茨营煤矿水文地质划分报告.doc
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1、 威宁县茨营煤矿威宁县茨营煤矿 矿井水文地质类型划分报告矿井水文地质类型划分报告 威宁县茨营煤矿威宁县茨营煤矿 贵州省煤矿设计研究院贵州省煤矿设计研究院 二二一二年八月二十日一二年八月二十日 威宁县茨营煤矿威宁县茨营煤矿 矿井水文地质类型划分报告矿井水文地质类型划分报告 编写:编写: 检检查查: 项目负责:项目负责: 总工程师:总工程师: 院长:院长: 项目单位:威宁县茨营煤矿项目单位:威宁县茨营煤矿 编制单位:贵州省煤矿设计研究院编制单位:贵州省煤矿设计研究院 编写日期:二编写日期:二一二年八月二十日一二年八月二十日 目目 录录 前前 言言2 第一章第一章 矿井及井田概况矿井及井田概况3 一
2、、矿井及井田基本情况一、矿井及井田基本情况3 二、位置、交通。二、位置、交通。3 三、地形地貌三、地形地貌3 四、气象、水文四、气象、水文3 五、地震。五、地震。5 六、矿井排水设施能力现状。六、矿井排水设施能力现状。5 第二章第二章 以往地质和水文地质工作评述以往地质和水文地质工作评述5 一、不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述一、不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述5 二、矿区水资源综合利用评价二、矿区水资源综合利用评价6 三、矿区水文地质条件评价三、矿区水文地质条件评价7 第三章第三章 地质概况地质概况7 一、地层。一、地层。7 二、构造二、构造9 第四章第四章 区域水文地质区域水文
3、地质10 一、地下水类型及其赋存特征一、地下水类型及其赋存特征10 二、地下水补给、径排条件二、地下水补给、径排条件11 三、地下水物理性质及化学成份三、地下水物理性质及化学成份11 四、矿床充水因素分析四、矿床充水因素分析11 第五章第五章 矿井水文地质矿井水文地质12 一、井田边界及其水力性质一、井田边界及其水力性质12 二、含水层二、含水层13 三、隔水层隔水层14 四、矿井充水条件四、矿井充水条件17 六、矿井充水状况六、矿井充水状况20 第六章第六章 对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价20 一、对矿井开采受水害影响程度
4、的评价一、对矿井开采受水害影响程度的评价20 二、对矿井防治水工作难易程度的评价二、对矿井防治水工作难易程度的评价21 第七章第七章 矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议22 一、矿井水文地质类型的划分一、矿井水文地质类型的划分22 二、二、对防治水工作的建议对防治水工作的建议24 2 前前 言言 威宁县茨营煤矿批准矿井生产能力 9 万 t/a。根据国家安监总局、煤矿 安全监察局煤矿防治水规定 (2009 年)第 12 条明确规定,矿井应当对 本单位的水文地质情况进行研究,编制矿井水文地质类型划分报告,并确 定本单位的矿井水文地质类型。依据安监总
5、煤调2009233 号文件精神, 各煤矿企业应尽快完成矿井水文地质类型重新划分工作。 矿井水文地质类型及其复杂程度决定了矿井开采受水害威胁程度, 也决定了矿井防治水工作的难易程度。它关系到矿井开拓方式的选择和采 掘系统的布置,从而影响到矿井的总体规划和设计,防治水工作的投入直 接影响到矿井建设和运行成本,因此开展矿井水文地质类型划分工作具有 十分重要的现实意义。 开展矿井水文地质类型划分,分析和评价矿井开采受水害危害程度, 排查矿井水害隐患,防患于未然,经济合理地搞好矿井防治水工作,可大 幅提升矿井防治水技术能力,实现矿井安全、有序、高效生产。为此,山 西介休义棠瑞东煤业有限公司依据煤矿防治水
