某煤礦礦井水文地質調查報告

1、興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦礦井水文地質調查報告貴州興源煤礦科技有限責任公司二一二年五月興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦礦井水文地質調查報告編制單位：貴州興源煤礦科技有限責任公司項目負責：竇啟泉編寫：王云發(fā)審 核：付宗元總工程師：付宗元總 經 理：陳金鵬 提交單位：興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦提交日期：二一二年五月. 目 錄第一章 概 述1第一節(jié) 編制報告目的、任務和依據1第二節(jié) 礦井位置、交通和礦區(qū)范圍3第三節(jié) 自然地理5第四節(jié) 以往地質工作及小煤礦開采情況7第五節(jié) 礦井涌水情況及排水設備、設施現狀10第二章 本次工作及其質量評述12第一節(jié) 完成的工作量12第二節(jié) 工作方法及質量評述12第三節(jié) 存在的問題1

2、3第三章 礦井地質14第一節(jié) 區(qū)域地質14第二節(jié) 礦井地質15第四章 水文地質23第一節(jié) 區(qū)域水文地質概況23第二節(jié) 井田水文地質條件25第三節(jié) 礦井充水因素分析29第四節(jié) 礦井水文地質條件劃分33第五節(jié) 礦井涌水量的估算33第五章 工程地質及環(huán)境地質35第一節(jié) 工程地質條件35第二節(jié) 環(huán)境地質條件41第三節(jié) 其它開采技術條件44第六章 結 論47第一節(jié) 工作成果47第二節(jié) 礦井水害的危害程度48第三節(jié) 礦井水害的預防控制措施及建議4838附圖目錄序號 圖 名 比例尺 順序號1 興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦綜合水文地質圖 1：5000 012 興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦水文地質剖面圖 1：5000

3、023 興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦充水性圖 1：5000 034 興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦綜合水文地質柱狀圖 1：2500 04附件目錄1 興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦采礦許可證副本（復印件）2 編制單位資質證書3 委托書 第一章 概 述第一節(jié) 編制報告目的、任務和依據為搞好礦井防治水工作，興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦特委托我公司為其開展礦井水文地質調查工作，并編制興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦礦井水文地質調查報告。其目的是為該礦在生產過程中制定水害防治方案提供水文地質資料，從而做到有效的預防和減少礦井水害事故。本次工作的主要任務為：1收集礦區(qū)及該礦現有的相關水文地質資料；2調查礦井地面水文地質情況；3調查礦

4、井井下水文地質情況； 4分析、整理該礦現有水文地質資料和本次調查取得的水文地質資料，編制編制興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦礦井水文地質調查報告。編制本報告依據的主要規(guī)程、規(guī)定和相關參考資料為：（1）國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局煤礦防治水規(guī)定（2009.9）；（2）國家煤礦安全監(jiān)察局煤礦防治水規(guī)定釋義（2009.12）；（3）中華人民共和國煤炭工業(yè)部礦井地質規(guī)程（試行）（1984）；（4）中華人民共和國國家安全生產監(jiān)督管理總局煤礦安全規(guī)程（2011）；（5）中華人民共和國國家煤炭工業(yè)局建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程（2000.5）；（6）礦區(qū)水文地質工程地質勘探規(guī)范

5、(GB12719-1991) （7）中華人民共和國能源部煤礦地質測量圖例（1989）；（8）中華人民共和國能源部煤礦地質測量圖例實施補充規(guī)定（1992）； （9）貴州金杉土地資源勘查開發(fā)有限公司2005年1月編制的興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦儲量核實報告；（11）王家寨煤礦采掘工程揭露的地質、水文地質及相關資料；（12）礦方提供的各種地質及水文地質圖件等。（13）本次工作實地調查和測量的各種地質及水文地質資料。接受委托后，我公司于2012年5月2日抽調專業(yè)技術人員組成項目組到該礦進行了實地的地質和水文地質調查、老窯開采情況調查，并收集了礦井建設和生產過程中的各種地質和水文地質資料，通過資料收集、水

6、文地質調查及室內分析研究編制興仁縣潘家莊鎮(zhèn)王家寨煤礦礦井水文地質調查報告。第二節(jié) 礦井位置、交通和礦區(qū)范圍王家寨煤礦位于興仁縣縣城西北方向約30km的潘家莊鎮(zhèn)王家寨村，行政區(qū)劃屬興仁縣潘家莊鎮(zhèn)管轄，井田地理坐標為：東經105°0735105°0901，北緯25°341225°3454。礦區(qū)距興仁縣城公路里程約30km，距南昆鐵路頂效站76.0km，有簡易公路通往礦區(qū)，交通方便（見交通位置圖）。根據貴州省國土資源廳2011年5月11日頒發(fā)的興仁縣王家寨煤礦采礦許可證（證號：C5200002011051120112940，生產規(guī)模30萬噸/年，有效期限3個月

7、，自2011年5月至2011年8月，采礦證延續(xù)手續(xù)正在辦理中，見附件）劃定的礦區(qū)范圍，王家寨煤礦井田范圍東西傾向寬1.7152.380km，南北走向長0.5601.320km， 呈一規(guī)則多邊形，共由8個拐點圈定，井田范圍平面積2.6187km2，開采深度18501100m標高，其拐點坐標見表1-1。王家寨煤礦礦區(qū)交通位置圖表1-1 王家寨煤礦礦區(qū)范圍拐點坐標表拐點北京坐標系西安坐標系縱坐標（X）橫坐標（Y）縱坐標（X）橫坐標（Y）12828680355111852828621.19735511105.53522829340355111852829281.20135511105.53732829

8、340355105202829281.20335510440.53342829900355105202829841.20635510440.53552829900355113602829841.20335511280.54062830000355113602829941.20435511280.54072830000355129002829941.19935512820.54882828680355129002828821.19235512820.544礦區(qū)平面積2.6187km2，開采深度：18501100m標高第三節(jié) 自然地理（1）地形地貌井田位于貴州省西南部山區(qū)，屬中山地貌，地形起伏較大

