第三章 水文地质
色、浅灰色中厚~厚层状细晶灰岩,底部夹少量钙质砂岩或石英砂岩。厚78~125m。区域上岩溶裂隙及溶洞发育,含碳酸盐岩溶水,富水性强。但本区该组地层因出露特点,使富水性减弱。在矿区西北部边界附近及西北部边界外出露区域,地层呈反向坡出露,地层下部均被侵蚀切割,地下水径流距离短,排泄条件好,具当地补给当地排泄特点,富水性中等,属中等含水层。在矿区南部边界附近及南部边界外出露区域,矿区范围内地层呈环带状出露,四周均被侵蚀切割,地下水补给条件差,地下水径流距离短,排泄条件好,具当地补给当地排泄特点,富水性中等,属中等含水层;在矿区南部边界外,该组地层大面积出露,地下水补给条件好,径流距离长,排泄条件差,富水性强,属强含水层。但因矿井最低准采标高(+675m)距矿区南部边界约120m,开采后的冒落裂隙带不会延伸至矿区南部边界,因此,矿区南部边界外的罗城段(C1d3)强含水层对矿井充水影响不大。
4、石炭系上统达拉组(C2d)碳酸盐岩类岩溶水含水岩组: 呈帽状零星出露于地势较高的山顶,上部为白色、灰白色厚层中~粗晶白云岩,质纯,微带红色,层理不清。下部为灰~深灰色中厚层细~中晶白云岩夹少量灰岩。区域上组厚230~330m,本区残存厚度30~150m。区域上岩溶裂隙及溶洞发育,含碳酸盐岩溶水,富水性强。但本区该组地层出露地势较高,均位于山顶,出露面积小,均呈帽状零星分布,四周均被侵蚀切割,地下水补给条件差,径流距离短,排泄条件好,具当地补给当地排泄特点,属中等含水层,富水性中等~弱,雨季时富水性中等,枯季时减弱。对矿井充水影响较小。
5、第四系(Q)—弱含水层
出露于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡一带。为碎屑岩的残积、坡积及冲积物,在矿区分布较广,有一定的蓄水量,对煤矿开采有一定影响。
17 第三章 水文地质
在将地下大面积采空形成塌陷区后,本层的松散岩类孔隙水对下伏基岩裂隙水含水层补给量有所增加,可能将会成为矿坑充水间接充水水源。 三、矿区地下水的补给、径流、排泄条件
区内地下水主要接受降雨补给,大气降水到达地表后,将通过地表负地形渗入岩石裂隙、裂缝之中,多数不产生深部迳流循环,而是以下降泉的形式排入溪沟中。 四、矿区内老窑及采空区现状
井田范围内无老窑开采活动,由于本矿是生产矿井,Ⅱ煤层也现已形成6处采空区,其Ⅱ1采空区面积约为114189m2,估算积水量为32100m3;Ⅱ2采空区面积约为41445m2,估算积水量为10361m3;Ⅱ3采空区面积约为12719m2,估算积水量为3103m3;Ⅱ4采空区面积约为2747m2,估算积水量为1042m3;Ⅱ5采空区面积约为17827m2,估算积水量为4443m3;Ⅱ6采空区面积约为16860m2,估算积水量为4247m3。
18 第四章 矿井充水影响因素分析
第四章 矿井充水影响因素分析
第一节 矿井充水水源分析
矿井充水水源主要是大气降水、地表水、地下含水层水、断层导水和老空水。
(1)大气降水
大气降水直接补给地表水,部分通过采空裂隙和煤系露头渗透井下或补给含水层,是矿井涌水的主要补给源。在雨季矿井涌水量将明显增大。
(2)地表水
区内冲沟发育,并呈树枝状分布,雨季溪水暴涨,枯水季节流量小至干枯,流量主要受大气降水的控制。未来矿井大面积采煤,顶板岩层将产生不同程度的岩层移动及变形,引发地裂缝、地面塌陷坑;雨季,地表水将沿此薄弱处汇入地下。因此地表水对矿井充水有一定影响。
(3)地下含水层水
对矿井充水产生影响的地下水为石炭系下统德坞组中段—寺门段(C1d2)含煤地层,属基岩裂隙弱含水层,其富水性弱。采掘工作面揭露时涌水特征表现为淋水、涌水或突出,水量一般不大,经过长期排水可以逐渐疏干,但水压有时会较大,可能发生突水,含煤地层下伏地层为石炭系下统德坞组黄金段(C1d1),厚60~100m,以碎屑岩为主,岩石含泥质成分多,富水性弱,为一弱含水层,可视为煤层底板隔水层,对矿井充水影响较小。
