矿山水文地质报告.docx
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矿山水文地质报告
××××××××××
矿山水文地质报告
××××××××公司×××××矿
×××××年×××××月
×××××
矿山水文地质报告
编制人员：
总工程师：
编制单位：
编制日期：
磨矿水文地质附图
1、矿山综合水文地质图（1：
5000）
2、矿山水文地质柱状图（1：
200）
3、7号勘探线水文地质剖面图（1：
2000）
4、8号勘探线水文地质剖面图（1：
2000）
5、9号勘探线水文地质剖面图（1：
2000）
6、11号勘探线水文地质剖面图（1：
2000）
7、矿山充水性图（1：
5000）
8、矿山相涌水量关因素曲线图
1矿山基本概况
1.1矿山基本情况
×××××始建于1958年，矿山名称×××××，采矿权人为*******。
*******2003年改制更名为×××××公司，矿山名称从此更名为×××××公司×××××，采矿权人为×××××公司。
其采矿许可证（证号：
×××××，有效期：
×××××，企业经济性质为有限责任公司。
×××××设计能力45万t/a。
由于地质条件、瓦斯灾害、矿山水等原因，投产后矿山产量多在低水平徘徊，一直未达设计产量，通过近几年的系统改造，矿山生产能力有较大提升，2009年采出煤量47.2万吨。
2010年采出煤量47.8万吨。
矿山生产能力核定为48万吨/年（渝府发[2007]128号）。
×××××现有井口四个，即×××××主平硐（主井）。
现生产水平为-115m，延深水平为-220m，开采K2、K4、K5、K6、K8、K9煤层。
×××××采矿许可证划定开采标高为-220～+600m。
在划定开采范围内，划分为+450、+330、+230、+110、-10、-115、-220m等开采水平，矿山由上向下，分水平逐步开采。
其中，+230m水平为平硐水平。
-10m水平以上现已基本采空，-115m为现有生产水平，现开拓已延深至-220m水平。
1.2位置与交通
×××××位于****市****N50°E，直距5Km，公路运距8Km,行政区划属****东阳街道×××村所辖，主平硐井口西安直角坐标为：
X=×××××
Y=×××××
H=+222.42m
井口地理坐标为：
东经：
106°28′26″
北纬：
29°51′39″
襄渝铁路、仪（陇）北（碚）公路由南向北纵贯矿区西侧，矿山生产的煤炭经×××矿洗煤厂洗选后，一是经皮带走廊上襄渝铁路运达各用户；二是经仪北公路运至嘉陵江边码头装船，顺嘉陵江、长江运至沿江用户矿区交通方便，详见交通位置图1－1。
图1-1：
×××××交通位置图比例尺1:
200万
×××××开采二叠系龙潭组K2、K4、K5、K6、K8、K9煤层。
煤层开采标高+600～－220m，开采的范围走向长约6.87km，宽约0.60km，面积4.1020（Km）2，详见矿区范围的拐点坐标见表1-1。
表1-1×××××矿区范围拐点坐标一览表
点号
坐标
点号
坐标
X
Y
X
Y
1
11
2
12
3
13
4
14
5
15
6
16
7
17
8
18
9
19
10
20
注1、开采深度：
+600～－220m
2、矿区面积：
4.1020（km）2。
3、开采煤层：
K2、K4、K5、K6、K8、K9。
4、生产能力：
48万吨/年
1.3地形地貌
本区属以剥蚀、侵蚀为主的低中山地形，山势与岩层走向基本一致。
总体地形特征东高西低，最高点位于井田南东部边缘，标高约2100m，最低点位于井田北西部边缘一无名冲沟底，沟底高程为1890m，相对高差达220m。
1.4气象及水文
该区盘县属北亚热带，冬春干燥夏季湿润型气候，冬长夏短。
年平均气温14.2℃，最热月平均气温21.8℃，最冷月平均6.3℃，极端最高37℃，极端最低-7.9℃。
年平均降水量1399.3mm，年平均降雨日数（日降水量≥0.1mm）188.1天，日降水量≥5.0mm的日数65.9天，暴雨日（日降水量50.0）4.0天，大暴雨日数（降水量≥100.0mm）0.3天。
年平均日照时数1598.8小时，占可照时数的36%。
年平均风速1.5m/s，全年静风频率为43%。
矿区内无河流和大型地表水体，地表季节性冲沟发育，沟底纵向坡度较大，大气降水大部分顺坡排至侧槽谷，由北向南流入矿区南端的嘉陵江，少部分渗入地下。
矿山南距嘉陵江3.62Km，经生产期测试，矿山涌水不受嘉陵江水影响。