9、，溝壑縱橫?？傮w呈中部較高，東、西兩側低，最高海拔+1972.9m，位于井田中部山頂，最低海拔位于東部小石橋河溝中，海拔+1400m（為當地最低侵蝕基準面）,最大相對高差572.9m，一般海拔13001600m，相對高差300m左右。（2）井田地表水井田位于珠江流域上游的南盤江與北盤江的分水嶺地帶。井田中部有一南北向的分水線將井田劃分為東西兩部分。分水嶺東部（井田東部邊界外）有一常年性河流小石橋河，枯季流量約1525L/s，自北向南徑流至豬場壩一帶進入溶洞成為伏流，推測往東南方向流出地面匯入麻沙河，最終注入北盤江。分水嶺西部溪溝向南西徑流，匯入火沖大溝，進入馬嶺河，最終注入南盤江。礦區(qū)地表水較

10、穩(wěn)定的為流經井田東部邊界外的小石橋河，其枯季流量為1525L/s，井田東部邊界附近及邊界外有數條小溪溝，均匯入小石橋河，溪溝雨季水量大，旱季小。當地侵蝕基準面標高1400m，井田有部分煤炭資源位于侵蝕基準面之下，降雨是地下水的主要補給來源。（3）氣候本區(qū)內氣候溫和，屬于溫涼濕潤的高原亞熱帶氣候，冬夏早晚溫差大，晝夜最大溫差經常在十余度以上，年均氣溫15.2，日最高氣溫34.6，最低氣溫-7.8。最熱為7月，月均氣溫22；最冷為1月，月均氣溫6.4。年均降雨量1327.9mm，最多年達1887.6mm；最少年僅960.4mm；59月為豐水期，占年降雨量的80以上，年均蒸發(fā)量1368.1mm,年平

11、均相對濕度81。本縣的災害性氣候多，冰雹、暴雨形成的山洪危害較大。（4）地震據中國地震動參數區(qū)劃圖（GB183062001，1400萬），本區(qū)地震烈度為度，地震動峰值加速度為0.05g，據建筑抗震設計規(guī)范（GB500112010），抗震設防烈度為6度。（5）經濟概況區(qū)內糧食作物主要以玉米為主，其次為麥類、豆類、薯類、蔬菜。經濟作物有煙葉、漆等。畜牧產品主要有牛、馬、豬、羊等。第四節(jié) 以往地質工作及小煤礦開采情況一、以往地質工作情況本井田先后有多個地勘單位在此開展過地質工作，現簡述如下：1、上世紀三十年代，貴州礦產勘測團曾在區(qū)內進行過踏勘。2、上世紀五十年代以來，先后有貴州地質局平壩煤礦普查大隊

12、、黔西南地質大隊、安順專區(qū)地質大隊、112地質大隊、108地質大隊及貴州省煤管局159地質大隊等在鄰區(qū)及礦區(qū)內開展過煤礦地質調查工作，其中以159隊和112地質大隊的工作較為系統(tǒng)。3、19781980年貴州地質局區(qū)域地質調查大隊（現貴州區(qū)調院）開展了1:20萬興仁、安龍幅區(qū)域地質及礦產調查工作，系統(tǒng)的調查了該區(qū)域的地質及礦產分布情況，提交了1:20萬興仁、安龍幅區(qū)域地質調查報告。4、1979年1983年貴州地質局區(qū)域地質調查大隊在區(qū)內開展了1:5萬幅區(qū)域地質礦產調查工作。5、2005年1月貴州金杉土地資源勘查開發(fā)有限公司對王家寨煤礦開展了儲量核實工作，編制了貴州省興仁縣王家寨煤礦資源儲量核實報

13、告。本報告包括文本一份，圖件8張（地形地質圖、地質剖面圖、K1煤層資源量估算圖、K2煤層資源量估算圖、K3煤層資源量估算圖、K4煤層資源量估算圖、K5煤層資源量估算圖、K6煤層資源量估算圖）。上述地質工作為本次工作提供了可供參考的地質資料。二、礦山開采概況1、王家寨煤礦屬于整合礦井，由原王家寨煤礦和原鴻運煤礦整合而成，生產規(guī)模30萬噸/年，礦井整合后進行了技改工作，原鴻運煤礦關閉，利用原王家寨煤礦主平硐和副平硐，關閉原王家寨煤礦回風斜井，重新施工副斜井和回風斜井。主平硐位于礦區(qū)東部中段附近，開口層位位于K3煤層底板巖層中，井口坐標為X=2829347.022，Y=35512438.442，Z=

14、+1583.510，=89°，=+2.8°，掘進方位角269°，坡度為+2.8°，斜長約360m揭K2煤層，然后往同一方向沿K2煤層傾斜方向布置K2煤層運輸下山，斜長約350m，然后采用斜巷（上山）進入K1煤層，然后在K1煤層中沿下山方向布置K1煤層運輸下山至西南邊界附近落底，在落底處施工井底車場、水泵房、變電所及水倉等，并在K1煤層中施工軌道下山及回風下山（K1運輸下山和K2運輸下山采用溜煤眼聯絡），在K1煤層運輸下山兩翼沿煤層走向布置回采工作面，現1101綜采面已施工和安裝完畢，等待驗收。在K1煤層井底車場處布置有水泵房及主、副水倉，水泵房安裝有三臺

15、MD12050×3（P）型水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修，其參數為：流量140m3/h，揚程為126m，電機功率為90kw。在K1軌道下山鋪設有兩趟排水管路，參數為194×5無縫鋼管，一趟工作，一趟備用。主水倉容量444m3；副水倉容量333m3，合計777m3，一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。三、老窯及采空區(qū)1、原王家寨煤礦采用平硐和暗斜井開拓，在K2煤層中布置有軌道下山和回風下山，但未形成采面進行回采，其掘進區(qū)域內的涌水現已通過1580回風石門自流到K1煤層井底水倉，然后采用水泵排出地表，故井下巷道中無積水區(qū)域存在。2、原鴻運煤礦位于礦區(qū)南部邊界中段附近，已關

