2、断层的富水、导水性与矿井的充水关系
井田内主要发育北东向及东西向断层,多属正断层。由于含煤地层大多为塑、柔性岩石,断层破碎带多被泥质物充填,导水性差,富水性弱。因此其地下水的赋存与运移受到限制。
地表断层带泉点出露少、流量小,一般为0.01~0.1L/s。断层切割地表河溪之处,调查时未发现明显渗漏;勘探钻孔揭穿断层19处,均未发现涌、漏水现象,水位无变化。
(1)F1断层:正断层,走向长4.2km,倾角35o~50o,落差200m,在8勘探线上盘M16、M18、M27煤层与下盘玄武岩(P3β)对接,M27煤层距下盘茅口组灰岩垂距约190m,与玄武岩(P3β)对接标高为+1080m。在ZK0801、ZK1202钻探实见断层带胶结好,无涌、漏水现象,水位稳定。因此,该断层导水性差。综上所述,茅口组灰岩强含水层与煤系地层之间有玄武岩相对隔水层阻隔,且无其它导水通道,因此,两者间无水力联系,对煤系地层无水害威胁。
(2)F5断层:正断层,走向长5.0km,倾角68o~78o,落差30~100m,在9勘探线上盘M27煤层与下盘玄武岩(P3β)顶部对接,M27煤层距下盘茅口组灰岩垂距大于200m。钻探见该断层带时,无涌、漏水现象,水位稳定,断层带胶结好。另外,抽水试验结果证实该断层带不导水。综上所述,该断层带不导水,不含水,茅口组灰岩强含水层与煤系地层无水力联系,对煤系地层无水害威胁。
以上资料说明,本井田断层富水性弱、导水性差,不存在强含水层通过断层带向未来矿坑充水的水害隐患。 (三)矿井充水因素分析 1、直接充水水源
(1)直接充水含水层
本井田主要含水层为T1y2、T1yn、P1m岩溶含水层,其次为T1y3 、T1y1、
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P3c+d,P3β基岩裂隙含水层。其煤系地层上覆含水层是否为主要充水层位及充水水源,可根据可采煤层顶板岩性,计算未来坑道冒落带、导水裂隙带高度来加以判断。冒落带最大高度(Hc)选用下列公式计算:Hc=4M,导水裂隙带最大高度(Ht)选用下列公式计算:Ht=100M/(3.3n+3.8)+5.1,式中:M—可采煤层累计厚度(m),n—可采煤层数。经计算:Hc=28.5m,Ht=47.0m。M6煤层距P3c底平均73m,P3c+d厚18~48m,T1y1厚80~190m。因此,最上部可采煤层M6与上覆岩溶含水层T1y2至少间隔168m,即Ht=47.0m<168m,故煤系上覆岩溶含水层不是主要充水层及充水水源。结合前述,煤系下伏茅口组岩溶含水层与煤系地层无水力联系结论,井田未来矿坑主要充水层为含煤地层本身。 (2)老窑积水
本区范围内无正规煤矿,煤层露头附近的废弃小煤窑近50个,地质报告调查老窑21个,主要沿煤层露头分布,多数积水,一些老窑水外溢,但水量不大,一般在0.005L/s~1.40L/s,现已停采,经调查,开采深度不大,一般在20~40m深。
而根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司2009年7月提供的《贵州省六枝黑塘矿区新华煤矿周边小窑及小井水文地质调查报告》中经实地走访调查:矿区范围内无正规煤矿,矿区范围内及周边有小窑49个,开采标高在+1500~1755m之间,采深在0~15m之间,且现均已炸封或坍塌。其中:2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、21号小窑位于新华煤矿矿界内,开采标高在1500~1665 m之间,采深在0~15m之间,主要分布于A1—A5勘探线范围内、F11断层以东M3、M6、M8、M13、M16、M18、M22、M27、M33煤层露头地段;1、12、13、14、15、16、17、18、19、20、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49号小窑位于新华煤矿界外东侧,距新华煤矿矿界80~1080m,开采标高在1525~1755m之间,采深在0~10m