1.5地震
根据国家质量技术监督局（2001-02-02）颁布的《中国地震参数区划图》（GB18306-2001）图A，《中国地震动参数区划图》的划分，****地区（包括本矿区）地震峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
本区地震设防烈度为Ⅵ度。
自公元1010年（宋大中祥符三年）到新中国成立的1949年止，****及周边地区共发生有记载的地震86次，其中****地区较大的有三次，分别是：
1854年5.1/2级、1855年彭水4.3/4级和1856年的黔江6.1/4级地震。
5级以上地震活动始于1989年渝北统景地震，至今共发生四次，分别是统景5.2、5.4级两次，荣昌5.2、5.0级两次。
****市地区的地震源浅，因而震感强烈。
地震在空间上集中分布于华蓥山基底断裂和彭水、黔江基底断裂及其附近，但面上分布不均匀，时间上集中在1854～1856年和1989年至今两个阶段。
2008年5月12日四川汶川8.0级大地震时，矿区亦受波及，出现房屋抖动，植物摇摆现象，人体有晃动感。
据****商报2009年6月21日5版报导：
“来自市（****）地震局的消息证实，6月19日0：
31时，在合川和北碚交界的天府镇代家沟社区一带，发生了1.1级地震，出现房屋摇晃、玻璃震碎、瓦片掉落、地面裂缝”。
为何出现如此强烈震感，相关地质专家称：
可能与震源浅和当地的地质条件有关。
1.6矿山现有排水系统及排水设施能力
矿山现有生产水平为-115m，延深水平为-220m，都形成水仓。
现排水系统由-10m、-115m、-220m水平排水系统组成。
其中：
-10m水平由13台280D43×7型水泵经4趟Dg377排水管排至+230m水平，13台280D43×7型水泵的排水能力为3640m3/h，能在20h内排出矿山24h的最大涌水量。
-115m水平泵房13台D280－43×4型水泵经3趟Dg377钢管排至-10m水平，-220m水平由4台200D43×4水泵经2趟Dg377排水管排至排至-115m水平。
各水平水仓、水泵房，排水设备及线路的设置，见插表1-2
插表1-2水仓水泵房排水系统表
水平（m）
地点
水仓
水泵房
排水线路
水沟
容积（m3）
水泵
型号
排水量（m3/h）
数量（台）
位置
-220m
水沟
沟宽0.6m深0.7m
D150-43×4
280
2
经-115m串车井，提升到-115m新水泵房。
-220m临时水仓
300
D280-43×4
280
2
经回风斜井提升到-115m水沟，流入-115m水仓
-115m
水仓
3923
D280-43×4
280
8
经管子斜井提升至-10m水沟，流入-10m水仓。
-115m
新泵房
700
D280-43×4
280
4
经人行斜井提升至+230m水沟后，流入平硐排去。
-10m
水沟
沟宽0.7m，深0.8m
200D-43×7
280
2
经人行斜井提升至+230m水沟后，流入平硐排出。
-10m新泵房
500
280D-43×7
280
5
经竖井提升至+230m水平长兴水沟后，流入平硐排出。
-10水仓
2250
D280-43×7
280
8
经竖井提升至+230m水平水沟后，流入平硐排出。
+110水仓
2250
200D-43×7
280
2
经竖井提升至+230m水平水沟后，流入平硐排出。
矿山平硐水平以下现有4个水平，即+110m、-10m、-115m、-220m水平，其中，+110m水平属报废水平，-10m水平为中转水平，-115m水平为生产水平，-220m水平为延深水平。
水仓共计4个，设计总容积8720m3，其中，+110m和-10m设计水仓容积分别为2250m3，-115m水仓容积为3920m3，-220m临时水仓容积300m3。
主排水沟总长20500m，其中+110m主排水沟长6100m，-10m主排水沟长6300m，-115m主排水沟长6000m，-220m主排水沟长3100m。
+110m水平已报废多年，现基本无流水。
-10m水平现为回风水平，由于-115m水平采空区面积逐年增加，目前仅剩中采区正在开采，大量涌水已随采空区渗透到了-115m水平，所以，其涌水量将逐年减少直至干枯，现涌水量仅有30~80m3/h。
但本水平在较长时间内还将承担下部水平排水的中转任务。
-115m水平，是矿山近年的主要排水水平，其服务期估计还有3～5年久。