16、閉，采用平硐和暗斜井開拓，在K1和K2煤層中均布置有軌道下山，主要開采K1煤層，K1煤層巷道最低處已與現1101采面回風順槽連通，其采空區(qū)域內的涌水已通過1101回風順槽自流到K1煤層井底水倉，然后采用水泵排出地表，故K1煤層采空區(qū)域內無積水存在；K2煤層軌道下山存在巷道積水區(qū)域，面積約13500m2，礦井回采率約60%，平均煤厚1.55m，實際采空體積約為13500×60%×1.55=12555m3，充水系數取0.4，故估算積水量約0.5萬m3，水頭高度約35m（附圖礦井充水性圖）。另外在上世紀90年代，曾有較多小窯在各煤層露頭附近進行開采，但其位置及開采情況現已無法調查

17、，根據當時的開采技術水平，各煤層采深斜長約為煤層露頭線以下100m左右，此區(qū)域可能存在積水，因此劃為可能充水區(qū)域。第五節(jié) 礦井涌水情況及排水設備、設施現狀王家寨煤礦屬于整合礦井，整合前的原有系統(tǒng)已部分關閉，技改系統(tǒng)已形成，井下巷道主要包括四條井筒、K1煤層井底車場、水泵房及1101首采工作面?，F礦井正常涌水量為15m3/h，雨季時最大涌水量為30 m3/h。在K1煤層井底車場處布置有水泵房及主、副水倉，水泵房安裝有三臺MD12050×3（P）型水泵，一臺工作，一臺備用，一臺檢修，其參數為：流量140m3/h，揚程為126m，電機功率為90kw。在K1軌道下山鋪設有兩趟排水管路，參數為

18、194×5無縫鋼管，一趟工作，一趟備用。主水倉容量444m3；副水倉容量333m3，合計777m3，一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。掘進工作面配備有四臺MAZ-200探水鉆。第二章 本次工作及其質量評述本次礦井水文地質調查工作分為地表和井下兩部分同時進行，地形地質圖采用2005年1月貴州金杉土地資源勘查開發(fā)有限公司編制的貴州省興仁縣王家寨煤礦資源儲量核實報告中的資料，坐標系統(tǒng)為北京坐標系，黃海高程系。現就完成的工作量及工作質量評述如下：第一節(jié) 完成的工作量1地面水文地質調查：1：5000水文地質調查約4.0km2。共調查地表河溝觀測點1個，井（泉）點8個。2井下水文地質調查：調

19、查井下巷道1500m，采空區(qū)面積約13500m2、井下出水點3個、井下水倉1個。第二節(jié) 工作方法及質量評述1工作方法：地面以追索法為主輔以穿越法進行，井、泉點采用手持GPS定位，誤差小于10m。對礦井充水有較大影響的泉水點定點觀測了流量，填寫水文點調查卡片，并重點描述了出水位置、巖層、巖性、地下水成因類型，補給、逕流、排泄形式及與大氣降水的關系、洪水期的最大水量等。由于調查期間屬枯水期，調查訪問了礦區(qū)的地表水、地下水隨大氣降水的變化規(guī)律及礦區(qū)中部溪溝的最大、最小流量；實地調查了礦井涌水量、出水位置、出水形式、排水情況以及建礦以來是否發(fā)生過突水、突泥、突沙、坍塌等水害事故和人員傷亡情況等。2取得

20、的成果質量：通過實地調查和訪問，初步查明了地表水系的發(fā)育情況及地表水與地下水的聯系，了解了井巷圍巖的巖體結構面、可采煤層頂底板的穩(wěn)定性、軟弱夾層的分布、地面有無塌陷及地裂縫的發(fā)育情況等；了解了第四系覆蓋區(qū)的水文地質情況以及本礦目前的涌水量情況。綜上所述，本次工作達到了煤礦水文地質調查的目的，精度符合礦井水文地質調查的有關規(guī)程、規(guī)范要求，資料詳實，質量可靠，可作為煤礦開采過程中防止水害的指導性依據。第三節(jié) 存在的問題1老窯及部分采空區(qū)已封閉，無法了解其采空區(qū)范圍及涌水量情況。2對含、隔水層厚度及導水裂隙發(fā)育程度等水文地質情況的推斷依據不夠充分。第三章 礦井地質第一節(jié) 區(qū)域地質一、 區(qū)域地層區(qū)域內

21、出露的地層由老至新有：泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、下第三系及第四系。缺失白堊系和上第三系，其中，以二疊系、三疊系地層分布較廣，區(qū)域地層見表31。 表31 區(qū)域地層系統(tǒng)簡表系統(tǒng)組(群)地層代號及接觸關系備注第四系Q下第三系E三疊系上 統(tǒng)二橋組T3e火把沖組T3h煤把南組T3b煤中 統(tǒng)法郎組T2f關嶺組T2g下 統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組T1yn飛仙關組T1f二疊系上 統(tǒng)長興組P3c龍 潭 組P3l煤峨眉山玄武巖組P3中 統(tǒng)茅 口 組P2m棲 霞 組P2q梁 山 組P2l煤石炭至二疊過渡層C-P石炭系上 統(tǒng)馬 平 群C3mp中 統(tǒng)達 拉 組C2d滑石板組C2h下 統(tǒng)擺 佐 組C1b大 塘 組C1d巖

