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水文地质补充勘探报告

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综上所述,矿井充水水源主要为大气降水、老空积水、地表溪沟水、煤系及上覆地层岩溶水。 (2)充水途径

矿井充水途径主要为岩石原生和采矿节理、裂隙,还有老窑、采空区巷道、构造裂隙导水。另外,煤矿开采形成的采动裂隙,特别是上覆地层厚度小于安全厚度的情况下,覆岩移动变形形成的裂隙都将成为重要导水途径。现阶段矿井充水形式主要以顶板渗水、滴水、淋水为主,停采后多有积水,雨季局部淋水,枯水季节仅见滴水,水量一般<0.10L/S。

根据巷道揭露情况,矿区隐伏断层及节理裂隙不甚发育,天然条件下这些构造破碎带成为矿区内地下水集中径流带,并成为未来开采条件,直接充水层中地下水向矿井充水的天然通道。

未来开采条件下,导致煤层上覆含水层中地下水和地表水向矿井的人工途径则为矿坑顶板冒落带、导水裂隙带、塌陷带等。

对矿区地下水流场,主要充水水源及充水途径进行综合分析,可以得出如下结论:未来矿区开采中,292号煤层+1600m标高以浅至煤层露头线一带是矿床主要充水部位,是未来开采设计和开采中应高度重视和注意的部位。

(3)未来矿区水文地质条件变化趋势预测

结合矿区地质构造、地表水系、矿井充水水源及充水途径等综合分析,在未来开采活动下,矿区水文地质条件将会产生变化如下: 随着矿井的不断抽排水,矿区地下水水位将明显下降,水力坡度增加,进一步加速地下水的渗流速度。特别是矿床疏干范围的扩大可能造成地表井泉的枯竭,影响当地用水及造成地下水补给、径流、排泄条件的变化。另外,矿床的疏干排水也可进一步增大各含水层间的渗透系

数,有可能导致地表溪沟水溃入深部矿床,从而使原有地下水补给河溪水的现象逐渐转变为大气降水、上覆各含水层地下水及地表溪沟水都补给矿坑水的情况。

3.2.4 矿井充水情况 (1)老窑积水情况调查

引用矿方2012年老窑水文调查情况,2013年1月复核,部分老窑垮塌,不能进行编录。老窑主要分布在矿区中北部地区。 (2)邻近矿井采空区积水情况调查

盘县淤泥乡昌兴煤矿,位于大河煤矿南东,与大河煤矿沿地层走向平行布置,地下水大致沿走向由南东向北西径流,采空区距离大河煤矿近,其采煤活动对大河煤矿有一定影响。

综上所述,目前矿区内的老窑开采年限较长,开采凌乱,老窑积水情况不明,给矿井开采带来很大威胁;整合前矿井开采规模较大,开采煤层较多,采空区分布范围较广,积水量较大,给矿井开采带来很大威胁;邻近矿井距离大河煤矿近,其采煤活动对大河煤矿有一定影响。矿山应作好探、排水工作,避免透水事故发生。

3.2.5 矿井涌水情况

本次勘探工作采用井底水仓进行简易抽(放水)试验,主要在矿井内水仓处测试矿井实际涌水量,结合矿方提供的2012年涌水量观测台账数据分析,矿井内涌水量最大29.7m3/h、正常18.5m3/h,主要是深部巷道顶板淋水量和浅部老空区来水量,矿井工作面无涌水量,涌水量大小与大气降水关系密切。

3.2.6 地表水影响分析

主要地表水源为矿区北部淤泥河,切割地层为宣威组煤系地层。河流弯曲多呈“U”型,平均坡降9.81‰,流量变化幅度68.1~0.119m3/s。区内发育有若干条季节性溪沟,由于距离煤层垂高较大,

对煤矿开采影响不大。

矿区大部分主要可采煤层位于其最低河床标高(1625m)以下,由于矿区离河流有一定距离,西部最小距离68m,北部最小距离75m,加之边界煤柱,在开采过程中,淤泥河对矿井进行充水的可能性较小。 3.2.7 现有矿井排水系统及排水能力

该矿井选用MD85—45×7离心泵3台,水泵流量85m3/h,扬程315m,防爆电机功率为132kw。正常涌水量时1台工作,1台备用,1台检修;最大涌水量时2台同时工作,1台备用,满足排水要求。

第三节 矿井水患评价及防治水主要问题

通过矿井充水因素、充水途径及矿井涌水量等综合分析,矿区范围内存在的水患类型主要为:

1)老空区透水造成的矿井充水。位于煤层浅埋区采煤时,采动裂隙有可能与老窑积水区沟通,造成老窑积水溃入坑道。老窑、采空区、邻近矿井积水是矿山主要水害。

2)地表水通过构造破碎带、构造裂隙通道对矿井进行充水。 3)大气降水充水。在雨季由于地表积水较多,沿风化裂隙渗入井下的水量较大,在枯雨季节由于地表积水较少,沿风化裂隙渗入井下的水量较小,因此,雨季时水患对矿井的威胁程度较大,枯季时水患对矿井的威胁程度较小。