-220m水平为我矿现有的开拓延深水平，已在2008年底开始正式生产，目前涌水量较小，但排水设施完善。
矿山水主要来源是大气降水，是通过地表洼地、小煤窑及矿山上水平采空区渗入矿山，通过各采区水沟流入各个水平的水仓。
排水管安装的线路：
矿山水由-220水仓通过专用回风井排入-115m水平南水沟，后流入-115m水仓；然后再从-115m水仓通过到-10m水平的管子井排入-10m水平的水沟，后流入-10m水平水仓；通过芦厂进风井，直接排入+230m水平的水沟中，最后通过+230m水平水沟自流排出地面。
现矿山备有打钻队对全矿进行探放水，打钻队探放水设备齐全。
矿救护队作为抢险先锋队伍。
每年矿山都要进行防洪演习，并对各个水平的水泵进行全面的检修。
在雨季前都充分的准备好了防灾、抗灾的先关物质。
2以往地质和水文地质工作及质量评述
×××××已有200多年开采历史，浅部露头多被不正规开采，直至1933年卢作孚等人创建“天府煤矿股份有限公司”，矿区开发才初具规模，年产量达30～40万吨。
2.1预查、普查、详查、勘探阶段地质和水文地质工作成果评述
1953～1956年原煤炭部西南煤田地质勘探局136队对原天府煤矿+350m以下进行了精查勘探，1956年12月提交了《四川省天府煤田南北井田西翼精查地质报告》、《四川省天府煤田南北井田西翼精查水文地质报告》，提交地质储量4153.6万吨。
原煤炭部1958年7月10日以（58）煤生技字14号文件批准，作为×××××建矿依据。
1958年12月华蓥山地质队提交了《四川省天府煤田南北井田补充勘探地质报告》。
1983年5月原四川煤田地质勘探公司137队进行了深部补勘的钻探工作，1985年3月提出补勘资料。
1985年8月原****煤炭工业公司*******提交了《*******×××××－200m水平延深补充勘探地质报告》，估算范围：
北起井田北边Ⅻ-1勘查线，南至井田南边Ⅳ勘查线，东至+600m标高，西至-200m标高，估算煤层：
K2、K4、K5、K6、K8、K9共6层，资源量2503.7万吨。
原重煤公司以重煤生字（86）第359号文件予以批准，此报告作为矿山－220m水平以上开拓延深设计依据。
1992年2月***********提交了《×××××矿山水文地质类型划分报告》。
该报告将×××××矿山水文地质类型划分为中等，中煤总生字[1992]57号文批准。
此后×××××一直将该报告划分的矿山水文地质类型作为×××××矿山水文地质类型为中等的依据。
2007～2008年****地质矿产研究院对×××××-200～-600m延深勘查布钻孔8个，现已竣工。
并于2010年6月提交了《****市****天府矿区×××××接替资源勘查地质报告》。
此报告作为矿山－200m水平以下深部开拓延深设计依据。
此次《矿山水文地质类型划分报告》是根据2009年版《煤矿防治水规定》相关规定编制的，根据第13条：
矿山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，矿山应当在1年内重新确定本单位的水文地质类型。
所以本次报告的编制主要是依据近3年的情况进行编制。
2.2矿区地震勘探和其他物探工作及质量评述
由于矿区范围内钻探工程比较多，已基本控制了矿区范围内的地质构造和煤层赋存情况。
所以矿区没有作地震勘探和其他物探工作。
2.3矿山建设和生产时期的水文地质工作及质量评述
矿山自1958年以来对+230m～-220m水平涌水量进行了不间断地、系统的观测。
近二十年来，其间平均涌水量由242.29m3/h（2001年），呈逐渐增大之势，最大涌水量达2532m3/h，发生在2007年。
详见1991~2009年涌水量观测表1-3
表1-31991~2010年涌水量观测表1-3
年
涌水量（m3/h）
采煤水平（m）
最小
最大
平均
1991
183.46
868.08
417.83
-10
1992
290.83
1261.63
568.58
1993
264.83
1261.25
482.21
1994
195.83
726.88
436.00
1995
364.83
912.67
423.83
1996
492.17
1022.08
591.83
1997
191.50
1085.21
325.88
1998
306.54
989.79
566.83
1999
298.17
1725.00
610.88
-115
2000
181.75
998.13
343.42
2001
185.04
1495.08
242.29