22、關 組C1y泥盆系上 統(tǒng)代 化 組D3d響水洞組D3x中 統(tǒng)火 烘 組D2h罐子窯組D2g二、區(qū)域構造本井田位于揚子準地臺（一級單元）黔北臺?。ǘ墕卧┝P水斷陷（三級單元）普安旋扭構造變形區(qū)（四級單元），屬北東南西向的放馬坪背斜北西翼。第二節(jié) 礦井地質一、礦井地層井田內及其附近由老到新出露地層有：中二疊統(tǒng)茅口組（P2m），上二疊統(tǒng)龍?zhí)睹航M（P3l）、長興組（P3c）；下三疊統(tǒng)飛仙關組（T1f）及第四系（Q）?，F由老到新分述如下：1、中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）出露于井田東部邊界約1km以外，井田內及附近無出露，巖性為灰色中厚層灰?guī)r、生物屑灰?guī)r及白云質條帶灰?guī)r。出露不全，厚度不詳，與上覆龍?zhí)睹航M

23、地層呈假整合接觸。2、上二疊統(tǒng)龍?zhí)睹航M（P3l）出露于井田東部及東部邊界外，為海陸交互相和沖積相含煤沉積組合，由粉砂巖、粘土巖、炭質粘土巖及煤層（線）組成多個沉積旋回，與下伏地層茅口組為假整合接觸，厚310450m，一般400m。按巖性劃分為三個段，各段之間為連續(xù)沉積。井田內及附近僅出露第二段及第三段。第二段（P3l2）：巖性為灰、褐灰色薄至中厚層粘土巖、粉砂質粘土巖，夾少量薄至中厚層砂巖、粉砂巖及深灰色中厚層灰?guī)r、燧石灰?guī)r、泥灰?guī)r等。本段厚120140m，一般130m。為區(qū)內主要含煤層段，含煤35層，含可采煤層3層，由上至下編號為K4、K5、K6煤層。第三段（P3l3）：巖性為灰、灰黃色薄至

24、中厚層粘土巖、砂質粘土巖夾灰、深灰色中厚層粉砂質粘土巖、鈣質砂巖、粉砂巖、粘土巖及炭質頁巖、煤層等。本段厚150170m，一般160m。為區(qū)內主要含煤層段，含可采煤層3層，由上至下編號為K1、K2、K3煤層。3、上二疊統(tǒng)長興組（P3c）出露于井田中東部，上部為深灰、灰綠色薄至中厚層粘土巖、砂質鈣質粘土巖，夾較多灰、深灰色中厚層泥灰?guī)r、灰?guī)r、燧石灰?guī)r及少量鈣質粉砂巖、硅質巖。下部為灰、黃灰色薄至中厚層粘土巖、粉砂質粘土巖，夾較多鈣質砂巖、粉砂巖。底部725m為黃綠、褐黃色中厚層巖屑砂巖夾粘土巖，本組是較穩(wěn)定的區(qū)域標志層。厚度5570m，一般60m。4、下三疊統(tǒng)飛仙關組（T1f）出露于井田中部及西

25、部大部分區(qū)域，按巖性自下而上分為兩段。下段（T1f1）巖性為灰綠色、灰色薄至中厚層泥質粉砂巖組成，厚90110m，一般100m。上段（T1f2）為紫紅、灰綠色薄至中厚層砂巖、泥質粉砂巖、砂質粘土巖及少量薄至中厚層粘土巖、鈣質粘土巖、粘土質粉砂巖、鈣質砂巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r組成，厚度>200m。5、第四系（Q）主要為坡積風化土壤砂礫，分布在山坡、洼地、溝谷，厚度013米。范圍較小，不整合于其它地層之上。二、礦井構造礦區(qū)位于放馬坪背斜北西翼的雞場坪王家寨斷層F1與張家坡斷層F2（位于礦區(qū)西部邊界外）之間的斷塊中。地層總體走向為北北東南南西向，傾向北西西，傾角一般5°11°，淺

26、部緩，深部增大。局部揉皺發(fā)育地段達13°15°。礦區(qū)東部邊界附近存在一條逆斷層F1，斷層走向為北西南東向，傾向南西，傾角60°，落差約28m，走向延伸長達5km，斷層地表多被第四系坡積物掩蓋，露頭不清。綜上所述，礦區(qū)構造復雜程度為中等。三、煤層本井田龍?zhí)睹合禐闉楹ｊ懡换ハ嗪蜎_積相含煤沉積組合，由粉砂巖、粘土巖、炭質粘土巖及煤層（線）組成多個沉積旋回，與下伏地層茅口組為假整合接觸，厚310450m，一般400m。含煤層及煤線40余層，其中較穩(wěn)定可采煤層6層，由上至下編號為為K1、K2、K3、K4、K5、K6煤層，現分述如下： 1、K1煤層產于龍?zhí)督M第三段中上部，上距

27、長興組底界約50m，下距K2煤層約22m，煤厚2.102.40m，平均厚2.31m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。2、K2煤層產于龍?zhí)督M第三段中部，下距K3煤層約24m，煤厚1.501.62m，平均厚1.55m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。3、K3煤層產于龍?zhí)督M第三段中下部，下距K4煤層約80m，煤厚1.301.60m，平均厚1.42m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。4、K4煤層產于龍?zhí)督M第二段上部，下距K5煤層約27m，煤層厚2.252.40m，平均厚2

28、.31m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。5、K5煤層產于龍?zhí)督M第二段中上部，下距K6煤層約35m，煤層厚1.741.82m，平均厚1.76m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。6、K6煤層產于龍?zhí)督M第二段中下部，下距茅口組（P2m）灰?guī)r頂界約160m，煤層厚1.862.00m，平均厚1.93m，煤層結構簡單,屬較穩(wěn)定的可采煤層。頂板為粘土質粉砂巖，底板為薄中厚層粘土巖。主要可采煤層特征見表3-2-1。表321 可采煤層特征表煤層編號煤層平均厚度(m)煤層間距(m)煤層傾角(°)煤層結構煤層穩(wěn)定性頂

