(一)暂停生产矿井水文地质情况
矿区内生产规模较大的暂停矿井主要为平硐1和平硐2,其余均为仅限于煤露头开采的小窑、老窑(开采走向长度在50米左右,现已全部炸封或废弃,无法取得水文地质资料)。
1.平硐1井口标高1475.44米,石门全长935.65米(碛头到跨塌处访问长度约300米;其中飞仙关组地层550.00米,卡以头组地层82.20米,宣威组地层303.45米)。据石门水文地质编录,由碛头至井口,飞仙关组二、三段(T1f 2+3)有几处淋滴水;飞仙关组一段(T1f 1)干燥;卡以头组(T1k)中上部有几处滴水~淋水,其余干燥;宣威组(P2x)上部73.50米长度干燥,C7煤层顶板淋滴水,另外向井口见三段潮湿,其余干燥。
2007年4月22日在卡以头组地层与宣威组地层分界处(到井口303.45米)测得流量0.5838L/s,井口流量0.6834L/s,煤系地层宣威组(P2x)涌水量只占矿井总排水量的15%。
据2006年9月15日~2007年9月20日一个水文年对矿坑水的动态观测,两极流量为1.9330~0.6834L/s(167~59m3/d),平均涌水量为1.0857L/s(94m3/d)),两极流量差值1.2496L/s(108m3/d),动态变化较大,不均衡系数2.8。坑道单位面积单位降深涌水量q0为0.000223~0.000079m3/d〃m2〃m。详见插表6-1-2。
平硐1、平硐2流量观测及巷道涌水量计算成果表
插表6-1-2
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井口标高矿 (m)巷道 井 长度 初见水位名 (m) 称 标高(m) 平 硐 1 平 硐 2 1475.44 1586.49揭露巷道 面积 (m2) 水位 降深 (m) 坑口流量(m/d) q0smax q0min m3/d.m2.m 167.059.0 0.0002230.000079 113.00.000151 3地层 主采煤层P2x~q0cp 估算不均衡系数 Tf935.65 6736.68 111.05 1未采 2.8 1445.15 1490.59710.00 3550.00 45.44 P2x C742.022.0 12.1 0.0001360.0002600.000075 3.5 据以上叙述,由于煤层几乎没开采(采空塌陷裂隙不发育),大气降水渗入补给条件差,故平硐1矿坑水主要接受各含水层由石门连通补给。
2.平硐2井口标高为1445.15米,已于2007年1月由阿都乡人民政府封闭,2006年10月15日测得井口流量0.4833L/s(42m3/d,可视为峰水期流量),2007年5月30日0.1335L/s(12m3/d,可视为枯水期流量),2007年6月29日为0.1625L/s(14m3/d)。两极流量差值0.3500L/s(30m3/d),动态变化较大,不均衡系数3.5,洪期大气降水渗入量占全矿井总涌水量的71%。见插表6-1-2。洪期矿坑水主要为大气降水沿煤层采空塌陷带和浅部小窑及老窑废墟渗入补给,次为直接充水含水层地下水补给。
(二)矿区内矿井充水因素分析
矿区内矿井充水因素主要为大气降水,次为含水层水、地表水、老窑积水,现分述如下:
1.大气降水
大气降水是将来生产矿井充水的经常性主要补给来源,通过煤层
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露头区、采空区及塌陷裂隙带渗入或补给含水层后对矿井充水。据平硐1和平硐2流量长期观测,强降雨后1至3天矿井流量有较明显的增加(见附图8),说明矿井水的变化与大气降水有较密切关系(降水渗入到排泄滞后时间长,是因矿区开采面积很小,采空塌陷裂隙不发育,地下水运移速度缓慢所致。)。
大气降水对矿井充水的影响程度与降水性质、强度和延续时间密切相关。降雨越大,延续时间越长,对矿井充水影响越大。此外,还具有明显的季节变化。一般每年6~11月出现矿井涌水量高峰期。