2002
183.58
1840.67
540.00
2003
317.88
2163.25
1078.17
2004
364.33
1870.92
1162.08
2005
158.17
1200.71
585.33
2006
203.42
1150.58
398.38
2007
306.71
2532.00
609.88
2008
209.46
1226.75
633.96
-220
2009
255.17
2080.00
729.04
2010
576.16
1372.75
759.40
矿山排水亦历经了矿山水流由浅部水平向深部水平转移；流量由小增大；排水方式由自流排放到机械抽排等不同转变过程。
矿山在+230m水平标高以上开采时，矿山水由+222.42m标高的×××平硐自流排出矿山。
随着矿山开拓、掘采工程向深部延伸，自+110m水平标高以下，均在各级水平设有水仓、水泵房，各水平巷道、采区、石门和运输巷道中水流均汇集到水仓内，用水泵逐级抽升到+230m水平标高巷道排水沟，由+222.42m平硐排出，×××平硐是全矿总排水出口。
×××××防治水一直以来基本都在井下进行。
通过增加井下排水能力和堵塞井下出水点来防治水，但效果不太好。
多年来受采掘活动的影响，地表已产生塌陷洼地7个（W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7），塌陷面积分别150m2（W2）～38400m2（W4），总面积102650m2，形成汇水面积达666382.5m2，分布在牛草坪～仰天窝一线。
2007年7月17、18、19日连降暴雨176.9mm，使洼地积水向矿山溃入，矿山涌水量猛增到2532m3/h，造成-220m茅口运输巷道被淹的灾害事故。
因此现在矿山防治水应从井下和地面两个方面来进行。
方能有效治理水患。
×××××原精查勘探报告到现在已有50余年，精查勘探时对P2l4、P2l2抽水试验:
q=0.000303～0.000319L/s.m，K＜0.03304m3/d，地下水位标高480.18～524.08m。
2007～2008年****地质矿产研究院对×××××-200～-600m延深勘查时，观测得水位标高为362.63～461.43m，平均水位下降了90.07m，平均每年下降1.73m。
因此原精查勘探报告现已不能很好的指导生产。
1992年2月***********提交的《×××××矿山水文地质类型划分报告》。
该报告将×××××矿山水文地质类型划分为中等，并预计开采到-220m水平时矿山最大涌水量为1324.67m3/h。
这比实际观测到的涌水量小许多，近二十年来，有四年的最大涌水量大于1800m3/h，其中2007年最大涌水量达2532m3/h。
因此原矿山最大涌水量预计和矿山水文地质类型划分不够准确，有必要对矿山最大涌水量预计和矿山水文地质类型进行重新评估。
3地质概况
据1：
20万****幅区域地质图，区内出露最老的地层为二叠系下统茅口组（P1m），最新地层为第四系（Q）。
区内属扬子地层区四川盆地分区荣昌小区。
区内除白垩系、第三系、泥盆系、石炭系地层大部缺失外，志留系至侏罗系地层发育良好，层序清楚。
侏罗系广泛分布于各向斜轴部及翼部，二叠系、三叠系则主要分布于各背斜的核部。
本矿区各个时代地层厚度、岩性、接触关系详见表3-1
表3-1区域地层简表
地层单位
号代
厚度
主要岩性
系
统
组（段）
第四系
全新统
Q4
0－15
粘土、砂土、砂砾石
更新统
Q3
0－29
粘土、冲积砾石
侏罗系
上统
蓬莱镇组
J3p
＞224
长石石英砂岩、砂质泥岩
遂宁组
J3s
455－509
泥岩，夹石英粉砂岩
中统
沙溪庙组
二段
J2s2
996-1324
泥岩、砂质泥岩与岩屑长石砂岩、粉砂岩互层
一段
J2s1
204-391
泥岩夹岩屑长石砂岩
新田沟组
J2X
102－277
泥岩、岩屑长石砂岩、砂岩中夹生物碎屑灰岩
下统
自流井组
大安寨段
J1zl3
31－62
石灰岩、生物碎屑岩夹泥岩
马鞍山段
J1zl2
102－175
泥岩夹石英粉砂岩
东岳庙段
J1zl1
20－49
泥岩夹介壳灰岩
珍珠冲组
J1z
56－269
泥岩、石英细砂岩
三叠系
上统
须家河组
上亚组
T3xj2
200－439
岩屑石英砂岩夹泥岩及煤线
下亚组
T3xj1
118－216
泥岩夹细砂岩及薄煤层
中统
雷口坡组
T2l
82
白云岩、泥质白云岩，底为水云母粘土岩
下统
嘉陵江组
T1j