29、底板巖性頂板底板K12.31225119簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖K21.55簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖24K31.42簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖80K42.31簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖27K51.76簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖35K61.93簡單較穩(wěn)定粘土質粉砂巖粘土巖四、煤質1、物理性質及煤巖特征各可采煤層均為黑色，呈玻璃或金剛光澤，條帶狀構造，階梯狀斷口，節(jié)理發(fā)育，常見黃鐵礦結核及細脈，各可采煤層均屬絲炭亮煤及角質亮煤，具條帶狀顯微結構。顯微組份中凝膠化基質8385，絲質化基質812，黃鐵礦（粒度30120）約1.5，粘土礦物（粒度5）約15，充填于裂隙之中，石英0.52。2

30、、化學性質水分（Mad）：區(qū)內各煤層原煤水分在0.53%2.05%之間，屬特低全水分煤（SLM）?；曳郑ˋd）：K3、K4煤層原煤灰分為7.68及6.04，屬低灰分煤；K5煤層原煤灰分為18.31，屬低中灰分煤；K1、K2、K6煤層原煤分別為23.59、21.42和24.87，均屬中灰分煤。硫分（St, d）：K3煤層為屬中硫分煤，其余煤層均為中高硫分煤。發(fā)熱量（Qgr,d）：礦井各開采煤層原煤干燥基高位發(fā)熱量Qgr,d(MJ/kg) 一般在32.8235.99MJ/kg之間，為特高熱值煤。揮發(fā)分（Vdaf）：K1、K6煤層為低揮發(fā)分煤，K3、K3、K4、K5煤層為特低揮發(fā)分煤。各可采煤層原煤

31、煤質特征見表322。表322 各可采煤層的煤質化驗結果表煤層編號煤類Mad（%）Ad（%）Vdaf（%）St，d（%）Qgr，d(MJ/kg)煤種K1原煤1.3323.5910.242.5235.05無煙煤K2原煤15621429.362.1634.18無煙煤K3原煤2.057.685.011.8932.82無煙煤K4原煤0.536.046.222.6335.99無煙煤K5原煤1.0018.319.212.3234.63無煙煤K6原煤0.9124.8710.612.4635.21無煙煤3、煤類及工業(yè)用途井田內開采煤層均屬無煙煤，煤種單一，原煤屬低中高灰、中硫中高硫、低揮發(fā)分、特高熱值等特征。在

32、層狀煉焦爐中不結焦，是煤化程度最高的煤種?？勺鲃恿τ妹?、化工用煤及民用，礦井生產原煤主要供電廠用煤及民用等。五、巖漿巖礦區(qū)及其附近無巖漿巖侵入。第四章 水文地質第一節(jié) 區(qū)域水文地質概況井田位于貴州省西南部山區(qū)，屬中山地貌，地形起伏較大，區(qū)域水文位于珠江流域上游的南盤江與北盤江的分水嶺地帶。各地層水文地質特征見表4-1。表4-1-1 區(qū)域水文地質特征表系統(tǒng)組(群)地層代號及接觸關系備注第四系Q弱含水層下第三系E弱含水層三疊系上 統(tǒng)二橋組T3e弱含水層火把沖組T3h弱含水層把南組T3b弱含水層中 統(tǒng)法郎組T2f弱含水層關嶺組T2g中等含水層下 統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組T1yn強含水層飛仙關組T1f弱含水層二疊系

33、上 統(tǒng)長興組P3c中等含水層龍 潭 組P3l弱含水層峨眉山玄武巖組P3弱含水層中 統(tǒng)茅 口 組P2m強含水層棲 霞 組P2q強含水層梁 山 組P2l弱含水層石炭至二疊過渡層C-P中等含水層石炭系上 統(tǒng)馬 平 群C3mp強含水層中 統(tǒng)達 拉 組C2d強含水層滑石板組C2h強含水層下 統(tǒng)擺 佐 組C1b中等含水層大 塘 組C1d強含水層巖 關 組C1y強含水層泥盆系上 統(tǒng)代 化 組D3d強含水層響水洞組D3x弱含水層中 統(tǒng)火 烘 組D2h強含水層罐子窯組D2g中等含水層區(qū)內可溶巖（碳酸鹽巖）所屬地層主要包括二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）、二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）等，巖性為灰?guī)r、泥質灰?guī)r及燧石灰?guī)r為主

34、，地貌常表現為侵蝕（剝蝕）峰叢、溶丘、溶蝕洼地。這些碳酸鹽巖內賦存著較豐富的巖溶裂隙水或巖溶管道水，富水性中等強，地下水常通過巖溶裂隙、巖溶管道等形式長途徑流，最后以巖溶大泉、泉群、暗河出口等形式集中排泄于較大的北盤江河床附近。區(qū)內非可溶巖（碎屑巖）呈帶狀及蓋帽狀分布，常形成斜坡地貌，主要包括三疊系下統(tǒng)飛仙關組（T1f）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l），巖性多為細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖等，地貌上常表現為中山、斜坡、谷地地貌。僅在淺部風化帶或構造破碎帶內含風化裂隙水或構造裂隙水，地下水接受大氣降水補給能力弱，普遍含水性、透水性弱，地下水徑流短，就近以小泉、小煤礦老窯水及坡面流等形

35、式排泄。屬區(qū)內的弱含水層。區(qū)內碳酸鹽巖和碎屑巖地層互層分布，碎屑巖地層隔水性好。各含水層為相對獨立的含水系統(tǒng)，有各自的補給、徑流、排泄途徑，相互之間水力聯系弱，天然條件下含水性中等強的碳酸鹽巖巖溶水對煤礦床充水弱。區(qū)內地下水的補給來源主要是大氣降水，地下水徑流受局部侵蝕基準面、地質構造及隔水層的控制，地下水排泄于北盤江河床，最終匯入珠江。根據區(qū)域資料，地下水動態(tài)隨季節(jié)變化，與降雨量關系密切，一般每年5月中下旬地下水流量、水位開始回升，69月為最高值，其間出現35次峰值，1012月進入平水期，流量、水位逐漸遞減，到次年14月降為最低值。第二節(jié) 井田水文地質條件 一、地形地貌井田位于貴州省西南部山

