山上煤矿环境保护与治理恢复方案 - 图文(6)

2019-04-01 16:25

清楚,断点组合合理。

F4正断层:位于勘探区东北部,走向南北,倾向西,倾角约70°,11--上号煤层最大落差约3m,延伸长度约200m。该断层T11波组、T13错断清晰,各断点反应特别清楚,断点组合合理。

井田断层一览表,见表2-1。

表2-1 井田断层一览表 断层 名称 F1 F2 F3 F4 性质 正断层 正断层 逆断层 正断层 走向 北西偏北 北西 南北 南北 倾向 西南 东 东 西 倾角(°) 约70 70 45 70 落差(m) 3 3 3 3 备注 综上所述,本井田地质构造以单斜构造为主,断层较发育,矿区内未见岩浆岩出露。总体分析井田构造复杂程度属“简单”类。

2.3.3 新构造运动与地震

本矿区无新构造运动,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”,确定本矿抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震动峰值加速度值为0.05g。在历次地震中,本井田内地质构造没有发生变化,矿井没有被破坏现象,岩体稳定性较好。

2.3水文地质条件

井田属低山黄土丘陵区,地表多为第四系黄土覆盖,基岩出露在黄土冲沟沟底,勘探区范围呈南北长条状,总的地势北东高,南西低,地形最高点位于区内北中部,地面标高1175.1m,最低点位于桥头一带朱家川河河床低洼处,地面标高911.0m,相对高差在264m。

井田位于XX县界内,近50年未发生较大的自然洪涝灾害,在井田桑园村东,南北向大冲沟沟底,矿井现新建有主、副斜井及工业广场,该大冲沟六七十年代洪水最大淹没高度约0.6m,当地地面标高为1000.03m,则当地最高洪水位为1000.63m。

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2.3.1地表水

(1) 朱家川河:位于井田南部边缘,发源于井田外的东部,在井田范围内径流长度1.7 km。属季节性河流,在桥头段枯水期无水流,为干枯河床,丰水期暴雨后,排泄地表洪流。朱家川河河谷切割较深,河床呈 “V”字形。沟壁出露砂岩夹煤层,5~20m陡崖下见小窑硐、煤矿井口,由于煤窑开采疏干,造成浅层地下水位下降,未见地下水渗出点。

(2)代家沟-腰庄河:位于井田北部,在井田范围内,径流长度1.8km。汇水范围包括井田北部的大部分区域,汇水面积约10km2。代家沟~腰庄河地形切割强烈,河床呈 “V”字形,沟谷宽3~30m,属季节性河流,丰水期暴雨后,排泄地表洪流。沟谷两侧沟壁上部出露多为黄土,下部出露基岩,由于煤层的开采,地下水位下降,大部分区段无水流,沟壁有砂岩裂隙地下水渗出点,流量小于1L/S,都埋设有管道引入水窖供村民生活饮用。代家沟~腰庄河在桑树梁村和腰庄村附近建有防洪淤地截水坝,坝内积有污水,坝修建于2006~2007年,桑树梁村附近水坝名为河塔重力坝,水体面积450m×100m, 腰庄村附近水坝名为腰庄坝,水体面积600m×100m。水的来源主要为矿坑排水和雨水。

(3) 冀家沟-腰庄河:位于井田北部边缘,在井田范围内,径流长度2.2km。汇水范围包括北家营村--冀家沟村—腰庄村一带的大部分区域,汇水面积约6km2。冀家沟-腰庄河属季节性河流,枯水期地下水以潜流的方式沿河谷黄土状粉土、砂砾石松散层向下游迳流,丰水期暴雨后,排泄地表洪流。大部分河床漫滩为沼泽泥潭,水草旺盛,两岸树木茂密,由于沟壁两侧出露基岩,见多处裂隙水渗出点,流量小于1L/S。河谷中断续有水流,2010年5月在冀家沟村南,井田入口测流量为0.454 L/S,腰庄村东,井田出口处测流量为0.221L/S。

