.180L/s，富水性弱-中等。对矿井充水有一定影响。表5.3-1飞仙关组第一段（T1f1）地层抽水试验成果表钻孔编号水位降深S(m)涌水量Q(L/s)单位涌水量q (L/sm)渗透系数k（m/d）ZK38035.051.89450.375151.81376ZK42008.270.12470.015080.3977（5）三叠系下统卡以头组（T1k）砂泥岩弱裂隙含水层出露于矿区北面、西面和南面矿界内，厚4768m，平均厚56m。岩性为灰绿色中厚层状泥

7、质粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、薄层灰岩。本组以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主（占78.0199.06%），夹细砂岩（占019.21%）或灰岩透镜体（仅占0.092.80%），见表5.3-2。表5.3-2 镇雄煤矿区北部井田西段T1k岩性组合特征表线号分层粒度百分比4线6线8线10线12线14线16线细砂岩厚度（m）2.491.944.258.646.6700（%）4.613.507.4219.2112.3000泥质粉砂岩厚度（m）28.0344.1436.0612.7633.4127.9243.09（%）51.9379.7062.9828.3761.6258.6780.43粉砂质泥岩厚度（m）22

8、.027.7515.7122.3313.0219.229.70（%）40.7913.9927.4449.6424.0140.3918.11灰岩厚度（m）1.441.551.241.251.120.450.78（%）2.672.802.172.782.070.091.46本组在矿区及区域内未见泉水出露，据钻孔抽水试验资料:单位涌水量0.0019-0.01667L/sm，渗透系数0.0073-0.04475m/d（见表5.3-3），富水性弱。表5.3-3 卡以头组（T1k）地层抽水试验成果表孔 号水位降深S（m）涌水量Q（L/s）单位涌水量q（L/sm）渗透系数k（m/d）ZK100322.540

9、.0430.00190.0073ZK181028.430.4740.016670.04475开采浅部煤层时，采空区冒落带导水裂隙可到达该含水层，其地下水对矿井直接充水。为矿床顶板含水层。对矿井充水影响较大。（6）长兴组（P2c）灰岩砂泥岩弱-强岩溶裂隙含水层为次要含煤地层，出露于矿区北面和南面矿界附近，厚3655m，平均厚45m。岩性由浅深灰色薄中厚层状泥质灰岩、钙质细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和煤层组成。含煤47层，编号煤层4层（C1、C2、C3、C4），其中C1煤层在区域上局部可采外，其余均不可采。泥质灰岩一般分为5个单层，总厚20m左右，约占全组的50%，单层一般厚5.07.0m，最厚

10、11.0m左右，以B、B标志层较为稳定，B标志层厚度最大，为主要含水层。浅部岩溶中等发育，局部发育小型溶蚀裂隙、溶洞，含裂隙岩溶水。据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘报告，本组出露泉水较多，旱季流量0.0272.50L/s、雨季流量0.03326.000L/s，钻孔单位涌水量0.0001060.106L/sm，渗透系数0.00040.503m/d（见表5.3-4），富水性弱-强。表5.3-4 长兴组（P2c）抽水试验成果表钻孔编号降深S（m）涌水量Q（L/s）单位涌水量q（L/sm）渗透系数k（m/d）ZK40117.070.03380.001980.011ZK100321.390.002260.

11、0001060.0004SK217.881.900.1060.503该含水层位于C5a煤层之上，为矿井直接充水含水层，对矿井充水影响大。（7）龙潭组（P2l）砂泥岩弱裂隙含水层本组为矿区主要含煤地层，仅在矿区西北面矿界外出露，据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘报告，地层厚度133163m，平均厚145m。岩性为灰色薄中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩；含煤1018层，自上而下编号煤层有12层（C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8a、C8b、C9、C10a、C10b），其中可采煤层有C5a、C5b、C6a、C6c共4层。本组细砂岩占15.1025.65%，粉砂岩占12.5

