煤矿矿井水文地质类型划分报告Word下载.docx
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第四节 气象、水文
矿区属亚寒带大陆性季节气候，冬长夏短，每年雨季在6、7、8三个月，最大月降水量达222.6mm（1947年7月），最大日降水量为80.9mm（1936年7月20日），最大年降水量为852.9mm（1940年），大气降水量较为集中。
冬季多风，最大风力（速）可达30－32m/s，风向多为西北风。
最高气温+35.8℃，最低气温-39.6℃。
主导风向为西北风，每年10月至翌年四月为冻结期，冻结深度1.9～2.5m，最大积雪厚度60cm。
历年降雨量见表（1-2）
表1-2鹤岗矿区历年降雨量统计表单位：
mm
年月
11
12
全年
2000
17.4
0.3
16.5
41.5
93.3
18.4
95.4
131.0
34.4
46.8
1.9
6.6
503.5
2001
6.3
3.4
49.3
20.7
61.0
43.7
136.3
91.7
10.1
9.8
3.2
4.6
440.1
2002
9.6
4.3
81.1
29.2
159.1
87.4
85.6
12.5
134.6
6.2
2.6
615.4
2003
3.0
4.2
4.4
18.6
23.6
39.8
88.3
277.1
57.3
51.4
10.9
584.9
2004
5.7
20.4
10.6
13.6
112.5
53.2
254.4
130
28.3
21.3
13.4
14.7
678.1
2005
4.0
4.1
12.8
135.9
71.3
92
287.3
110.3
93.1
2.3
3.9
8.8
825.8
2006
9.1
3.6
27.8
22.0
12.0
217.7
183.8
70.2
34.7
13.9
1.3
605.91
2007
5.6
11.5
25.1
22.2
85.4
22.9
35.3
98.8
26.7
32.8
378.3
2008
0.2
4.9
56.5
15.5
140.9
75.7
166.9
368
59.5
49.2
2.2
5.2
944.7
2009
10.7
5.5
18.7
13.5
258.3
240.1
214.8
49.6
4.5
16.2
18.2
854.1
平均
5.1
4.8
58.7
109.8
145.7
171.4
58.2
34.0
7.6
12.3
652.8
第五节 地震
鹤岗地震台从1975年投入观测以来所收集到的地震情况，没有发生较大地震，地震裂度四～六度，根据GB50011-2001《建筑抗震设计规范》，我国主要城镇抗震设防烈度分组标准，矿区抗震设防烈度为Ⅵ度。
第六节 矿井排水设施能力现状
（一）一段排水的泵站标高+28m。
水仓容积372立方米，备仓容积147立方米，一段泵站设置水泵三台（一台工作、一台备用、一台检修），水泵型号D25-50×
7，扬程350m，流量25m3/h。
排水管路两趟，直径75mm，排水至+110m标高二段泵站。
（二）二段排水的泵站标高+110m。
水仓容积274立方米，备仓容积120立方米，二段泵站设置水泵三台（一台工作、一台备用、一台检修），水泵型号D46-50×
5，扬程250m，流量46m3/h。
排水管路两趟，直径75mm。
排水至地面静压水池和蓄水池。
矿井24h最大涌水量288m3/d。
按一台D25-50×
7，扬程550m，流量25m3/h计算。
该水泵一天排水能力为500m3/d。
经过计算水泵的排水能力远远大于矿井24h最大涌水量。
因此，排水系统完全能够满足排除最大涌水量的要求。
第二章 以往地质和水文地质工作评述
第一节 以往地质工作