6、规定 ,编制山西介休 义棠瑞东煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告 。 本报告是在系统整理、综合分析井田勘探、矿井建设生产各阶段所获 得的地质、水文地质资料的基础上,主要从矿井开采受采掘破坏或者影响 的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量分布规律、矿 井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等方面,确定开采煤层矿 井水文地质类型。严格依据煤矿防治水规定中矿井水文地质类型划分 的具体要求,对各项内容认真进行分析研究,使矿井水文地质类型划分更 3 加符合本矿的实际情况,编写了矿井水文地质类型划分报告。综合确定煤 层矿井水文地质类型为中等。 第一章第一章 矿井及井田概况矿井及井田概况
7、 一、矿井及井田基本情况一、矿井及井田基本情况 矿井投产年限 1.5 年、设计年生产能力 9 万吨/年,现今实际处于建设 阶段;矿井开拓方式为斜井开拓,开拆方式为走向长壁后退式采煤,主要 开采煤层为 M5 号煤层。 二、二、位置、交通。位置、交通。 茨营煤矿井田位于贵州省威宁县迤那镇,距迤那镇直距 8km,行政区划 隶属迤那镇管辖,地理坐标:东经 10344031034500;北纬 270l45一 270325。距离县城约 77 公里。矿区有简易公路至 迤那镇约 10 公里,迤那镇至威于县城约 67 公里,与威宁县至昭通 102 省 道相接,距迤那火车站约 10 公里,交通方便(见交通位置图)
8、。 三、地形地貌三、地形地貌 矿区属高原侵蚀中低山地貌,沟谷岩溶发育;总体地形呈东高西低, 地形切割较大,最低海拔为 2164 米,位于矿区西南部沟谷中;最高海拔 为 2446.6 米,位于矿区东南部山脊上,相对高差 282. 6m;植被弱发育, 多为荒山与耕地。 四、气象、水文四、气象、水文 气象:区内属亚热带高原季风气候区。年均气温 12.7,最高 4 气温 31.4,最低气温-11.8。最热为 7 月,月均气温 17.2,最冷为 1 月,月均气温 2.1。年均降雨量 865.6mm,最多年达 1050.7mm;最少 年仅 739.4mm; 510 月为丰水期,占年降雨量的 80%以上。
9、5 水文:区域水系属于长江水系。矿区范围内地表无常年性溪沟,部分 低谷地区有季节性冲沟及水塘,地表水系弱发育。 五五、地震。地震。 井田地处威宁地震带,曾发生 4.7 级以下地震多起。 根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008 年版)和中国地震 动峰值加速度区划图(GB18306-2001 图 A1),本区应属级基本烈度区, 动峰值加速度为 0.20g。 六六、矿井排水设施能力现状。矿井排水设施能力现状。 矿井现主要进行 9 万 t/a 矿井基建工程斜井井筒的施工,已形成负压 通风,建成水仓,主斜井与回风立井已经贯通形成通风系统。主斜井、副 斜井正在延伸施工中。主斜井联络巷设