(4) 老婆沟中型坝水塘:位于井田西部边缘,汇水范围包括马铺头村东,言家茆黄土山梁两侧大部分区域,汇水面积约3km2。塘内水体主要来源是季节性雨水,地表洪流沿黄土河谷松散层向下游迳流,汇集于老婆沟中型坝水塘。水塘两侧为陡崖,出露地层上部为Q3黄土,下部为N2b红粘土,池塘基底为N2b红粘土,水塘上游仅一

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处见有基岩泉水涌出,地表未见迳流。上游冲沟切割较深,出露地层上部为Q3黄土,下部为N2b红粘土。。老婆沟中型坝坝高约10 m,宽5m,长90m,水面积100m×100m,水深约2~4m。

(5) 井、泉:本次勘探在井田内及周边共计调查泉、井27眼,分布在各村庄及其附近,泉、井底部出露多为砂岩裂隙含水岩层,井深1~15m,出水量0.1~10吨/日,泉流量为0.02~5.24L/s,为当地村民饮用水水源。靠近煤矿采空区地段原有的井、泉均已干枯,村民靠从外地拉水生活饮用。

2.3.2含水层

井田位于吕梁山背斜西翼的单斜蓄水构造区,天桥泉域迳流区,主要含水层有: (1)松散岩类孔隙水含水层

第四系黄土广泛分布,厚0-114.15m,平均厚45.37m,主要接受大气降水补给,蓄水条件差,富水性弱,为不含水透水层,与基岩或与古土壤接触处有泉水出露,流量不大,泉流量为0.01-1.0L/s。

第三系上部为棕红色亚粘土,含钙质结核及灰岩砾石。下部一般为钙质胶结的砾岩层,砾岩成份以石灰岩为主,其次为石英岩。本组厚度0-90.89m,平均厚27.65m。卵砾石孔隙水属上层滞水,泉水流量小于1L/s。

(2)砂岩、灰岩裂隙岩溶水含水层

该含水层组包括石炭系太原组,二叠系山西组、下石盒子组地层中所含的各层砂岩、灰岩裂隙岩溶水含水层。

石炭系太原组含水层:钻孔揭露含砂岩2-3层,泥灰岩1-2层。发育稳定的有二层砂岩,即底部为灰白色、厚层状中粗砂岩、含砾粗砂岩(晋祠砂岩又K2砂岩),厚3.33-17.10m,平均8.07m。13号煤之上发育一层稳定的含砾砂岩,最厚达49.77m,平均35m,称为桥头砂岩。9号煤与10煤层间的灰岩(L2) 厚度2.2-14.83m,平均5.89m。

(3)砂岩含水层:钻孔揭露有砂岩1-2层,灰岩1-2层,砂岩厚2.00-27.84m,平均11.69m,底部的粗粒长石石英砂岩(K3),胶结较致密,节理裂隙发育程度低, 厚0.80-13.42m,平均4.92m。

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二叠系石盒子组含水层:钻孔揭露砂岩厚8.95-54.19m,含砂岩2-3层。底部的灰白色中粗粒砂岩(K4),厚2.00-27.84m,平均11.69m,以泥质胶结为主,节理裂隙一般不发育。

本次勘探将ZK1004、ZK1402 两孔为抽水试验钻孔,可采煤层及以上岩石段作为一个含水层段进行抽水试验。据抽水试验资料,该段含水层单位涌水量为0.00541-0.0628 L/s·m,均小于0.1 L/s·m,含水层富水性弱。水文孔石炭、二叠系含水层水文地质特征表,详见表2-2。

表2-2 水文孔石炭、二叠系含水层水文地质特征表 含水层 水位 水位 抽水试验 孔 深 含水层 渗透系数 厚度 埋深 标高 单位涌水量(m) 时代 (m/d) (m) (m) (m) (L/s?m) 269.83 219 C3t-P1s C3t- P1s 17.94 17.00 219.08 87.22 922.112 903.559 0.00541 0.0628 0.2825 4.3125 孔 号 Zk 1004 Zk 1402 采取水样分析结果,地下水水质类型HCO3-SO42- - Na+Ca2+Mg2+型为主,矿化度0.68-0.79g/L,总硬度368.03-379.39mg/L,PH值7.8-8.0,水质中等。