36、區(qū)，屬中山地貌，地形起伏較大，溝壑縱橫。總體呈中部較高，東、西兩側低，最高海拔+1972.9m，位于井田中部山頂，最低海拔位于東部小石橋河溝中，海拔+1400m（為當地最低侵蝕基準面）,最大相對高差572.9m，一般海拔13001600m，相對高差300m左右。煤系地層分布于井田東部一般標高1450m1725m。井田中部為南北向連綿起伏山峰組成,山脊總體南高北低，為礦區(qū)內的地表水分水嶺。山脊東側主要為下三疊統(tǒng)飛仙關組下段（T1f1）砂泥巖、上二疊統(tǒng)長興組（P3c）灰?guī)r及龍?zhí)督M（P3l）砂泥巖組成，為斜坡地形，地形坡度在1040°之間，有利于地表水排泄；山脊西側主要為下三疊統(tǒng)飛仙關組上

37、段（T1f2）砂泥巖，沖溝總體呈東西向展布，屬順向坡和切向坡,坡度在1020°之間，有利于地表水排泄。二、地表水井田位于珠江流域上游的南盤江與北盤江的分水嶺地帶。井田中部有一南北向的分水線將井田劃分為東西兩部分。分水嶺東部（井田東部邊界外）有一常年性河流小石橋河，枯季流量約1525L/s，自北向南徑流至豬場壩一帶進入溶洞成為伏流，推測往東南方向流出地面匯入麻沙河，最終注入北盤江。分水嶺西部溪溝向南西徑流，匯入火沖大溝，進入馬嶺河，最終注入南盤江。礦區(qū)地表水較穩(wěn)定的為流經井田東部邊界外的小石橋河，其枯季流量為1525L/s，井田東部邊界附近及邊界外有數條小溪溝，均匯入小石橋河，溪溝雨季

38、水量大，旱季小。當地侵蝕基準面標高1400m，井田有部分煤炭資源位于侵蝕基準面之下，降雨是地下水的主要補給來源。井田總體上屬剝蝕中山地貌類型，井田東部邊界約1km以外為茅口組灰?guī)r，屬典型的溶蝕地貌，井田東部邊界外有一常年性河流小石橋河，枯季流量約1525L/s，自北向南徑流至豬場壩一帶進入溶洞成為伏流，推測往東南方向流出地面匯入麻沙河，最終注入北盤江?？刹擅簩勇额^均遠離河流且高于河流標高，因此河流對礦井充水影響較小。由于受地形、構造及地層富水性的限制，各含水層中的地下水自成系統(tǒng)運動。富水性強的碳酸鹽地層與碎屑地層相間分布，各含水層之間沒有水力聯系。三、各地層富水性1、中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）強

39、含水層分布井田東部邊界約1km以外，為中厚層狀灰?guī)r，其中溶洞、落水洞及溶隙發(fā)育。礦區(qū)內于此巖組中未見有大泉出露。該含水層主要接受大氣降水和張家坡溪流，楮皮田溪流補給，為巖溶裂隙及巖溶管道含水層，富水性強。上距K6煤層約160m，中間被砂泥巖所隔，正常情況下對礦井充水沒有影響，但如果存在隱伏導水斷層與煤層連通時，也可能產生底板突水。2、上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）弱含水層以反向坡出露于井田東部及東部邊界外，為海陸交互相和沖積相含煤沉積組合，由粉砂巖、粘土巖、炭質粘土巖及煤層（線）組成多個沉積旋回，厚310450m，一般400m。為基巖裂隙含水層，地下水主要靠大氣降水補給，由于地形坡度較大（1040&

40、#176;），故補給條件差，具當地補給當地排泄特點，富水性弱，是礦井主要充水含水層，對礦井充水影響較大。水文地質測繪見泉點3個，老窯4個，泉點流量1.391.63L/s，一般小于2.00L/s。3、上二疊統(tǒng)長興組（P3c）中等含水層以反向坡出露于井田中東部，上部為粘土巖夾較多灰?guī)r、燧石灰?guī)r等；下部為灰、黃灰色薄至中厚層粘土巖、粉砂質粘土巖，夾較多鈣質砂巖、粉砂巖；底部725m為黃綠、褐黃色中厚層巖屑砂巖夾粘土巖，厚度5570m，一般60m。為巖溶裂隙含水層，節(jié)理、溶隙較發(fā)育，一般泉水流量0.380.73l/s, 地下水主要靠大氣降水補給，枯水季節(jié)逕流模數23l/s.km2，由于地形坡度較大（1

41、040°），故補給條件差，具當地補給當地排泄特點，富水性中等，上距K1煤層約50m，煤層開采后形成的冒裂帶可能會切入此層，對礦井充水影響較大。4、下三疊統(tǒng)飛仙關組（T1f）弱含水層出露于井田中部及西部大部分區(qū)域，巖性為薄至中厚層泥質粉砂巖、砂質粘土巖及少量薄至中厚層粘土巖、鈣質粘土巖、粘土質粉砂巖、鈣質砂巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r等，厚度>300m。為基巖裂隙含水層，地下水主要靠大氣降水補給，富水性弱，對礦井充水影響不大。5、第四系（Q）弱含水層主要為坡積風化土壤砂礫，分布在山坡、洼地、溝谷，厚度013米。范圍較小，不整合于其它地層之上。地下水動態(tài)與大氣降水密切相關。此層透水性較強，含較