4)随着开采深度的增加及开采扰动,上覆地层岩溶水及地表溪沟水有可能通过断层破碎带及采动裂隙渗入矿井。

5)断层水及陷落柱水

矿区内其它隐伏断层造成强含水层与煤层拉近或对接而造成矿井突水的可能性较大,对矿井充水影响较大,当井巷穿越或接近断层时,由于周围岩层的风化节理裂隙较发育,有利于大气降水的渗入,

井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象,应采取切实有效的过断防治措施。

6)顶板裂隙水造成的顶板充水。

表3-2 水患威胁程度分析表

水患类型 特征 威胁程度 突水 通过贯通裂隙进入井下充水,增加涌水量 备注 主要水患 主要水患 小窑水、老空水 浅部小窑和老空,采空客观存在 地表水 井口位于缓斜坡上,地面排泄条件较好 煤系地层为相对隔水层,上覆飞仙关组岩溶裂隙含水层(T1f)其底界至1号煤层顶界的厚度较强含水层水 厚,下伏中二叠统茅口组(P2m)强含水层与煤系地层间隔有二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3β)隔水层,P3β厚>345m。 顶底板裂隙水 煤系地层为相对隔水层,顶板存在基岩裂隙水含水层 区内隐伏断层对煤层破坏较大,对矿井充水有重要影响。 矿井生产后,采空客观存在,通过采动裂隙形成采空积水。 淤泥河最低侵蚀基准面高于矿井最低准采标高 强含水层距采煤层较远,与矿床充水不密切 次要水患 通过采动裂隙贯通上下含水层充水 隐伏断层可能切穿顶板含水层而导致工作面及巷道充水 突水 通过贯通裂隙进入井下充水,增加涌水量 主要水患 断层水 主要水患 采空区积水 主要水患 河流、冲沟水 次要水患 综上所述,老窑水、采空区积水、顶底板裂隙水、断层构造水、地表河溪水是该矿井主要水患,矿井防治水仍是该矿井灾害防治重点,必须引起高度重视,切不可大意。

矿井突水水源是飞仙关组岩溶水和老窑积水、断层水构造,飞仙关组岩溶水以顶板突水方式进入井下淹井,老窑以巷道穿透采空区方式进入井下淹井,断层通过切穿上下含水层而导致淹井。

1)煤层底板含水层突水淹井危险性分析

矿区开采煤层大部分位于淤泥河最低侵蚀基准面+1625m标高以下,茅口组(P2m)与上覆含煤地层宣威组(P3xn)之间有345m厚的相对隔水层峨眉山玄武岩组(P3β),故矿井无茅口组底板突水水患威胁。

2)煤层顶板含水层突水淹井危险性分析 (1)矿区内第四系(Q)孔隙含水层

厚0~20m。主要为砂粘土夹碎石,大部分较密实,少部分结构松散,含少量孔隙水。矿区内未见泉水点,该层厚度不稳定,富水性弱,局部具隔水作用,对矿坑充水无影响。

(2)飞仙关组(T1f)岩溶裂隙含水层

分布于矿区南部,该含水岩组总体为岩溶裂隙含水层,主要含岩溶裂隙管道水,富水性中等,但不均一。浅部(露头区)为潜水区,顺走向地下水由潜水转为承压水。属碳酸钙型水,可作为饮用水。。由于下伏隔水层的阻隔,该含水层对矿坑充水无直接影响。与主要可采煤层无导水断层沟通,采动前对矿坑充水影响较小。为矿区间接充水含水层。

综上所述,该矿煤层顶板岩性富水性弱,煤层顶板不存在高承压含水层,发生顶板突水的可能性较小。

该矿采用走向长壁后退式采煤法开采,开采煤层层间距较小,在煤层开采时,采、掘工作面均受老窑水威胁。故而,本设计要求在采掘过程中严格执行探放水措施,并疏干老空水,确保采掘工作安全进行。因此,严格执行探放水及疏排水措施后,矿井不存在老空水突水淹井危险。

矿井在采掘过程中严格执行探放水措施,如遇导水(含水)断层时,须按规定留足保护煤层,并且严禁开采保护煤柱。因此,严格执

水文地质补充勘探报告

综上所述,矿井充水水源主要为大气降水、老空积水、地表溪沟水、煤系及上覆地层岩溶水。(2)充水途径矿井充水途径主要为岩石原生和采矿节理、裂隙,还有老窑、采空区巷道、构造裂隙导水。另外,煤矿开采形成的采动裂隙,特别是上覆地层厚度小于安全厚度的情况下,覆岩移动变形形成的裂隙都将成为重要导水途径。现阶段矿井充水形式主要以顶板渗水、滴水、淋水为主,停采后多有积水,雨季局部淋水,枯水季
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