(4)石灰岩岩溶水含水层

井田位于天桥岩溶水泉域迳流区,主要含水层为奥陶系下马家沟组及上马家沟组第一段,岩溶水富水性不均一,存在层间富水带。

本次勘探钻孔揭露,含水层为奥陶系上马家沟组,岩性以白云岩、白云质灰岩与灰岩为主,岩层层面平缓,倾角小于5°, ZK1402钻孔在石灰岩地层段钻进时,上部没有明显的泥浆渗漏现象,裂隙及溶蚀裂隙不发育,下部钻进到315-326m处发生冲洗液消耗量严重,孔口不返水,岩心中见溶蚀孔洞。钻孔揭露石灰岩厚度126m, 水位埋深为149.84m,水位标高840.931m,据抽水试验资料,该段含水层单位涌水量为0.0928 L/s·m,含水层富水性弱。ZK1004勘探钻孔揭露石灰岩厚度为150 m,水位埋深为299.60m,水位标高841.592。

ZK1004钻孔采取石灰岩中地下水水样地下水水化学类型为HCO3-- Ca2+Na+型,矿化度0.58-0.60g/L,总硬度321.79-326.82mg/L,PH值7.65-7.70,耗氧量4.14mg/L,呈弱碱性,水质良好。

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2.3.3隔水层

井田内较稳定的隔水层主要为石炭系本溪组铁铝质泥岩,其次为各含水层间泥岩及第三系红粘土隔水层。

(1) 炭系本溪组铁铝质泥岩隔水层:上部为灰色粉砂岩、粘土质泥岩,偶加一层煤线。下部为深灰色粉砂岩、细砂岩,偶见一层深灰色生物碎屑灰岩(K1标志层),底部为铝土质泥岩,局部见蜂巢状褐铁矿层。本组厚11.90-28.98m,平均24.22m。该层空间分布稳定,厚度变化不大,岩石胶结致密完整,质地细腻,裂隙很不发育,是良好的区域性隔水层。

(2) 叠系山西组和石炭系太原组地层中的层间泥岩隔水层:分布于不同时代地层中的泥岩和砂质泥岩,往往与砂岩、煤层呈稳定的互层产出,泥岩和砂质泥岩单层厚 0.5-14.93m,岩石完整,结构致密,岩性单一,常在一定范围内形成相对良好的隔水层,在开采煤矿中由于有层间隔水层存在,不会形成区域内各含水层间的直接水力联系。

(3) 三系上新统红粘土隔水层:赋存于第四系松散层底部以下,一般被黄土覆盖,多出露于沟底及坡脚,分布稳定,含钙质结核,本组厚度0-90.89m,平均厚27.65m,该隔水层的存在可阻止第四系浅层潜水的下渗。

2.3.4补、径、排条件

(1) 陶系石灰岩岩溶裂隙水

井田位于天桥泉域的西南部,煤系地层以东广大地区出露奥陶系灰岩,岩溶水在此区域接受大气降水和地表水的渗透补给,是奥陶系岩溶水的主要补给区。奥陶系石灰岩下伏于煤系地层,井田处于岩溶水迳流区,迳流方向为由东南向西北,汇集于天桥泉区排泄,排向黄河,同时在区域流场范围,有部分水井开采石灰岩地下水。

(2) 炭、二叠系砂岩裂隙水

井田内石炭二叠系地层大部为第四系黄土覆盖,石炭、二叠系地层出露在朱家川河、腰庄河河谷中,砂岩层间裂隙水其裸露区除接受大气降水补给外,还接受河流补给。排泄方式以人工开采周边生产矿井的矿坑排水为主,部分沿破碎带下渗补给奥陶

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