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之间,主要分布于A5勘探线以北、F3断层以东M3、M6、M16、M18、M27煤层露头地段。据与当地村民调查了解,这些小窑炸封坍塌前均为季节性民用煤开采,开采深度较浅,其中1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21号小窑积水外溢;22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49号小窑已坍塌,无积水。上述小窑均分布于F3、F4、F11断层以东煤层露头地段,炸封坍塌前均为季节性民用煤开采,开采深度0~15 m较浅;而新华煤矿未来开采工作面均布臵在F3、F11断层以南地段(F3断层断距为100~200m,F11断层断距为60~200m),由于F3、F11断层的影响,导致小窑采空区积水与新华煤矿未来开采工作面之间基本不存在水力联系。因此,小窑积水对新华煤矿未来开采基本无水害隐患,但当未来矿井揭露老窑时,将成为直接充水因素,形成水患。
矿井范围与相邻煤矿及老窑分布详见图1—3—1。 2、间接充水水源 (1)大气降水
大气降水为区内主要充水水源。本井田位于三岔河局部流域分水岭地带,含煤地段部分裸露,直接接受大气降水补给,其充水强度与季节和降水强度、持续时间有密切关系。如陆家坝煤矿,雨季矿井涌水量为枯季的 4.4倍。因此,未来矿井应加强雨季的疏排水工作。 (2)地表水
井田内地表水系不发育,主要河流三岔河距井田南西边界2~3km,该河对井田区充水影响较小。除此以外,区内仅发育冲沟,冲沟呈树枝状或羽状,冲沟水属季节性水流,大多流程短,旱季大多干涸。区内较大的冲沟位于该区东部边缘,贯穿该区南北,由北向南迳流,在安家寨附近流出该区,向下汇入三岔河,区内长度约9km,2005年12月21日在安家寨附近测得流量为67.9L/s,且随季节变化明显,雨季水量丰富。
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(3)间接充水含水层
为含煤地层上覆永宁镇组下段,夜郎组第二段,下伏茅口组强含水层,以上强含水层均与含煤地层间有较厚的相对隔水层相隔,一般对矿井充水影响不大。 3、充水途径 (1)天然充水途径
井田内断层富水性弱,导水性差,对矿井充水影响不大。F1断层:正断层,走向长4.2km,倾角35o~50°,落差200m,在8勘探线上盘M16、M18、M27煤层与下盘玄武岩(P3β)对接, M27煤层距下盘茅口组灰岩垂距约190m,与玄武岩(P3β)对接标高为+1080m,在ZK0801、ZK1202钻探实见断层带胶结好,无涌水、漏水现象,水位稳定,其导水性差。故该断层带不是井田天然的充水通道。
F5断层:正断层,走向长3.4km,倾角68o~78°,落差30~100m,在9勘探线上盘M30煤层与下盘玄武岩(P3β)对接,M30煤层距下盘茅口组灰岩垂距大于200m,钻探见断层带时,无涌漏水现象,水位稳定,断层带胶结好。抽水试验结果证实该断层带不导水。综上所述,该断层带不导水,不是井田充水的天然通道。
以上资料说明,本区断层富水性弱、导水性差,不是井田天然的充水通道,不存在强含水层通过断层带向未来矿坑充水的水害隐患。 (2)人工充水途径
由于采矿活动的影响,因其产生矿坑顶板冒落裂隙带将是矿坑充水的主要人工充水途径。
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355 44355 4546474849505135552105°31'35\26°26'33\1181716292529251415242412131213231415231618扩界后的陆家坝煤矿新 华 煤 矿1910811610229752234112839212121竹林寨煤矿742021612020191918184175172916291623355 44355 454647484950513555026°20'36\105°31'35\
图1—3—6 矿井范围与相邻煤矿及老窑分布图
(四)水文地质类型
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