在1955年由原东北煤田地质局普查队，对北大岭区首次进行了全面普查，当时的普查工作，以山地工程、槽探为主并施工了少量机钻和手钻，在1956年提出普查报告，在此基础上，从1956年开始由省煤田第二地质勘探局109队陆续补充了一些手钻工程，1959年4月止提出了包括以、二井的《北大岭北部精查地质报告》。
1962年又进行了补充勘查。
全区共施工钻孔301个，钻探工程量10555.57m，1980年3月提交了《兴山矿区地质报告》，1995年兴山矿地测科提交了《鹤岗矿务局兴山煤矿矿井地质报告说明书》。
1955年所打的钻孔都很浅。
已被露天和小井生产所利用。
1956年所打钻孔也较浅，大部分在井田西部，经岭北露天开采和二井生产证实，质量较好。
1957年至1959年大部分是109队施工的无岩芯判层的钻孔，测井技术又处于初级阶段，物性曲线只用了电法。
对煤层的解释满足不了定性、定量的要求。
1960年至1967年随着钻井技术的提高，使用了测井电性曲线和放射曲线，取芯资料比较详细。
经生产证实钻探技术可靠。
1968年至1978年钻井工程质量较差，资料整理不完整，绝大部分是以二井生产区的补充钻孔。
以往地质勘探工作都是煤田地质勘探钻孔，水文地质钻孔没有，这就给矿井水文地质工作带来相当大的难度。
第2节 水文地质
一、水文地质工作量及工作方法
本区二水平以上的煤层，大矿均已大部分开采，在开采和开拓二水平至一水平之间的过程中，未发现较大的涌水，由于水文地质条件简单，在七、八、九、三个月降雨量较大时，每个月进行两到三次观测，其他月份都进行一次观测
（一）、含水层的划分
根据岩性、含水层与地层时代，将本区含水层划分为四个含水岩系：
①基底花岗片麻岩含水岩系；
②晚侏罗砂岩含水岩系；
③白垩纪砾岩含水岩系；
④第四纪冲积砂砾岩含水岩系；
1基底花岗片麻岩含水岩系：
岩性为花岗片麻岩，发育于本区深部，构成煤层基底，无层理，中等裂隙，裂隙中含水量较小。
2侏罗系砂岩、页岩煤系含水岩系特征：
其岩性为粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、页岩、煤层、砾岩组成，遍及全区，局部直接露出，中等裂隙的含水层，裂隙中充填有泥质、钙质等碎物，此含水岩系中因各层间的岩性不同，断层的发育及断层的性质不同，而其导水性亦不同，一般的含水都很少，所以为弱含水层或微弱含水层，渗透系数0.002—1.9米/昼夜，一般在0.03米/昼夜左右。
③白垩系砾岩含水岩系特征：
岩性为灰白色细砂岩、粗砂岩及砂岩组成，分布于本区之上，厚度不一，一般风化程度为40米左右，裂隙发育不均，其岩石的渗透系数为0.61米/昼夜，水质为重碳酸钙镁水（MgCaCo3）。
④第四纪砂砾岩含水岩性特征：
由冲积的松散砂砾石及黄土，腐植土组成，厚度1.04米至10.0米左右，为孔隙渗水，地下水位埋深0.1—1.7米，渗水系数为31.5米/昼夜，主要以重碳酸钙镁型为主（MgCaCo3）。
该层是本区丰富的含水层。
（二）、含水层的补给及水力联系
本区第四纪含水岩系的补给主要靠大气降水。
其它含水岩系则以断层、裂隙等为自己的来水通路，补给条件不好。
305水沟、五道坝水沟两水沟上游水的流量很小，主要靠降雨的汇集增大流量。
由于-20m标高以上的所有煤层都已基本采完，随着各煤层的采动，生产区的地表都有不同程度的缓慢下降，必须用黄土进行回填、加固、修整露天坑东帮水沟，每到七、八、九月降雨时候，井下涌水量随降雨量的大小而增减，这足以说明，井下的涌水量大小与降雨量呈正比的。
井田水文地质虽然以往地质勘探资料很少，但是通过收集以往水文地质资料和水文地质普查工作了解，井田内无流沙含水层，水文地质条件较简单，
地面无河流、无井泉。
地势是东高西低的构造剥蚀丘陵，大气降水大部分沿地表流向西南流失，一小部分渗入地下。
近几年随着矿井延深大气降雨对矿井涌水量也越来越不明显。
即矿井涌水量也趋于稳定、水文地质条件也越来越筒单。
1、水文地质工作方法：