12、633.10%，泥岩占46.2160.65%（见表5-3-5）。表5-3-5 北部井田西段P2l岩性组合特征表线 号岩性厚度百分比2线4线6线8线10线12线14线细砂岩厚度（m）21.5238.5034.3927.6727.7025.6524.86（%）15.1025.4223.7218.9522.5925.6516.90粉砂岩厚度（m）47.1737.2224.2039.3115.4020.5329.08（%）33.1024.5716.6026.9212.5614.7719.77泥岩厚度（m）67.1269.9979.2473.3173.1876.2189.22（%）47.1046.215

13、4.6450.2159.6954.8260.56煤层厚度（m）6.695.767.185.716.326.623.94（%）4.693.804.953.915.154.772.68本组裂隙较发育，含裂隙水。矿区与区域内无泉水出露，也未进行过抽水试验，据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘报告，矿区西北在矿界外的老窑涌水量0.022-0.570 L/s，富水性弱。主井、风井和巷道位于该含水层中，为矿床直接充水含水层，对矿井充水影响大。2.邻近老空水区内采煤历史悠久，老窑主要分布在可采煤层露头线附近。老窑均采用平硐暗斜井开拓，巷道延伸长度20100m，人工运输，自然通风，自然排水。由于巷道已废弃多年，窑口

14、已坍塌，矿区范围及周边主要的小窑有原福石煤矿、原示范二厂煤矿、原林沟煤矿、原镇雄县洪水槽子煤矿。宝树煤矿上部采空区有10个，采空区面积为367275.06m2（0.37km2），部分采空区、废巷均有一定积水均会对今后采掘产生一定影响。3、地质构造的导水性矿区范围内共发现大小断层5条，规模均较小，落差1018m，未发现落差20m的断层。除F5断层见2m宽破碎带外，其它断层破碎带不明显。据原镇雄煤矿区北部井田西段详勘断层抽水试验，单位涌水量0.0000320.00198L/sm，渗透系数0.0000520.023m/d；井下揭露断层时，出现滴水现象。说明断裂破碎带的富水性弱，对矿井充水影响小。4.

15、封闭不良钻孔水地质报告中未有不良钻孔的情况。不受封闭不良钻孔水影响。5.断层水11513运输巷在掘进范围内没有断层及次一级褶曲或大的裂隙。因此11513运输巷掘进工作面不受断层水影响。6、矿井充水因素分析（1）充水水源A、大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。B、地表水：区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水灌入。C、老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑积蓄。因此，老窑

16、大多有积水。矿井开采或靠近浅部煤层，应预防老窑水涌入。D、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季期间，第四系松散土层含水饱和度增大。E、矿井直接充水含水层：含煤地层为矿井直接充水含水层，虽富水性弱，但具一定的承压性，当煤层采空后，顶板岩层发生变形或开裂，则含水层的水沿裂隙进入井下，应做好排水准备。（2）充水通道A、岩石天然节理裂隙煤矿内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。B、人为采矿冒落裂隙采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也

17、会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。C、原宝树煤矿采空区原煤矿内废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至采空区时，巷道勾通采空区会造成突水。（3）充水方式由于矿井直接充水含水层为龙潭组，接受大气降水补给不强，富水性弱，为弱含水层，充水方式以裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、采空巷道充水。因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。8、老空水：本矿山浅部和深部均为采空区，推测积存有大量老空、老塘水，是威胁矿井后期生产的潜在危险因素，生产当中，当井巷接近上述区段时，应打超前探、放水钻，并留设足够的防水保安煤柱，以防突水造成淹井事故发生。9、