(4)断层导水
区内断裂构造较发育,较大的断层有位于矿区东西两侧的F514、F516正断层,均呈NNE向。另有东西向断层F551,构成矿山北界。F1断层位于矿区西北部。F514分布于矿区东边界外,F516分布于矿区西边界外,
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断层倾向均朝向矿区方向,但与Ⅱ煤层的断煤交线均没有进入矿区内;F551位于矿区北边界附近,断层倾向朝向矿区外,与Ⅱ煤层的断煤交线位于矿区外。因此,矿区内的采掘活动不会揭露F514、F516、F551断层,对矿井充水没有影响。F1断层位于矿区西北部,走向NW~SE向,走向长约480m,倾向NE,倾角55°,落差约15m,该断层可能已切割至Ⅱ煤层,井下进行采掘活动揭露该断层时,可能会造成突水,对煤层破坏性大。断层导水将成为矿井充水水源之一。
(5)老空水
矿区内无煤层露头出露,煤层露头出露于矿区东部和西部边界外,距矿区边界150~200m,且均被F514、 F516正断层隔开,因此,矿区范围内无老窑开采活动。矿区北部边界外为原贵安煤矿,主要开采Ⅱ煤层,由于已关闭多年,其井下采空范围及积水情况无法再进行调查,其井下巷道中有积水存在,对矿井充水影响较大。矿井2010年以前的采空区域位于矿区东边界处,为原老系统开采,采空面积约114189m2,积水量约为31200m3,对矿井充水影响较大。煤层采空区面积较大,采空区积水将成为矿井充水水源之一。
第二节 充水通道分析
1.岩石天然节理裂隙
矿山内的石炭系下统德坞组寺门段(C1d2)含煤地层在接近地表附近,岩石风化节理、裂隙较发育,而深部则发育成岩或构造节理、裂隙,尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育,石炭系下统德坞组罗城段、石炭系上统达拉组岩石岩溶管道、风化节理、裂隙发育它们是地下水活动的良好通道,并能沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。
2.人为采矿冒落裂隙
未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙,这些人为裂隙也会沟通上
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覆含水层与含煤地层的水力联系,成为地下水活动的良好通道。
3.原小煤矿采空区
矿山内原小煤矿废弃采面或巷道会成为采空区积水,当煤层开采至采空区时,巷道勾通采空区会成为充水通道。
4、断层破碎带
矿区内发育有多条断层,节理裂隙发育,受采煤活动的影响,断层水对矿井的充水影响较大。在以后的开采中,当巷道接近断层时须留设足够的防水煤柱。
第三节 充水方式
由于矿井直接充水含水层露头分布不广,接受大气降水补给不强,为弱含水层,充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主,规模一般不大,少量为采空巷道导水,因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主,局部可能发生突水。各类水源可能沿岩溶裂隙、管道、坑道和采空区顶板冒落裂隙带、断裂构造及裂隙向矿井充水。
第四节 矿井水文地质类型
综上所述,本矿山大部分矿床位于区外最低侵蚀基准面以上,充水水源主要为石炭系下统德坞组寺门段(C1d2)裂隙水、采空区积水、地表冲沟水及断层带导水等。主要充水途径为沿坑道和采空区顶板冒落裂隙带、断裂构造及构造裂隙带及断层导水带向矿井充水。故矿区以顶、底板间接充水的岩溶裂隙充水矿井,矿床水文地质类型为Ⅲ类Ⅱ型。按煤矿矿井水文地质类型表,矿区水文地质条件属中等类型。
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