井田水文地质条件简单，井下涌水量不大。
近几年随着矿井不断延深，地下涌水方式：
淋水、涌水。
井下采用浮标法，容积法测水。
2、矿井涌水量预计：
（1）含水系数法：
Q=KP/t
式中：
Q=延深水平（+26m标高）预计涌水量
K=含水系数（采用11年最大值K=1.584）
P=设计年产量（采用2002年初步设计6万吨/年）
t=与采出量相当的年工作日（按设计规范规定天）
计算结果：
13.2m³
/h。
（2）单位涌水量预计：
采用公式：
Q=g.s
g=单位涌水量
（采用11年最大涌水量6.8m³
/h，除以地表至采水平高差213.4-26=187.4米6.8/187.4=0.037）
s=地表至延深水平水仓标高差213.4-26=187.4
Q=6.934m³
/h
（3）采用水文地质比拟法进行计算：
S–生产矿井水位降深：
213.4-26=187.4m
SO–设计巷道的水位降深：
F–生产开采面积：
2850㎡
FO–生产设计开采面积：
3100㎡
QO–生产矿井最大涌水量：
6.8m³
Q–设计矿井最大涌水量：
以上计算涌水量方法，未考虑下列因素：
（1）开拓用水
（2）灌浆用水（3）采煤用水
通过上述两种方法计算结果，采用单位涌出量法计算结果合适。
第三章 地质概况
第一节 地层
1、区域地层简介：
鹤岗矿区总体地层为：
前古生界、中生界、新生界。
前古生界：
变质岩系为本矿含煤系地层的基盘，中生界含煤系地层不整合，覆盖在古生界花岗变质岩的基盘上。
中生界：
本矿区中生界由侏罗系上统和白垩系下统的东山组组成合石头河子组组成，是本矿区的主要含煤岩系，白垩系下统东山组以火山集块岩和砂岩为主，平行不整合与侏罗系之上。
新生界：
分为第三系和第四系，第四系主要由粗砂岩松散砾石、亚粘土、粘土及近代沉积的腐殖土组成。
呈不整合覆盖在白垩系岩层之上。
附：
地层年代表（表3-1）
地层年代表
界
系
符号
统
组
段
地层厚度（m）
新生界
第四系
Q
1-80
中生界
白垩系
K
下统
K1
东山组
K1dn
火山集成岩块段
K1dn2
0–655.0
砂页岩段
K1dn1
0–120.0
侏罗系
J
上统
J31
石头庙子组
JnL
JnSt2
0–315.0
南岭砾岩段
JnSt1
0–350.0
JaS
上段
JnSn
90.0
中部含煤段
496.0
北大岭含煤段
130.0
前古生界
PL
未分段
厚度不详
2、井田地层
井田地层沉积和鹤岗煤田地层一致，但由于各层位在局部发育程度不同，地层厚度、粒度都有变化。
现将本井田地层自下而上简述如下：
（1）、前古生界变质系由黑云母花岗岩、白云质大理石和黑云母片麻岩等变质岩系组成，是本区最古老的地层，该岩石构成煤系地层的基底。
（2）、中生界：
包括侏罗系上统和白垩系下统两套地层，主要为粗、细、粉等碎屑物含煤建成，间或有磨拉石建造及火山碎屑岩建造组成，是含煤和非含煤厚度较大的含煤地层。
上侏罗石头河子组：
该含煤地层，主要由一套粗、细、粉、碎屑岩含煤建造，以含有多层可采煤层为其显著特征，总厚度在700-1000米之间。
通过多年的地质工作，进而划分成北大岭含煤段和中部含煤段。
A、北大岭含煤段：
JaS1在90-120m之间，主要由中长粒长石、石英质砂岩、厚层或薄层、灰绿色或灰白色凝灰质粉砂岩以及煤层所组成，底部有时为黄、灰色花岗质砂岩、砾岩。
而顶部则普遍以含砾岩与上覆石头河含煤段分开，此层砾岩下面即33号煤层顶板，在二井一水平环形车场子有揭露点，砾岩层厚达8.5m，硅质胶结较坚硬。
该层位置在F17号断层的下盘最为发育，该段是鹤岗矿区最下部的含煤地层，沉积最稳定，分布最广阔，但所含煤层都薄，灰分较大，结构复杂，所以至今没有开采，本段共含四个煤层，即33,34,35,36煤层。
B、中部含煤段：