42、弱的孔隙水，經與周邊對比，泉水流量一般小于0.00l/s0.14l/s，為富水性較弱的孔隙含水層。第三節(jié) 礦井充水因素分析 （一）充水水源1、地表沖溝水沖溝水沿途接受泉水及煤窯水補給，雨季還有較大面積大氣降水匯入，雨季水量較大，這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶，沖溝附近由于風化作用形成的網狀、脈狀裂隙密集，它們與煤層風化、氧化帶直接接觸，將來沿溝溪一帶開采煤層時，沖溝水可能沿風化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井，為礦井淺部開采的直接充水水源。2、第四系孔隙水礦區(qū)內覆蓋的第四系，厚度不大，分布不廣，蓄水量有限，含水性弱，對煤礦開采影響不大。3、長興組灰?guī)r巖溶裂隙水其地下水主要靠大氣降水補給，富水性中等

43、，該含水層下距K1煤層約50m，根據煤礦防治水規(guī)定，防隔水巖柱的厚度不得小于導水裂縫帶最大高度與保護帶高度之和，即：HfHL+Hb；式中： Hf-防隔水巖柱的厚度（m）； HL-導水裂縫帶最大高度（m）； Hb-保護帶高度。根據三下采煤規(guī)程：HL=20M0.5+10=20×2.40.5+10=35.3m式中： MK1煤層最大厚度（m），為2.40m；Hb=4M=4×2.4=9.6。故HfHL+Hb41+9.6=50.6m由于K1煤層距長興灰?guī)r的最小距離50m<所需防隔水巖柱50.6m,因此，煤層開采后形成的導水裂縫帶會進入長興灰?guī)r，長興灰?guī)r巖溶水對礦井充水影響較大，長

44、興灰?guī)r是礦井直接充水含水層。5、龍?zhí)督M本身的基巖裂隙水該組主要為碎屑巖，富水性總體微弱，如在巖芯破碎、節(jié)理裂隙強發(fā)育、受構造斷裂及應力破壞影響的地段，含水量會增加，開采到這些地段時，礦井涌水量會比正常出水量增大若干倍。為開采煤層的直接充水水源。6、茅口組巖溶管道水其地下水主要靠大氣降水補給，總體富水性強， K6煤層下距茅口灰?guī)r頂界約160m，中間被砂泥巖所隔，正常情況下對礦井充水沒有影響，但如果存在隱伏導水斷層與煤層連通時，也可能產生底板突水7、老窯采空區(qū)積水由于在井田的煤層露頭一帶，老窯分布較多，開采歷史悠久。老窯內多有積水，是礦井淺部開采時的重要充水因素。（二）充水通道1、天然節(jié)理裂隙井田

45、內的長興組、龍?zhí)督M含煤地層在接近地表附近，巖石風化節(jié)理、裂隙很發(fā)育，而深部則發(fā)育成巖或構造節(jié)理、裂隙，尤其是內部一些灰?guī)r、燧石灰?guī)r、菱鐵質灰?guī)r、菱鐵質細砂巖等脆性巖石更為發(fā)育，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯系。2、采礦冒落裂隙因采煤活動的范圍不斷加大，將產生大量的采礦裂隙，這些裂隙會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯系，成為地下水活動的良好通道。3、斷層破碎帶礦區(qū)雖無大落差斷層，但發(fā)育小落差斷層，這些斷層破壞了地層的完整性、連續(xù)性，降低了巖石的力學強度，塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導水性不強，剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和導水性，可能連通含煤地層上部的中強含水

46、層或地表水，加之未來深部礦床開采中，人工采礦裂隙大量出現，改變了斷層帶附近應力場和地下水的天然流場，地表水、地下水更可能沿斷裂帶進入礦井。4、老窯采空區(qū)老窯廢棄采面或巷道內大多會成為老窯水、采空區(qū)積水，由于長時間接受地表水的補給，充水空間又較大，對淺部煤層的開采影響較大。5、巖溶管道井田內長興灰?guī)r及茅口灰?guī)r含水層，含巖溶裂隙水及管道水，具有分布極不均勻的特點，當它們被斷層與煤層溝通時會成為礦井的主要充水通道。（三）充水方式目前礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主，在煤層露頭一帶及在當地侵蝕基準面以下采煤時，可能發(fā)生突水。（四）突水地段分析由于礦區(qū)地勢較高，目前主要突水地段分布在煤層露頭一帶、

47、老窯及本礦已經形成的采空區(qū)域。第四節(jié) 礦井水文地質條件劃分通過對上述充水因素分析，礦井水文地質條件屬于以長興灰?guī)r中等含水層的巖溶裂隙充水為主，頂板進水的煤礦床，水文地質條件屬中等，即三類（一亞類）二型。第五節(jié) 礦井涌水量的估算（1）目前礦井涌水量通過調查，了解到王家寨煤礦目前礦井正常涌水量為15m3/h，雨季時最大涌水量為40 m3/h。 （2）礦井涌水量預測礦井涌水量預算采用以下比擬法公式計算Q=Q0×（F÷F0）×（S÷S0）0.5式中：Q：預測涌水量；Q0：現礦山實際涌水量：正常15m3/h，雨季30m3/h；F0：現礦山井下工程揭露面積，為483

48、100m2（含采空區(qū)面積及巷道揭露面積）；FK1煤層采完時總采空面積為1672050m2；S0：目前井下工程揭露水位降深為115m；SK1煤層采完時水位降深為240m； 故預算K1煤層采完時礦井涌水量為：Q正常=15×（1672050÷483100）×(240÷115)0.5=75(m3/h)Q最大=40×（1672050÷483100）×(240÷115)0.5=200(m3/h)上述涌水量預測，僅為K1煤層采終時的涌水量，開采前期涌水量應小于預測值，開采K2、K3、K4、K5、K6煤層時涌水量可能會有所增加。另

