体微弱,地下水以风化裂隙水为主,深部则以构造裂隙水为主,因此,在节理裂隙发育、受构造断裂及应力破坏影响的地段,含水量会较大,矿床开采到这些地段,矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。
2、地表断层水
矿区内发现4条断层(F1、F2、F3、F4):
F1断层:位于井田北西部,近NE-SW走向,走向长度不明(其南西端已延伸至矿界之外。),倾向近NW,倾角45°,断距>500 m,为一正断层,NE端交于F3。断层及破碎带附近发育泉点2个,流量为2.60 l/s及0.201 l/s。由此推断,F1断层具有一定的导水性,并可能沟通T1yn灰岩岩溶水与煤矿床裂隙水之间的水力联系,在开采断层附近煤层时,可能发生透水事故。
F2断层:位于井田东部,NE-SW走向,井田内走向长度0.80km,为一正断层。地表被第四系掩盖,根据矿井揭露,该断层倾向SE,倾角在60-75°断距10-20 m,井下未见出水。初步推断为不导水断层。
F3断层:位于矿区北部边界附近,推测断距>150m,为矿井边界断层,导水性及含水性不明。因该断层走向沿溪沟底部,若如导水,将沟通地表水与下伏含煤地层之间的水力联系,那么在开采断层附近煤层时,就可能发生透水事故。
3、老窑采空区积水
老窑内存在着一定的积水,是浅部煤层开采的重要充水因
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素。在开采浅部煤层时,老空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。
井田内断层及破碎带、滑坡的富水性及导水性不明。区内老窑和小煤矿分布广泛,其采空区积水对矿井生产构成较大隐患。
二、充水通道 1、岩石天然节理裂隙
矿区内P2l、P2c和T1y地层风化节理、裂隙发育,而深部的成岩裂隙或构造节理、裂隙发育,它们是地下水活动的通道,可能沟通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,特别是在P2l、P2c分布区,如果煤层埋深在50-140米间,能引发矿井及采空区坍塌,由于地压对围岩破坏严重,易诱发突水通道。
3、断层破碎带
断层将破坏地层的完整性、连续性,导致含煤地层与强含水层或地表水连通,加之未来矿床开采中,人工采矿裂隙大量出现,改变断层带附近应力场和地下水的天然流场,地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。在此次地质调查中由于矿井构造简单,在矿井范围内没有发现沟通地表水体或强富水层的导水断层存在,但在断层附近进行采掘作业时,要做到有掘必探。 4、老窑采空区或巷道
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矿井范围内的老窑,其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。 5、岩溶管道
矿区内各组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道,当它们被断层沟通与下伏煤层联系时,也会成为矿井充水通道。
三、充水方式
从矿井的充水水源及充水通道分析,矿井的主要充水来自大气降水,地表河水,含水地层水及老空积水,其充水通道岩石天然节理裂隙,人为采矿冒落裂隙,断层破碎带,老窑采空区或巷道,因此矿井的充水方式在+1740m标高以上,主要以淋水和突水为主。在+1740m标高以下,主要以渗水、滴水和淋水为主,同时有承压水突水的可能。
四、矿井水文地质条件
矿区地层21°左右,煤层开采时,地表水、老窑水,T1y、P2c、地下水可能造成矿井充水,分析如下:
地表水(河流与大气降水)及Tly、P2c地下水可能通过导水裂隙、地面塌陷、地裂缝、导水断层等进入矿井,对煤层开采造成影响。
矿井在+1740m标高以上,存在一定规模的采空区,存在一定老空积水,是煤层开采时的最大的开采隐患,开采时应特别加强老空区的探放水工作,以免引起突水事故。
五、矿井主要水害
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根据充水因素分析,新生煤矿矿井主要水害类型为地表水水害、老窑水水害构成,其次是裂隙水水害,其地表水水害和老窑水水害是矿井防治水的重点。
第五节 矿井涌水量
一、矿井涌水实测情况
新生煤矿为技改矿井,在技改及生产过程中,在2008年5月前新生煤矿除有2007年8月贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心提交的〈〈贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告〉〉水文资料外再无其它水文资料。〈〈贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告〉〉提供的预测的矿井涌水量为:平均正常涌水量为61m/h,最大涌水量为184m/h 。
本次水文地质工作,经过2008年6-12月份的井下实测,目前矿井正常涌水量为14.0 m/h ,最大涌水量为30.35 m/h ,最大涌水量是正常涌水量的2倍。此次工作实测的正常涌水量与最大涌水量与〈〈贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告〉〉提供的预测的矿井涌水量相差较大的原因在于〈〈贵州省纳雍县新生煤矿矿井水文地质调查报告〉〉提供的预测的矿井涌水量为矿井临近采终时的涌水量,而目前还在矿井浅部开拓。
二、矿井涌水量预计
根据新生煤矿涌水情况,目前矿井正常涌水量为14.0 m/h ,最大涌水量为30.35 m/h ,最大涌水量是正常涌水量的2倍。对于其它区域,随着煤层埋藏深度加大,且又无小窑破坏,矿井的最大涌水量和正常涌水量的倍数关系将会增大到3-4倍。此次工作采用水文地质比拟法预计矿井采终时涌水量。
新生煤矿涌水量主要两部分组成,即巷道顶板裂隙水和采空区顶板裂隙水。该涌水量受降雨量控制,旱季最小流量为6L/s,
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3
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雨季最大流量约17L/s,正常涌水量大约8.0 L/s 。2009年7月31日实测涌水量为7.20L/s。
采空区面积作为本矿涌水量最为相关的因素,是它直接影响了涌水量的大小。所以本次涌水量预测,采用现采空区面积与矿井末期开采面积相比拟的方法。采用公式为:Q=Q1×F=Q1最大×F
F1F1
Q最
大
式中Q:为矿井末期涌水量
Q1:为现矿井涌水量,取正常涌水量值8.0
L/s=691.2m/d。
F1:为现矿井采空区面积,取平均单层采空面积0.12km
2
3
F:矿井末期的开采面积,取矿井末期平均单层开采面
积0.82km
Q最大:为矿井末期最大涌水量
Q1最大:为现矿井最大涌水量,取雨季最大涌水量值17L/s
=1468.8 m/d 。
F1:为现矿井采空区面积,取平均单层采空面积0.12km
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F:矿井末期的开采面积,取矿井末期平均单层开采面
积0.82km
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Q=691.2×F=691.2×0.82=1807 m/d 2
F10.12 23