3101采煤工作面工作面水文地质情况评价报告Word格式文档下载.docx

3101采煤工作面工作面水文地质情况评价报告Word格式文档下载.docx

《3101采煤工作面工作面水文地质情况评价报告Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3101采煤工作面工作面水文地质情况评价报告Word格式文档下载.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

3101采面回风巷布置在运输下山开口处，沿煤层走向向矿区西部布置有350米。

采面西面为未开采区域，采面南部为深部未开采区域，东部为运输下山。

二、水文地质情况

（一）地形地貌

矿区位于贵州高原北东部，思南县西北，为剥蚀型低山河谷及河间地块地貌，坡度一般，一般为20—300。

地势总体为南东高，北西低，中间高，四周约低。

最高点位于矿区外北东部的一无名山头，海拔802.7m，低点位于矿区外西北部一沟谷处，海拔554.4m，最大相对高差247.6m，一般相对高差40—100m。

（二）地表水

区内分布两条河流，分别为矿区外西部自南向北流动的香坝河及矿区东部自北向南流动的岩头河，根据区域水文分析，矿区外西部2000m左右的香坝河，河床标高为580m。

矿区外东部1900m左右的岩头河，河床标高为400m。

均未有岩溶管道与矿区相连，且香坝河流经区域为三叠系地层，有夜郎组第三段相对隔水层阻截，不会对矿床造成充水。

岩头河河水可能通过节理裂隙对茅口组地下水进行补给，进而造成巷道底板突水，但煤层标高大部分在400m以上，仅在矿区西北角，有小部分在400m标高以下，故岩头河对巷道底板突出的区域有限，故地表河流对矿区充水影响不大。

三、水文地质情况分析

（一）主要含（隔水层）

1、第四系（Q）孔隙含水层

分布于矿区内的各斜坡、山间洼低及各冲沟的沟底地段，主要为耕植土及粘土，局部地段混风化碎块、块石及灰岩的崩积块体。

根据矿区资料，该层厚度为0—13.55m。

地表调查中，未见泉点出露。

该层多分布于斜坡地段，厚度普遍小，一般不含水，具弱透水性。

故其地下水不会对矿床的充水构成威胁。

2、三叠系下统夜郎组第二段（T1y2）岩溶裂隙含水层

在矿区西部及矿区东部外围大面积出露，上部为灰—浅灰色薄至中厚层灰岩，夹浅紫色泥岩，下部为浅灰色薄层灰岩与板状泥灰岩。

中部为灰色至厚层灰岩，厚度大于190m。

该层未见泉点及溶洞。

根据调查，该层位地面、地下岩溶均发育，地下水通常以管道水的形式赋存于这些岩溶空间中，分布极不均匀，其富水性强。

3、三叠系下统夜郎组第一段（T1y1）层间裂隙含水层

分布于矿区西部，呈条带状分布，主要岩性黄绿、黄褐色页岩夹薄层泥质灰岩，泥岩、粉砂岩组成，厚10.5m—12.0m根据区域水文地质资料，该层位富水性较强，根据区域水文资料，该层含水性弱，可视为相对隔水层。

4、二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层，

分布于矿区中部，灰—深灰色薄至中厚层含遂石团块灰岩，底部夹深灰色中厚层泥质灰岩及少量钙质页岩，上部灰岩中含遂石团块，厚60.8—71.8m，在矿区内发现两个泉水点出露，根据区域水文地质资料，该层位富水性较强。

5、二叠系上统吴家坪组（P3w）岩溶裂隙层

该层分布于矿区中大部门范围，主要为深灰、灰色薄至中厚层灰岩、硅质岩、夹（钙质）粉砂岩泥岩、粘泥岩及煤层组成。

本组含煤一层，为可采煤层，煤层赋存于本组下段，煤层厚约0.7—0.9m。

煤层底部为一层灰白色铝土质粘土（泥）岩及炭质页岩，顶部为黄色及灰色泥岩，含燧石团块灰岩，局部地段煤层中含炭质泥岩夹矸，厚0—0.06m。

地表调查中见一泉点出露。

综上所述，该层富水性较强

6、二叠系下统茅口组（P2m）岩溶裂隙含水层。

分布于矿区的东部大部分区域，上部为浅灰色中厚层含生物碎屑灰岩夹燧石团块及条带，区内未见底，大于100m。

根据区域水文地质，该层中岩溶裂隙较强发育，富水性强。

（二）邻近老空水

矿区小煤窑为现均已封闭矿井，老窑开采煤层主要为M1煤层，老窑开采方式一般为斜井开拓，少部分平硐开拓，开采深度沿煤层倾向30—100m左右，但开采深度一般不超过30m。

原111煤矿开拓方式以斜井为主。

矿区南部M1煤层+650m标高至露头沿走向600米已经采空，该矿开采时煤层及其顶板一般无水，但老采空区及巷道有积水现象，其水源主要来自雨季从井口流入和断层破碎带（断层面），必须采用水泵以可满足排水需要。