JnS2该段总厚度在400–600m之间，以整合关系覆盖在北大岭含煤段之上，主要由灰色、灰白色中、细粉砂岩以及黑色灰黑色炭质泥岩和20个煤层组成，砂岩成分多为石英长石，含少量云母和其它矿物，胶结物多为泥质、钙质亦有少量硅质，在粉砂岩、炭质粉砂岩中含有比较丰富的植物化石，地质人员曾采集到大量的布烈英锥叶、蕨类和似金粉蕨类及厥脉类等10余种化石。
本含煤段分布广泛，沉积比较稳定，是富煤地层，全区普遍发育，也是鹤岗矿区唯一有经济价值、可供开采的含煤地段。
上侏罗统石头庙子组J3S1,平行不整合石头河子组地层之上，厚度约为300–500m，根据岩性组合特征，自下而上可分为两个岩段。
A、南岭砾岩段J3S3，主要以灰白色砾岩为主，夹有薄层砂岩组成。
砾岩成分多为石英岩、石英长石斑岩、花岗岩及少量纹岩、负变质岩等。
砾径大小不等，一般多在3–7cm，滚圆度3–4级，砾石分选不好，胶结物多以砂质为主，与下伏地层呈平行不整合接触，厚度150–350m。
B、二龙山砂页岩岩段J3ST2，标准发育在鹤岗煤田北部的石头庙子区域，在本区东部中比较发育，在本区岩性主要为灰白色中、粗砂岩。
其上部为浅灰色细砂岩及深灰色粉砂岩，其间夹有薄层凝灰质粉砂岩、炭质页岩和煤线组成。
与下伏地层整合接触，厚度200–300m。
（3）下白垩统东山组K1DN,平行不整合于石头庙子组地层之上，主要为中性火山屑岩建造，厚度123–655m，根据岩性、岩相组合自下而上可分为两个岩段。
A、下段，鸟山段K1DN2，主要发育在本区东部，根据原义地岗槽探揭露，主要为砾岩、砂岩、深灰色粉砂岩组成，与下伏地层平行不整合接触，厚度65m左右。
B、上段，火山碎屑岩段K1DN2，主要为灰绿色、灰紫等杂色安山质角砾岩，安山质凝灰岩、安山质集块岩长石砂岩和深灰色粉砂岩组成，与下伏地层整合接触，厚度600m，该段发育在本区东部。
（4）新生界第四系（Q）:
本区第四系主要堆物为含砾石（滚圆度不好）、砂质粘土、黄色粘土、黑色腐殖土组成，在丘陵坡地有堆积物，不整合于下伏地层之上，厚度一般在1–8m之间。
第二节 构造
矿区处于兴凯湖～布列山地块区，老爷岭地块，佳木斯隆起带太平沟隆起鹤岗凹陷中部。
构造以断裂为主，地层走向总体呈北北东向。
矿井构造简单，以断层为主。
并有轻微褶曲。
主要断层有F12、F19、F49、F21、F47、F317。
区内主要断层特征列表3—2：
主要断层特征表表3—2
断层名称
性质
走向
倾向
倾角
落差（m）
备注
F1
正断层
S0°
-50°
W
SE
42°
50-65
可靠
F4
N20°
-60°
46°
120
N25°
-45°
E
SW
5-20
F2
NE
20°
20-40
N10°
-30°
15-35
N32°
72°
80-200
F31
N30°
10-80
第三节 岩浆岩
鹤岗煤田岩浆岩活动较剧烈，以中酸性火山岩和次火山岩为主，次为基性岩，其活动方式多为侵入式的喷发，次为浅成侵入。
分布远离勘探区东部，地貌为丘陵断续残丘，构成火山岩地层单元。
这些岩浆和火山岩侵入体对沉积地层和煤层均产生程度不同的破坏或变质作用。
但矿井实践火成岩侵入体多以岩墙为主，产出在开采F2至F1块段间的7、8、12、13四个煤层时都遇到岩墙侵入体，岩墙倾角在80°
–90°
之间，对煤层破坏程度较低，除岩墙两侧0.5m的煤烧变成天然焦外，其它煤层均未破坏。
第四章 区域水文地质
第一节 矿井水补给
（1）大气降雨一小部份渗入地下，补给矿井；
（2）弱含水层第四系孔隙含水岩系、下白垩系穆棱组南岭砾岩孔隙含水岩系、下白垩系城子河组（含煤地层）孔隙裂隙含水岩系和下元古界大马河组变质岩系（煤系地层基底）裂隙含水岩系；
（3）老塘和旧区积水。
第二节 径流
（1）大气降雨主要通过采空区冒落带、导水断层和封孔不良的钻孔等导入井下；
（2）第四系孔隙含水岩系、下白垩系穆棱组南岭砾岩孔隙含水岩系、下白垩系城子河组（含煤地层）孔隙裂隙含水岩系和下元古界大马河组变质岩系（煤系地层基底）裂隙含水岩系弱含水层的水主要通过采空区冒落带、断层带、煤层顶、底板弱含水层孔隙和封孔不良的钻孔等导入井下；