468－663
灰岩、泥质灰岩夹白云岩及膏盐层
飞仙关组
T1f
433－584
泥岩、泥质灰岩、石灰岩
二叠系
上统
长兴组
P2c
104－135
石灰岩，中上部含燧石结核
龙潭组
P2l
73－158
砂泥岩、燧石灰岩含煤层
下统
茅口组
P1m
166
石灰岩
3.1地层
3.1.1矿区地层
矿区出露地层为侏罗系下统珍珠冲组，三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组，二叠系上统长兴组、龙潭组、下统茅口组。
第四系零星分布于槽谷、斜坡地区。
矿区地层见表3-2。
表3-2矿区地层简表
系
统
组
段
代号
地层厚度（m）
平均厚（m）
第四系
Q4
Q4
0－2.00
侏罗系
下统
珍珠冲组
J1Z
56—269
三叠系
（T）
上统
（T3）
须家河组
T3xj
580
580
中统（T2）
雷口坡组（T2l）
T2l
82
82
（T1）
嘉陵江组
（T1j）
四段
T1j4
90
90
三段
T1j3
110
110
二段
T1j2
100
100
一段
T1j1
210
210
飞仙关组
（T1f）
五段
T1f5
41－60
48
四段
T1f4
120－157
140
三段
T1f3
179—235
194
二段
T1f2
23－39
36
一段
T1f1
89－111
95
二叠系
（P）
上统
（P2）
长兴组
（P2c）
P2c
104－135
115
龙潭组
（P2l）
五段
P2l5
15.16－20.64
18.25
四段
P2l4
11.53－14.11
12.79
三段
P2l3
51.30－68.01
59.26
二段
P2l2
13.30－17.41
15.18
一段
P2l1
29.68－45.60
36.91
下统（P1）
茅口组
（P1m）
P1m
83
83
矿区地层由老至新分述如下：
1、二叠系下统茅口组（P1m）
仅在断层作用下，地表零星出露。
岩性为灰色、浅棕色厚层状石灰岩。
按岩性分为四个岩性段。
第一段（P1m1）厚24m，岩性为灰黑色石灰岩，底部夹极薄层黑色沥青质泥岩。
第二段（P1m2）厚18m，岩性为灰黑色石灰岩，含大量棕灰色粗粒晶白云质团块，风化厚变成黑色，不易溶蚀，凸出于石灰岩的表面，称“豹皮石灰岩”。
第三段（P1m3）厚23m，岩性为灰黑色石灰岩，含少量燧石结核，但顶部较集中，呈似层状产出；岩性为灰色、浅棕色厚层状石灰岩。
第四段（P1m4）厚18m，岩性为浅棕灰色石灰岩，富含方解石团块，呈不规则镶状，中至大型缝合线构造发育。
——————————假整合——————————
2、二叠系上统龙潭组（P2l）
主要由石灰岩、泥岩、砂质泥岩、粉～细砂岩、炭质泥岩和煤组成，含煤10层，全区可采煤层为K2、K6、K9，局部可采煤层为K4、K5、K8，其余煤层平均厚度均在0.4m以下，不可采。
总厚142.39m。
——————————整合——————————
3、二叠系上统长兴组（P2c）
主要由灰色、棕灰、深灰色生物碎屑石灰岩组成，间夹白云质灰岩。
除底部外，大部分层位含大量团块状燧石结核。
岩溶发育，溶洞、溶斗处处可见。
地层平均厚度为115m。
——————————整合——————————
4、三叠系下统飞仙关组（T1f）
主要由灰色石灰岩和暗紫色钙质泥岩等组成。
本组共分五段，其中第一、三、五段为暗紫色钙质泥岩夹灰色薄层泥质石灰岩；第二、四段为灰色中～厚层状石灰岩，两层上部均夹有黄色～暗紫色钙质泥岩，中下部均夹有鲕状石灰岩。
各段地层总厚510m。
——————————整合——————————
5、三叠系下统嘉陵江组（T1j）
主要由灰色石灰岩及灰黄色、浅灰带粉红白云质灰岩组成。
全层厚510m。
本组共分四段，各段岩性如下：
一段主要由灰色薄~中厚层状石灰岩、泥质灰岩组成，夹生物灰岩和少量白云质灰岩，厚210m。
二段主要由灰色、浅灰带粉红色中~厚层状白云岩、泥质白云岩与岩溶角砾岩不等厚互层，中部夹中厚层石灰岩，厚100m。
三段为灰色、浅灰带粉红色的厚层状石灰岩夹白云质灰岩，厚110m。
四段为厚层~块状白云岩灰质白云岩与岩溶角砾岩互层，厚90m。
——————————整合——————————
6、三叠系中统雷口坡组（T2l）
本组地层出露于矿区东西单斜山内侧，上部为绿灰色泥岩夹薄层泥质石灰岩，中、下部为
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