2.含水层水
本区对矿井煤层开采有直接充水影响的含水层为宣威组(P2x)复合含水层。据2006年9月至2007年9月对平硐2主采煤层C7煤层矿坑涌水量观测资料,井口标高1445.15米水平以上巷道开采系统最小涌水量为12m3/d,C7煤层开采长度约为650米,开采斜长为100米左右(封闭矿井,靠访问),采空面积约65000m2,最小单位面积涌水量为1.85×10-4m3/d〃m2,说明宣威组(P2x)复合含水层对矿井开采充水性弱。此外,由于直接充水含水层地下水补给不足,赋存条件差,矿井涌水量会随时间的延长而日趋减小,这对疏干矿坑水十分有利。
3.地表水
本区除东南流向的几条常年性溪沟及倮姑河、赶得河外,无水库、池塘等地表水体。对4条溪沟卡以头组(T1k)地层底界至宣威组(P2x)地层底界进行漏失量观测,除一条溪水流入废窑7后从废窑2井口流出外,其余观测段均无漏失,相反有微量补给。矿区附近倮姑河、赶
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得河沿岸,没有发现流量稍大的泉出现,并且出露地层为无可采煤层的宣威组一段(P2x1)和玄武岩组(P2β),均为含水性极弱地层,对将来煤层开采,地下水位下降,河水反补给矿床地下水起相对隔水作用。
综上所述,矿区煤层开采范围小,煤层采空塌陷裂隙不发育,地表溪沟水渗入条件差,对矿床充水影响小。倮姑河和赶得河对矿床充水也无大的影响。
4.老窑积水
由于本区煤层开采历史悠久,浅部老窑比比皆是,且废窑遗址大都已坍塌,前人无确切资料记载,其积水程度无从查考,当矿井开采揭穿浅部老窑积水时,将会导致井巷突然充水,引起安全事故。
第二节 矿区构造
阿都煤矿位于同兴向斜西南倾没端,其矿区的大部分在向斜的东翼,在矿区范围内向斜的轴线NE向延伸。西翼地层倾向南东东,向东逐惭转变倾向北北西,在矿区的东北部,地层倾向为北西。倾角在倾没端缓、北段陡(为35°~75°),并在矿区南端发育着次级褶皱,其主要的有宁家梁子向斜。区内的断裂构造较发育,在勘查区及周边有4条落差较大的逆断层,其中只有F3断层在矿界之内,对煤层的破坏较大;F2断层在钻孔中揭露其延深。
(一)F2逆断层:位于勘查区东南部外围的施都小学附近,西南 起于宣威组三段(P2x3)的上部,向北东延伸出本次勘查区外。走向56°左右,倾向西北,断层面倾角约50°。断层主要表现为逆冲错移(照片
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3-2-2),北盘(上盘)上升,南盘(下盘)下降,两盘地层倾角变化不 明显,向北东详查区外的水路上附近威组三段(P2x3)和宣威组二段(P2x2)在地面上全部缺失及宣威组一段(P2x1)大部缺失。断层深部 交于F3断层。断距在区内较小,落差约50米(插图3-2-1),向北东水路上断距在200米以上。断层位于矿区的边界,对煤层未造成破坏,对矿区内煤层开采无影响。
(三)F3逆断层:位于勘查区东北部施都北面,西南起于飞仙关组四段(T1 f 4)内,向北东延伸出本次勘查区外。走向60°左右,倾向南东,断层面倾角约65°,落差约50米。断层主要表现为逆冲错移(见照片3-2-3),北盘(下盘)下降,南盘(上盘)上升。对矿区内煤层开采影响较大。
第四章 煤 层
第一节 含煤性
本区含煤地层二叠系上统宣威组(P2x)含煤13~17层。其中主要可采煤层2层(C7、C14),次要可采煤层1层(C9),局部可采煤层1层(C16),分别赋存于宣威组第三段(P2x3)和宣威组第二段(P2x2)。宣威组第一段(P2x1)基本不含可采煤层。所以本次详查目的层是宣威组第三段(P2x3)和宣威组第二段(P2x2)。
宣威组(P2x)煤层总厚11.45~15.4米,一般13.0米,含煤系数
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