18、影响和控制矿井水害的主要因素根据对矿井水文地质条件和矿井水害特征的分析研究，可以得出影响和控制本矿井水害的主要因素有：大气降水：大气降水作为本区矿井各个充水含水层的最终补给水源，控制和维持着各含水层长期稳定的充水水量。如果没有大气降水的补给，随着矿井的生产排水，含水层水会逐渐趋于疏干，矿井的涌水量会逐渐减少。但应该明确的是大气降水是一个不可控因素，很难通过人为因素减少和控制。含水层的埋藏条件和构造开启性条件：由于主要充水含水层受大气降水的直接或间接补给，而大气降水的补给强度和补给速度主要受含水层的埋藏条件、构造裂隙发育条件和水循环开启性条件控制。目前的资料已经显现出随着含水层埋藏深度的增加，其

19、富水性具有减弱的趋势。我们要充分研究和利用这一基本规律。 构造发育情况特别是导水裂隙的发育与分布规律：裂隙储水、裂隙导水和裂隙突水已成为矿井水害的明显特征，裂隙的发育与否决定了矿井是否具有突水的条件，裂隙的导水性能及其空间联通网络的大小、网络之间水力联系的密切程度决定了单个出水点水量的大小。研究和探查导水裂隙的发育规律、空间展布规律和控制因素对有效预测和防范矿井水害具有重要意义。 矿井采掘扰动：从采掘层位与含水层的空间结构关系可知，C5a煤层底板岩性：直接底板为粉砂泥质岩，间接底板为粉砂岩，含水层与C5a煤层之间的相对隔水层厚度大多大于15m，11513运输巷巷道全部在煤层中布置，故不存在含量

20、水层水直接涌入巷道。10、矿井水量及受水害威胁程度综合分析矿井水文地质条件、矿井水害的影响和控制因素、矿井目前的水害现状和水害特征，可以初步得出宝树煤矿无典型的裂隙型出水特点，且充水含水层与主采煤层之间隔水层不发育，含水层的富水性属偏弱，所以矿井充水的特点将会是突水频率低、单点突水量相对小、突水后水量会很快衰减直至稳定于一定的值、不同出水点之间会有一定的水量相互干扰，特别是发生于同一含水层的突水点。只要矿井具备一定的排水能力和地下水疏导系统，一次突水一般不会造成淹井事故，但矿井水害会给生产带来严重影响。 四、工作面需采取的水害防范措施1、在掘进过程中必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、

21、先治后采”的探放水原则，同时坚持“有疑必停”的原则，确保安全生产。2、要对矿井水文地质类型进行划分，定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图、采掘工程平面图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。矿井应当建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测和水害预测分析工作。矿井水文地质条件中等类型，应当每月至少开展1次水害隐患排查及治理活动。3、掘进巷道位于各煤层中，均未穿过强含水层。但要针对老窑水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。坚持“有疑必停”的原则，掌握水文情况，井巷揭露的主要出水点或地段

22、，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。4、掘进工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。5、井下和地面排水设施保证完好，水沟要及时进行清理，每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。6、应加强对地面小窑、老窑的调查并标注在实测的采掘工

23、程图中，划定其探放水红线，在接近探放水线时，必须采取探放水措施。7、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏、疏水能力和有关水利工程等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。8、工业场地内建筑物，必须修筑防洪沟渠或采取其它防、排水措施。六、11513运输巷掘进工作面水文地质分析结论按照设计方位、倾角进行掘进，半煤岩巷掘进，局部地段为全岩。结合一盘区集中运输巷巷道揭露情况分析，该段巷道掘进范围内，不会有顶板淋水及底板涌水，水文地质条件简单。但也不能麻痹大意，在实际工作中，应采用“物探先行，钻探验证”的方法进行验证，做到预防为主。七、建议： 1、必须坚持“物探先行，钻探验证”的原则，利用好瞬变电磁探测仪圈定的前方顶底板异常区，然后采取钻探进行验证，确保万无一失。 2、若发现顶地板存在异常区，且岩层厚度小于30米或在30米钻探范围内有突水异常，必须采取地板注浆加固。 3、局部顶底板加固后要进行钻探验证，水害效果评价，确认无威胁后方可组织生产。 4、坚持预测预报，对工作面可能的出水水源要及时进行分析预报，提出合理化建议。加强水文地质观测，确保安全生产。