（3）旧区积水通过采掘工作面接近或沟通时引入巷道或工作面。
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26个拐点圈定，
水质：
重碳酸钙镁水，
第二节 含水层
根据地质时代、岩性特征、地下水类型、水文地质条件不同，将本区划分为4
个含水岩系。
第四系含水层为弱含水，含水层岩性由砂及小砾石所组成，含水层厚度约5-15米。
砾岩含水岩层，公局部基岩裂隙含水，含水层岩性主要由砾岩组成，夹有砂岩透镜片，补给条件不好。
煤系含水岩层主要以不同粒度的砂岩和含砾粗砂岩为主，胶结物以泥质为主，钙质次之。
含水岩层之间水力联系较差，基岩富水性随着深度增加而减弱。
根据109地质队提供的水质分析资料，列表说明如下：
含水层
地下水化学类型
矿化度
第四系
重碳酸钙镁水
0.1-0.2克/升
砾岩段
0.2-0.3克/升
含煤岩段
第三节 隔水层
地表有一层新生界第四系粘土，分布规律为南厚北薄，平均厚度7米。
第四节 矿井充水条件
a、大气降水一部分沿地表流向西南流失，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，补给矿井。
c、煤层底板含水层渗水补给矿井。
封孔情况钻孔详见下表（5-1）
表5-1钻孔封孔台帐
剖面
孔号
封孔情况
地质队封孔
矿地质负责人
负责人
11线
59-K22
封孔不详
59-K23
66-102
A-101
64-4
73-1
02-1
第五节 井田及周边地区老窑水分布状况
（1）、矿井周边现有生产3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。
第六节 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+26m标高，由于浅部7号层顶板为下白垩系东山组中、粗砂岩属于较硬岩石平均厚度在80-230米左右,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、2010年和2011年矿井涌水量平均6.017m3/h、6.008m3/h。
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
矿井防治水工作简单，易于进行。
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（表7-1）矿井水文地质类型进行划分成（表7-2）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，尤其是下白垩系穆棱组南岭砾岩孔隙含水岩系：
岩性以砾岩为主，夹有砂岩薄层，厚度500米左右,非常坚硬，不易破坏，所以补给条件差，补给来源也少，因此矿井水文地质类型简单。
（2）矿井单位涌水量：
中等。
因为q=0.5，在0.1<
q<
1.0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：
复杂。
矿区范围附近有3个关闭小窑，一个为了响应国家、省、市的关井号召而关闭；
一个是鹤岗矿务局管理不善，连年亏损而关闭；
一个是在开井后没有找到煤而关闭；
所有关闭的矿井没有因水患关井，而且关闭多年，都在现有生产小井上方，存在少量老空积水，但位置、范围、积水量不清。
井下+26m标高8#层入风巷掘进工作面经实际钻探，确定有一处大矿1985年开采的旧区积水，位置在7#层+40-+32m标高、采空区面积4180㎡、积水量约1587m³
。
因此矿井水文地质类型简单。
（4）矿井涌水量：
十年来矿井最
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