10、一临时水仓,水仓有效容积为 40m3,现装备有二台 80D-30 水泵,一台运行,一台备用,配型电机 (11kW) 。沿主斜井敷设两趟 1084 排水管路。另外在各开掘工作面设 临时水窝,安装不同扬程潜水泵抽排至主斜井临时水仓,再由临时水仓水 泵集中排出地面。 第二章第二章 以往地质和水文地质工作评述以往地质和水文地质工作评述 一、不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述一、不同勘探阶段地质和水文地质工作成果评述 1、第四系(Q)含水岩组:岩性为黄色、黄褐色粘土、亚粘土及植物 根系,含砾砂、砂岩、泥岩碎块, 主要分布在缓坡及沟谷地带,厚 020m,它是直接受大气降水补给,流量一般小于 0. 5
11、升/秒。 2、汤 耙沟组(C1t)隔水岩组:岩性为灰、深灰、灰黑色中厚层 6 状致密灰岩及结晶灰岩,下部夹硅质灰岩、页岩、炭质页岩;顶部为泥质 灰岩,局部为燧石结核,为一相对隔水层。 3、详摆组(C1x)隔水岩组:岩性以灰色及灰紫色页岩、砂岩为主, 上部夹泥质砂岩、薄层炭质页岩及煤线,为一相对隔水层。 4、旧司组(C1j)含水岩组:岩性以一套深灰色、灰色的碎石灰岩为 主,夹炭质泥岩,顶部含泥质灰岩,为一弱含水层。 5、上司组(C1s)隔水岩组:岩性以灰黑色厚层隐晶灰岩、结晶灰岩、 炭质页岩夹燧石结核及数层浅灰、褐灰色薄层细粒石英砂岩。为一相对隔 水层。 6、摆佐组(C1b)含水岩组:岩性以浅色
12、、浅灰色结晶白云岩为主, 夹浅灰、深灰色白云质灰岩,少量泥质灰岩及生物碎屑灰岩;流量均小于 0.5 升/秒,为一弱含水层。 7、黄龙组(C2h)含水岩组:以灰岩为主,夹灰色生物碎屑灰岩、 紫色灰岩及紫红、绿色页岩;为一弱含水层。 二、矿区水资源综合利用评价二、矿区水资源综合利用评价 1、工业用水:矿区除了一个小水塘基本无地表水体,工业用水、生 活用水紧张,只有从地面水塘、泉点及矿井坑道水(地下裂隙水、溶隙水) 经过处理后作为矿山工业生产用水。 2、生活用水:矿区除了一个小水塘基本无地表水体,地下水出露点 (泉点)较少,流量均较小,饮用水不方便,建议在矿区周围寻找饮水渠 道,作为矿山的生活饮用水
13、源。 7 三、矿区水文地质条件评价三、矿区水文地质条件评价 矿区主要以裂隙含水层充水为主,水文地质勘探类型为大气降水为主 要补给来源的直接充水的裂隙充水矿床。 矿区内主要可采煤层(M5)位于当地侵蚀基准面以上,地形有利于自然 排水,矿床主要充水含水层和构造带富水性弱或中等,地下水补给条件差, 矿区水文地质条件简单,同时本次工作中对矿区内部分废弃小煤窑进行了 水文地质观测,大多数处于干燥状态,井内无大量积水,矿区内水文地质 条件属简单类型。 第三章第三章 地质概况地质概况 一、一、地层。地层。 矿区地表出露的主要地层为第四系(Q) 、石炭系上统黄龙组(C2h) 、 石炭系下统摆佐组(C1b) 、
14、石炭系下统上司组 (C1s) 、石炭系下统旧司组 (C lj) 、石炭系下统详摆组(C1x) 、石炭系下统汤耙沟组(C1t) 、泥盆系 上 统尧梭组(D3y) 。 (见区域地质图附图 2l)由新至老简述如下: 1、第四系(Q) 岩性为黄色、黄褐色粘土、亚粘土及植物根系,含砾砂、砂岩、泥岩 碎块,主要分布在缓坡及沟谷地带,厚 020m。 2、石炭系(C):各组地层之间为连续沉积,与下伏泥盆系上统为整 合接触。 (1) 、石炭系上统黄龙组(C2h) 8 以浅灰色、灰白色厚层块状灰岩为主,夹灰色生物碎屑灰岩、浅灰色 块状燧石灰岩、隧石白云岩等,组厚大于 67. 5 米。 (2) 、石炭系下统摆佐组(