3101采面范围及周边300米内无老窑存在，但上部有原采空区，采空区经调查无积水。

（三）构造断裂对矿床充水的影响

矿区位于扬子台褶带的印江褶断束。

许家坝向斜南东翼段，为一单斜构造，煤层产状与地层产状基本一致，倾向北西301—305度，倾角11—18度，在矿区北部边缘发育有一轴向近104度的断裂构造。

根据断层性质及煤层的空间形态综合分析可知，断层在矿区范围内切割煤层的标高均高于推测的茅口水文，亦断层不会将茅口承压水倒入矿坑，对矿坑造成充水，但断层对煤层的上覆及下伏地层的完整性产生了一定的破坏，沟通大气降雨与煤层直接接触，有可能对矿床开采造成一定充水。

（四）采空区

矿区仅在矿区东部，形成小规模采空区，采空区所处位置高于矿区最高可采标高630m，处于季节变化带以内，故采空区的积水较小，但开采采空区下方630m标高煤层时，加强采空区排水，防治透水。

（五）顶、底板含水层对矿床充水的影响

煤层顶、底板充水、含水层均为岩溶管道—裂隙含水层，顶板为岩溶管道—裂隙含水层，底板为岩溶管道—裂隙潜水、承压含水层。

据调查，区内节理裂隙发育，较大的岩溶裂隙一般从吴家坪组向下贯通茅口组，两层水岩组之间的水力联系较强，吴家坪组中的地下水通过岩溶裂隙补给茅口组，因此，顶板吴家坪组不易富集地下水，因此顶板含水层对矿床充水影响不大。

矿床主要充水含水层为底板茅口组灰岩，该充水含水层岩溶发育，富水性强，突水量大，危险性大。

（六）地下水的补给、径流、排泄和动态变化

1、地下水的补给

矿区地下水的补给主要有：

大气降水、地表径流、地下径流及老窑积水

大气降水：

是矿区地下水的主要补给水源，由于矿区地势总体南高北低，东高西低且地表冲沟发育，大气降雨多顺冲沟流走，对地下水的补给较差。

地下径流：

根据区域水文分析，矿区外西部2000m左右的香坝河，河床标高为580m。

均未有岩溶管道与矿区相连，且香坝河流经区域为第三系地层，有夜郎组的九节滩和沙坝湾相对隔水阻截，不会对吴家坪组及茅口组地下水进行补给。

岩头河河水可能通过节理裂隙对茅口组地下水进行补给，但矿区内煤层分布标高大部分在400m以上，仅在矿区西北角，有小部分在400m标高以下，岩头河河水对地下水进行补给，不会对矿床充水造成太大影响。

2、地下水的排泄

地下水通过泉水，岩溶管道排泄于矿区东部的岩头河及在未来矿山开采条件下矿坑抽排水的形式排泄

3、地下水的动态变化

根据对矿井地下水实测资料可知，矿坑最小水量为357m3/d，最大为454m3/d，其变化系数为1.27，资料分析矿区内地下水受大气降水的影响比较显著。

4、断层带水文地质特征

根据断层性质、断距大小、山下盘岩层接触关系，以及对煤层开采的影响分析，断层在矿区范围内切割煤层的标高均高于推测的茅口灰岩465标高，故断层不会将茅口承压水倒入矿坑，对矿坑造成充水，但断层对煤层的上覆及下伏地层的完整性产生了一定的破坏，沟通大气降雨与煤层直接接触，有可能对矿床开采造成一定充水。

当开采到矿区北部边缘的煤层时，要考虑断层涌水对矿区开采的影响。

（八）矿井充水因素分析

1、充水水源

（1）支接充水水源：

①大气降雨

在煤层露头上分布着较多小型溶蚀裂隙，当矿井开采浅部煤层时，大气降水可能进入矿井。

本矿现在开采M1煤层，随着采空区面积的增大，上覆含水层的裂隙水将沿导水裂隙进入采空区形成采空区积水。

②地下水

二叠系上统吴家坪组为含煤地层，井田区M1可采煤层产于该层中，含煤层成为未来矿坑的直接充水层位，该层中所含的岩溶裂隙水为矿坑直接充水水源，富水性较强。

（2）间接充水水源

①地下水

区内含煤地层上覆长兴组至夜郎组第二段，下伏二叠系茅口组二段均为岩溶含水层，且富水性中等至强，岩溶水通过节理裂隙及岩溶管道，对未来矿山开采巷道造成充水。

②地表水

均未有岩溶管道与矿区相连，且香坝河流经区域为第三系地层，有夜郎组第一段和第三段相对隔水阻截，不会对吴家坪组及茅口组地下水进行补给。

岩头河河水可能通过节理裂隙对茅口组地下水进行补给，但矿区内煤层分布标高大部分在400m以上，仅在矿区西北角，有小部分在400m标高以下，岩头河河水对地下水进行补给。