49、外由于影響礦井涌水量的因素較多，預測的涌水量可能和礦井開采過程中的實際值有偏差，礦井在開采過程中應認真收集涌水量資料，適時修正涌水量預測的參數，并按實際情況安裝相應的排水設備，以保證礦井不發(fā)生水害事故。 第五章 工程地質及環(huán)境地質第一節(jié) 工程地質條件一、工程地質條件現狀評價(一)工程地質巖組的劃分礦區(qū)內工程地質巖組可劃分為硬質巖組、軟質巖組及松散巖組三類。硬質巖組：主要包括三疊系下統(tǒng)飛仙關組（T1f）中的灰?guī)r夾層，二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）灰?guī)r及燧石灰?guī)r，二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）灰?guī)r。該組巖石致密、堅硬，巖石力學強度高，抗風化能力較強，巖石工程地質性質較好。軟質巖組：主要為下三疊統(tǒng)飛仙關組，

50、上二疊統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M之粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖及鈣質泥巖及煤層。該巖組結構疏松，抗風化能力較弱，易風化，風化裂隙發(fā)育，其中的泥巖及粘土巖具遇水易軟化而物理力學性能變低的特性，巖石工程地質性質較差。松散巖組：主要包括第四系碳酸鹽殘積紅粘土，第四系碎屑巖殘積、坡積土，巖石工程地質性質較差。(二)巖土工程地質條件1、土體工程地質條件（1）第四系碳酸巖殘積粘土主要分布于碳酸巖出露區(qū)，分布面積不大，一般分布于溶丘底部、緩坡和巖溶洼地、盆地中，厚度視其所處地形、地貌、構造、巖性、地下水活動而差異，厚度很不均勻，土體多為棕黃、棕紅色，淺部硬可塑，深部可軟塑，含水率高，孔隙比大，壓縮性較高，強度較低，有失水

51、收縮性和沉降不均勻特性。此外，分布于巖溶洼地、落水洞、巖溶漏斗附近的紅粘土，其下部可能伴有土洞發(fā)育，地下水強烈活動時可能土洞塌陷，上部不宜建筑大型、重型倉庫及存放重型機械設備，一般建設工程也應防止地基收縮變形、不均勻沉降和土洞塌陷，從而引起道路、管道及其他建筑物的開裂、歪斜、倒塌。（2）第四系碎屑巖殘積、坡積土層主要分布于含煤地層露頭區(qū)及九級灘段地層露頭區(qū)，分布面積不大。由細砂巖、粉砂巖、泥巖等經長期風化、剝蝕后的殘積、坡積物，土層厚度不大，緩坡及溝谷中稍厚，一般小于8m，土質多為碎石土、砂土、粉質粘土，土體呈松散或半固結狀，分選性、膠結性差，土體較松散，透水性較好，土體強度弱，壓縮性高，受力

52、后土體沉降量大，邊坡容易失穩(wěn)，不適宜直接作工程建筑地基，只有采取加固措施后才可作為工程建筑地基。2、巖體工程地質條件（1）上覆地層含煤地層上覆圍巖多為碎屑巖，主要為飛仙關組粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，巖石多為薄中厚層結構，層理特征多為均勻層理、韻律層理或水平層理，以泥質膠結為主，泥質含量較高，靠近地表巖石容易遭受風化、剝蝕而形地殘積土，地下深部則巖石較完整。此種巖體結構特點是巖體分層多，受沉積因素影響，平面上和剖面上巖相、厚度分布變化大。受各種結構面的相互影響，結構體形態(tài)以長方體、板狀體為主，該類巖體抗壓強度中等，飽水后強度降低，當失去原巖應力平衡狀態(tài)后，以離層或沿滑動面滑脫失穩(wěn)為主要表現

53、形式。總體上該碎屑巖多為層狀結構，少量碎裂結構，屬中等堅硬巖，巖體多數屬于III類巖體，巖體質量中等，工程地質條件中等。在該類巖石中掘進巷道時可能出現縮徑、軟巖擠出、片幫等不良工程地質現象。含煤地層上覆圍巖少部分為碳酸巖，主要為長興組灰?guī)r、燧石灰?guī)r等。其巖體分層厚度一般大于0.15m，大部為中厚層狀，層理特征是不連續(xù)的交錯層理或波狀層理、平行層理，巖體普遍較完整，巖體多為塊狀結構，少量碎裂結構，巖石致密、堅硬，屬堅硬類型，抗壓強度高，抗風化能力強，RQD值高，巖體多數II、III類，巖體穩(wěn)定性中等良，工程地質條件較好，不良之處是這類巖石巖溶發(fā)育較強烈，巷道掘進時應防止高地壓、巖爆、掉塊、跨塌、

54、涌水、突泥等。（2）含煤地層多以碎屑巖為主，局部夾碳酸鹽巖。碎屑巖以細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖、煤層為主，多為層狀結構，少量碎裂結構；碳酸鹽巖以灰?guī)r、菱鐵質灰?guī)r為主，厚度普遍較小，多為塊狀結構，少量碎裂結構。該地層中硅質細砂巖、灰?guī)r、菱鐵質灰?guī)r屬堅硬巖，力學強度高，遇水時不易軟化，因節(jié)理裂隙較發(fā)育而完整性中等，巖體穩(wěn)定性中等；鈣質細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖屬中等堅硬巖組，力學強度中等，有一定遇水軟化性，巖石完整性較好，巖體穩(wěn)定性中等；粉砂質泥巖、泥巖、炭質泥巖、煤層屬軟弱巖組，遇水時極易軟化，塑性強，巖石完整性不好，巖體穩(wěn)定性很差，巷道掘至該層段時，易產生頂部塌陷及底鼓、片幫等現象。該地層在地表淺部為中風化及強風化帶，巖石容易碎裂，并伴有淺層風化裂隙水出露，而隨著深度的增加，風化程度逐漸減弱。此外，含煤地層內表露斷層及盲斷層破碎帶巖石普遍呈碎塊狀、角礫狀，膠結性中等，未完全固結成巖，遇水也易軟化。巖體質量中等極劣，巖體穩(wěn)定性差，工程地質條件不好。（3）下伏地層含煤地層的下伏地層為二疊系中統(tǒng)茅口組，該組巖石大部屬塊狀結構，中厚層狀