15、C1b) 岩性以浅色、浅灰色结晶白云岩为主,夹浅灰、深灰色白云质灰岩, 少量泥质灰岩及生物碎屑灰岩。厚约 9126. 5 米。 (3) 、石炭系下统上司组 (C1s) 岩性以灰黑色厚层隐晶灰岩、结晶灰岩、炭质页岩夹燧石结核及数层 浅灰、褐灰色薄层细粒石英砂岩。厚约 129196 米。 (4) 、石炭系下统旧司组 (C lj) 岩性以一套深灰色、灰色的燧石灰岩为主,夹炭质泥岩,顶部含泥质 灰岩。厚约 118152 米。 (5) 、石炭系下统详摆组(C1x) 岩性以灰色及灰紫色页岩、砂岩为主,上部夹泥质砂岩、薄层炭质页 岩。厚 238311 米。含煤 16 层,单层煤厚 0.11.50 米,多以煤
16、线及 透镜休产出。 (6) 、石炭系下统汤耙沟组(C1t) 岩性为灰、深灰、灰黑色中厚层状致密灰岩及结晶灰岩,下部夹硅 质灰岩、页岩、炭质页岩;顶部为泥质灰岩,局部为燧石结核。自下而上 颜色变浅,硅质含量减少,泥质成分增多。厚 113260m。 3、含煤地层 普查区内含煤地层为详摆组(C1x) ,厚 238311 米,岩性以灰色及 灰紫色页岩、砂岩为主,上部夹泥质砂岩、薄层炭质页岩。含煤层及煤线 9 16 层,含煤总厚度为 3. 4 米,单层煤厚 0.11. 50 米,多以煤线及透 镜体产出。M9 煤层厚度为 0.450.65 米,平均厚度为 0.55 米,煤层不稳 定,为不可采煤层。全区可采
17、煤层为一层,即本矿可采煤层 M5,其中 M5 煤 层厚度为 1. 031. 48 米,平均厚度为 1. 25 米。 4、泥盆系上统尧梭组(D3y):以灰深灰色隐晶质灰岩、角砾状灰岩、 泥质灰岩,夹结晶灰岩、硅质灰岩;与上覆石炭系下统汤耙沟组为整合接 触。组厚度大于 165 米。 二、构造二、构造 从中奥陶纪开始,古海洋逐渐退出贵州,但历次构造运动表现并不明 显,直到强烈的燕山运动使本省西半部形成了黔西“山”字型构造体系, 威宁处于构造体系西翼,以弧形构造体系为主体。根据1:2 万鲁甸幅区 域地质调查报告 ,区域大地构造位置属于扬子准地台威宁弧形构造、北 西向构造变形区,矿区位于狗锅倮断层东翼、
18、小石桥向斜北翼。(见附图 区域地质图 21) 1、褶曲:小石桥向斜:位于鲁甸图幅东部狗锅倮断层以东地区,轴 线方向为近 南北微向东凸,构造轮廓完整;长约 20 公里,倾角由 1530不等。 2、断层:狗锅倮断层(Fl): 位于矿区外侧西北部,断层走向 4015,倾向南东东,倾角陡,长约 37 公里,最大断距达 800 米,为 压性兼扭性。 矿区区位于狗锅倮断层东翼、小石桥向斜北翼;地层走向近北西 南东,倾向北东,地表倾角为 1 724,局部地层沿走向出现波状起伏, 10 矿区内无断层,矿区范围内断层不发育。 综上所述,矿区地质构造为中等类型。 第四章第四章 区域水文地质区域水文地质 一、地下水
19、类型及其赋存特征一、地下水类型及其赋存特征 受地层、岩性、构造、地貌、气象及水文等因素的控制,根据区内的 岩性和地下水的赋存形式、富集及水动力特征,区内地下水类型为松散岩 类孔隙水、碳酸盐岩溶裂隙水、基岩裂隙水、断裂破碎带水。 1、松散岩类孔隙水: 主要为第四系(Q)含水岩组,以砂、泥岩、腐植土、亚粘土等松散 堆积层、冲积层,多分布于洼地、沟谷两侧及缓坡地带,厚度变化不大 (05m) ,它是直接受大气降水补给,同时又是地表水汇集渗流的场所, 形成井泉流量一般在 0. 20. 5 升/秒之间。 2、碳酸盐岩溶裂隙水: 主要为石炭系上统黄龙组(C2h) 、摆佐组(C1b) 、上司组(C1s) 、旧