③大气降水

大气降水是各含水岩组地下水的主要补给源，根据矿井地下水的实测资料显示：

矿井涌水量随大气降水强度变化，一般情况下，雨季时涌水量增大，枯季时涌水量变小；

大气降雨通过地面塌陷、地裂缝间接进入矿井，使矿井的涌水量增大，成为矿井间接充水水源。

2、充水通道

（1）岩石天然节理裂隙

含煤地层吴家坪组岩石节理、裂隙较发育，而深部发育构造节理、裂隙，它们是地下水活动的通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

（2）人为采矿冒落裂隙

采煤活动将产生大量的采矿裂隙，可能会引起矿井及采空区坍塌，这些人为裂隙会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为矿井充水的良好通道。

3、充水方式

直接底板含水层和矿层之间的空间位置关系以及发生充水的可能性，充水方式可以分为直接充水和间接充水两种方式

直接充水：

矿层赋存于煤系的底部，未来井巷将大面积破坏该层，地下水可直接方式向矿床充水。

间接充水：

三叠系夜郎组第二段段、二叠系长兴组及茅口组的岩溶水，受采空区塌陷影响和断裂破坏后，地下水可通过塌陷带和断层破碎带等以间接方式向矿床充水。

（九）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分析特征的分析研究，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和间接补给，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矿床主要含水层为底板茅口组灰岩，该充水含水层岩溶发育，富水性强，突水量大，危险性大，要高度重视。

构造发育情况特别是导水裂隙的发育与分布规律：

裂隙的发育与否决定了矿井是否具有出水的条件，构造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。

（十）矿井开采受水害影响程度

矿井目前开采M1煤层，主要充水水源为煤层顶板炭岩溶隙水。

掘进巷道与回采工作面揭露回采冒落裂隙和导水裂隙使裂隙水下渗，一般情况下，水量小。

M1煤层底板直接充水含水层二叠系上统长兴组燧石灰岩、三叠系夜郎组第二段灰岩，均为碳酸盐岩岩溶水含水层。

因该区节理、裂隙较发育，含水层的地下水有可能会沿碳酸盐岩溶蚀裂隙向吴家坪含水层汇集，最终向矿井充水。

其煤层间接底板直接充水含水层为茅口组灰岩，当开采最低受断层影响或开采最低侵蚀基准面（+400）以下煤层，预测在井田深部存在突水危险性，其它灰岩含水层，在正常地段突水危险性较小。

四、矿井水害危险程度分析

（一）大气降水

1、矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和降水时间长对渗入有利，因此矿井的涌水量也大。

2、矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。

3、大气降水的渗入量随开采深度的增加而减少，不同的开采深度，影响程度差别较大。

区内雨季冲沟水易通过风化裂隙、地面塌陷形成的底裂缝、第四系残坡积物孔隙等渗入井下，成为矿井充水水源。

（三）地下水

吴家坪组碳酸盐岩岩溶水，是本矿的直接充水水源。

长兴组中等含水层岩溶水，是本矿的间接充水水源。

茅口组强含水层岩溶水，是本矿开采M1煤层的间接充水水源。

吴家坪组碳酸盐岩岩溶水。

长兴组溶隙水、茅口组岩溶水地下水是本矿间接或直接水害。

综上所述，矿井水害有大气降水、地表水和地下水，其中构造裂隙和大气降水是矿井的主要水患。

五、工作面需采取的水害防范措施

（一）在回采过程中必须严格执行“有疑必停”的原则，确保安全生产。

（二）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，并在采掘工程平面图、井上下工程对照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。

（三）回采巷道位于煤层中，均未穿过含水层，但要加强地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排、疏、监”综合防治措施。

（四）回采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、有臭味等透水预兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤除所有受水威胁地点的人员，在原因未查清，隐患未排除前，不得进行任何采掘活动。

（五）井下和地面排水设施保证完好，水沟要及时进行清理，雨季前对矿井防治水工作进行一次全面排查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。

（六）应加强对地面小窑、老窑的调查并标注在采掘工程平面图中，划定其探放水红线，在接近探放水红线时，必须采取探放水措施。

（七）矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系、渗漏、疏水能力和有关水力工程等情况，掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、放水和排水情况。

（八）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、3101采煤工作面水文地质分析评价

（一）3101采面回风巷上部为不可采区域，不可采区域上部还有南翼回风巷，经调查无积水。

（二）3101运输巷及回风巷掘进期间，物探及钻探结果显示，掘进区域内水文地质条件简单，无水患威胁。

（三）本矿为单一煤层，不存在上覆煤层采空区积水威胁。

（四）3101采面运输巷标高位于最低侵蚀面以上，底板强含水层无积水。

（五）3101采面范围内无断层构造，无断层充水威胁

（六）3101采面东部为运输下山，无水患威胁。

（七）3101采面西部为未布置区域，后期布置需加强探水工作。

（八）综上所述，3101采面在回采期间无水患威胁。

七、建议

3101采面防治水工作内容为采面回采顶板垮落后的裂隙水防治，根据水文地质分析，水量会很小，在回采过程中安设临时水泵排放。

2019年3月10日