新生煤矿水灾因素分析及水害预测(改)(4)

2018-11-19 22:32

力较好的飞仙关组地层相隔,上覆的中~强岩溶含水层对矿床开采影响较小,只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时,上覆含水层才会成为矿井的充水水源。龙潭煤组煤矿床下伏的茅口组强岩溶含水层与煤矿床之间有峨嵋山玄武岩组地层隔水,其地下水对煤层开采充水影响小,故区域内多数煤矿床属以裂隙充水为主,水文地质条件简单。

区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源,地下水动态随季节变化明显,一般每年5月地下水流量、水位开始回升,7~9月为最高值,10~12月份进入平水期,水位、流量开始逐渐递减,到次年三、四月份降为最低值。

区域水文地质图

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第四章 矿井水文地质条件

第一节 地形地貌及地表水

矿区处云贵高原向黔中山原过渡地带,属侵蚀-剥蚀型中山地貌。矿区地势总体上呈南高北低,海拔标高1800 m~2227m,最高点位于杉木箐杉木梁子,海拔2227.21m;最低点位于北部沟底,海拔1800m左右,(为本矿区侵蚀基准面),相对高差427m。

矿区内无水库和大河流,地表水多为雨季雨源性冲沟水,水量受降雨控制,多数旱季干涸。

第二节 岩层的含水性特征

现将地层含水性,由新至老分述如下: 1.第四系(Q)

成分为砂粘土、碎石土、砂砾等,以冲积、洪积、残、坡积层的形式分布于陡崖脚、斜坡及河岸和沟谷洼地边缘地带,厚度0~10m。该层含孔隙水,该层调查水文地质点1个,流量0.218l/s。泉水流量受降雨影响较大,多数旱季干枯,富水性较弱,渗透性较好,为弱孔隙含水层。

2、玄武岩组(P3β)弱含水层:由玄武质凝灰岩及玄武岩组成,浅部含风化裂隙水,该层深部裂隙不发育,能起到较好的隔水作用。

3.二叠系上统龙潭组(P3l)——弱裂隙含水层

该组地层平均厚度330m,岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉

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砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主,夹30余层煤。该组地层呈长条带状出露于井田北部,地形上为沟谷和缓坡。调查老窑2个。由于岩石以碎屑岩为主,含泥质成分多,普遍抗风化能力弱,露头区有较厚的强~中风化带,易渗入大量大气降雨,含浅层风化裂隙水,越往深部,岩石裂隙发育程度减弱,岩石含水性相应降低,仅含微弱构造裂隙水。

4.二叠系上统长兴组(P3c)——中等裂隙含水层 全组厚度平均40m,岩性以泥灰岩、泥质粉砂岩为主,岩石遭受风化作用强烈,地表见泉点1个,流量1.40l/s。该层含基岩裂隙水,富水性一般。为中等裂隙含水层。

5.三叠系下统飞仙关组一段(T1f)——相对隔水层 层厚167.57~203.53m,平均180m,由灰绿色、紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩组成,以反向坡的形式出露地表。未见泉点出露,该层对上覆地层起阻隔作用,可视为一相对隔水层。

6.三叠系下统飞仙关组二段(T1f)——中等岩溶含水层 平均厚度40m,岩性主要以灰岩、泥质灰岩为主。未见泉点出露。岩溶裂隙及构造裂隙发育,透水性、含水性中等。

7.三叠系下统飞仙关组三段(T1f)——相对隔水层 层厚306.64~338.48m,平均厚度323.66m,由紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩组成,地貌上多为反向坡,其间发育冲沟,冲沟深度一般小于50m,由于砂、泥岩易遭受风化剥蚀,岩石表层多有0.5~2.0m的强风化带。多为小型泉或雨后泉,大部分在旱季

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断流。矿区未出露完全。该层岩石仅浅部含风化裂隙水及构造裂隙水,越往深部含水性、导水性越弱,可视为一相对隔水层。

8.三叠系下统永宁镇组(T1yn)——强岩溶含水层 未出露完全,厚度不详。主要由灰岩及泥灰岩组成,仅出露于井田北部,地表调查泉点2个,泉流量为0.201 l/s,2.60l/s。该组地层岩溶、地下暗河发育,透水性、含水性强,为强岩溶含水层。

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第三节 矿井地质构造

在矿区内有4条断层F1、F2、F3、F4,对今后煤层开采估计有一定的影响。

矿区内断层一览表 表3-4

性名称 位置 质 F1 F2 F3 F4 走向 长度 倾角 (k m) 倾向 (°) 不详 不详 NW SE 45 60-75 断距(落差) 地表切割地层 (m) >500 P3l、P3c+d、T1f、 T1yn1 正 北西部 NE 正 东部 不北部 详 NE 推测10-20 P3l >150 P3l、T1f3 近E-W 不详 不详 不详 NW 60 正 中北部 NE-SW 不详 推测5-10 P3l、P3c+d、T1f、 T1yn1 F1断层:为正断层,位于井田西北侧,走向南西至北东,向北西倾斜,倾角在45-50°之间,推测落差>500m以上。

F1断层使矿矿区北西部约0.025km2的M4、M5、M6、M7煤层资源量在断层上盘断失,造成了潜在的经济损失。

F2断层:正断层,位于井田东侧,走向南西至北东,向南东倾斜,倾角在60-75°之间,据巷道揭露,推测落差约10-20m。

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F2断层因落差较小,造成的影响较小,但也增加了巷道开拓的难度,大大增加了成本,该煤层破坏了东部煤层的连续性、完整性。

F3断层:位于井田北侧,为煤矿边界断层,走向近东-西,推测为正断层,推测落差>150m左右。

F3断层处北部矿界上,为边界断层,对本矿的算量煤层影响较小,而对深部煤层影响较大。

F4断层:正断层,位于井田中北侧,走向NE-SW,倾角在60°左右,推测断距5-10m。

F4断层断距较小,影响较小。

第四节 矿井充水因素分析

一、充水水源

通过对新生煤矿范围内地表和井下的调查分析,矿井内无河流、水库等大型地表水体,矿井充水水源主要为地下水、地表断层水及老窑积水。

1.地下水

(1)第四系孔隙水:矿区内覆盖的第四系主要分布于含煤地层之上,结构松散,孔隙度大,渗透性好,雨季能入渗并储存地表水及大气降雨,内部积水与煤层之间无隔水层,开采浅部煤层时可直接渗入矿井,其孔隙水是浅部煤层开采的直接充水水源。但因厚度不大,分布不广,蓄水量有限,对煤矿开采影响小。

(2)龙潭组弱裂隙含水层:该组主要为碎屑岩,富水性总

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