20、 司组(C1j) 、汤耙沟组(C1t) ,岩性主要为灰、深灰色厚层灰岩,夹燧石 灰岩及不规则的白云质灰岩,下部夹较多的深灰色、黑灰色,呈波状分布 的炭质泥岩、钙质页岩;为本区的主要含水岩组,主要是含碳酸盐岩溶裂 隙水,其节理裂隙发育,构成水力联系通道管网,对矿床的充水影响较小。 3、基岩裂隙水 11 主要为石炭系下统详摆组(C1x) ,以一套陆相及海陆交互相为主的含 煤沉积构造;岩性为细砂岩、石英砂岩、粉砂质泥岩、石英粉砂岩夹灰色 页岩、炭质页岩及煤层;含水主要为砂岩,隔水主要为砂质泥岩及粉砂质 泥岩,该组主要含基岩裂隙水,对矿床的充水影响较小。 4、断裂破碎带水 在本矿区外的裂破碎带水为狗锅
21、倮断层断破碎带水,位于矿区外西北 部,破碎带水具有含水性及透水性的特征,距本矿矿界较远,对该矿山今 后矿床开采的充水基本没有影响。 二、地下水补给、径排条件二、地下水补给、径排条件 矿区内地下水的补给主要来源于大气降水,降水量及降水强度对地下 水资源的补给起主要作用,含隔水层的岩性,厚度和分布及地形地貌、岩 层的节理裂隙发育程度、风化溶蚀强度、植被等影响着大气降水对地下水 的补给。 由于岩性的差异及断层裂隙的控制作用,区域内地下水的径流也有差 异性;非可溶岩地段,地下水主要赋存于基岩裂隙及孔隙中,并沿地形的 自然斜坡作用渗流运动于侵蚀沟谷排出地表;可溶岩中的地下水在运移中 受非可溶岩的阻隔以泉
22、形式排入沟谷中。在岩溶发育强烈地段,地下水埋 藏较深,循环较深,径流远,排泄集中,多以暗河的形式排出区外。 三、地下水物理性质及化学成份三、地下水物理性质及化学成份 矿区内地下水一般无色、无味、无臭,水温 16 度,PH 值 7. 2,属中 性水。 12 四、矿床充水因素分析四、矿床充水因素分析 根据矿区水文地质特征分析,可能构成矿区充水因素的主要水源有大 气降水补给,这是主要补给水源;地表水渗入补给,煤系中砂岩含水,但 本身含水量较小。 据调查,矿区中部及周边分布有较多的废弃小煤窑,为当地居民开采 自用煤形成,采坑长几十米至 300 米不等,多为平硐、暗斜并,由于时间 较长,现又进行了封闭,
23、部分小煤窑均汇聚了一定的老窑积水,是矿床充 水水源之一,对以后矿井的安全构成一定的威胁。 地表水主要为季节性冲沟及沟谷积水池塘,对矿床充水无影响,但在 开采条件下可通过塌陷裂隙、断层破碎带等渗入矿坑而成为充水水源,对 各煤层的开采均构成一定的威胁。 充水方式:矿床主要充水水源(地下水、老窑积水)与矿体直接接触, 地下水通过裂隙、溶隙、断层破碎带直接进入矿坑。 矿坑涌水量的预测:根据该矿井的地表水及充水条件的分析,造成矿 井充水因素的主要水源有大气降水补给,通过塌陷裂隙、岩层破碎带等渗 入矿坑而成为充水水源;预计本矿井涌水量一般约在 1020m3/h。 第五章第五章 矿井水文地质矿井水文地质 一
24、、井田边界及其水力性质一、井田边界及其水力性质 井田边界均为人为边界。 西部边界:没有明显的地质划分点,在西北角有一小山塘,主要为集 13 雨形成,水量约 1500m。西部边界坐标为:1 号拐点: X=2990430.00,Y=35387330.00,4 号拐点: X=2988200.00,Y=35387330.00。 北部边界:没有明显的地质划分点,北部边界坐标为:1 号拐点: X=2990430.00,Y=35387330.00,2 号拐点: X=2990430.00,Y=35389000.00。 东部边界:没有明显的地质划分点,东部边界坐标为:2 号拐点: X=2990430.00,Y=
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