煤矿水害隐蔽致灾因素普查治理报告.docx

目 录绪论31.1目的和任务31.1.1目的31.1.2任务31.2煤矿概述32.地质概况52.1地质勘探工程52.2地层62.2.1、区域地层62.2.2、区域构造62.2.3、矿区地层62.2.4、含煤地层特征82.3地质构造102.4煤层112.5水文地质特征132.5.1自然地理132.5.1.1地形地貌132.5.1.2水文气象132.5.1.3水系河流132.5.2含水层142.5.3隔水层162.5.4断层导水性162.5.5矿井充水因素分析172.5.6矿井涌水量193.水害隐蔽致灾因素普查203.1矿井及周边采空区普查203.1.1本矿采空区情况203.1.2周边矿井采空区情况213.1.3矿井及周边采空区普查结论213.2废弃老窖和不良钻孔普查223.2.1废弃老窖情况223.2.2井田钻孔情况223.2.3废弃老窖和不良钻孔普查小结233.3断层、裂隙和褶曲普查243.3.1断层、裂隙情况243.3.2褶曲情况243.3.3断层、裂隙和褶曲普查小结243.4煤矿含水体普查253.4.1主要含水层情况调查253.4.1.1灰岩253.4.1.2其他主要含水层273.4.2其他含水体情况调查273.4.3.1煤矿含水体普查小结273.4.3.2防排水意见及水害防范措施283.5导水裂隙带普查303.5.1导水裂隙带高度计算303.5.2导水裂隙带对开采影响324. 矿井防治水工作325.水害隐蔽致灾因素防范措施365.1水害隐蔽致灾因素365.2水害隐蔽致灾因素治理计划及防范措施37绪论1.1目的和任务1.1.1目的为搞好矿井安全生产工作，金沙县金泰煤矿积极开展隐蔽致灾因素调查工作，并编制金沙县金泰煤矿隐蔽致灾因素调查报告。其目的是调查矿井隐蔽致灾因素，为我矿在生产过程中制定相应的防治方案提供依据，从而做到有效的预防和消除矿井安全事故。1.1.2任务1、收集整理矿井现有的与隐蔽致灾因素有关的资料；2、分析矿井存在的隐蔽致灾因素；3、提出防治隐蔽致灾因素的措施及建议。1.2煤矿概述1、 金沙县长坝乡金泰煤矿（即贵州金沙金泰煤矿有限公司）隶属于贵州德源能投投资有限责任公司，私营企业，为生产矿井。2012年7月17日贵州省工商行政管理局颁发了企业法人营业执照，注册号为520000000056341，营业期限到2061年3月14日。2013年11月24日贵州省国土资源厅换发了新的采矿许可证，证号：C5200002012011120122440，有效期限到2022年1月。2015年6月1日贵州煤矿安全监察局颁发了安全生产许可证，编号：（黔)MK安许证字【1688】，有效期限到2018年5月31日。2011年1月，贵州大学勘察设计研究院编制完成金沙县长坝乡金泰煤矿开采方案设计（变更），2011年3月，省能源局以黔能源煤炭2011161号文件批复同意开采方案设计。2011年1月，贵州大学勘察设计研究院编制完成金沙县长坝乡金泰煤矿开采方案设计（变更）安全专篇，2012年2月，贵州煤监局毕节分局以黔煤安监毕2012015号文件批复同意安全设施设计。2、金沙县长坝乡金泰煤矿设计生产规模30万吨/年，矿井开拓方式为平硐+暗斜井，平硐及三条下山均位于M8煤层底板，主平硐、副平硐断面一致，净宽3.5m，净断面10.5。主平硐井口参数X80=3022457.372，Y80=35642507.161，Z80=+T1194.054，=155°14'00"，坡度3，井筒长度425.595m。副平硐井口参数X80=3022441.415，Y80=35642475.064，Z80=+T1194.177，=153°35'26"，坡度3，井筒长度439.081m。风井净宽4.1m，净断面12.1，井口参数X80=3022230.221，Y80=35642654.731，Z80=+T1221.794，=167°03'43"，坡度3，长度33m。全井田共分两个水平开拓，二个采区开采；设计可采标高+1200m+800m，一采区开采+1200m+1000m标高，二采区开采+1000m+800m标高。采区布置为煤层群联合准备方式（巷道南北走向布置）；采煤方法为走向长壁后退式采煤法；设计服务年限28.8年。矿区面积3.4861Km2,走向长1.4km，开采标高1325m800m；地质储量1671万吨，可采储量1209万吨；可采煤层三层，M6、M8、M12，平均厚度分别为1.56m、1.17m、1.69m，平均可采总厚4.42m；矿井正常涌水量26.29m3/h，最大涌水量62.04m3/h。矿井瓦斯等级鉴定： 2014年8月中介机构已对矿井进行了瓦斯参数测定，尚未提供报告。金泰煤矿资源储量核实及勘探报告中提供的M6煤层平均瓦斯含量为11.71m3/t，M8煤层平均瓦斯含量为10.51m3/t，M12煤层平均瓦斯含量为7.14m3/t。煤与瓦斯突出鉴定：煤炭科学研究总院安全检测中心于2014年9月29日编制提交了贵州德源能投投资有限责任公司金沙县长坝乡金泰煤矿M6煤层一采区区域煤与瓦斯突出危险性鉴定报告（修订版）。鉴定结论：M6煤层在鉴定区域+1096m标高以上没有煤与瓦斯突出危险性。报告经贵州省矿山安全科学研究院（贵州省煤炭设计研究院）评审通过并已在省能源局备案。矿井按煤与瓦斯突出矿井进行管理。煤尘爆炸性：中煤科工集团重庆研究院2014年6月出具的金泰煤矿M6、M8煤层煤尘爆炸性鉴定报告：M6、M8煤层煤尘无爆炸危险性。煤的自燃倾向性：中煤科工集团重庆研究院2014年6月出具的金泰煤矿M6、M8煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告：M6、M8煤层自燃倾向等级为类,属不易自燃煤层。3、矿井于2012年3月开工建设至今，金泰煤矿已按照原变更设计基本建设完毕了主井工业场地和风井工业场地。其中，在工业场地东北部+1190m标高上布置储煤场，在西南部+1222m标高处布置有变电所、配电房，在北部+1190m标高布置有机修车间、消防材料库、坑木加工房等建（构）筑物。在西南部+1202m标高有食堂、锅炉房、浴室、更衣室、办公楼、职工宿舍及厕所等。矿井通风、瓦斯抽放、供电、提升运输，排水系统以及六大避灾系统已完善；井底车场、主副水仓、水泵房、采区配电所、一区段（+1147)回风、运输石门均已施工到位；首采面（10601采面）已布置完善并已推采约50m，二区段(+1102)运输石门已掘进百米以上并已形成回风系统；三区段（+1051）运输石门已掘进30m，正准备完善回风系统；10602回风巷、10602运输巷均已掘进600m以上。2.地质概况2.1地质勘探工程1、贵州省地矿局一0二地质大队于2004年2月3月开展了金泰煤矿拟建矿区范围内煤矿地质勘查工作，并编制提交了贵州省金沙县金泰煤矿勘查地质报告，并取得了贵州省国土资源厅文件“关于印发贵州省金沙县金泰煤矿勘查地质报告评审意见的函（黔国土资储函200478号）” 。2、2009年9月中化地质矿山总局贵州地质勘查院受业主委托，再次对金泰煤矿矿区范围进行了补勘，并于2009年9月提交了贵州省金沙县长坝乡金泰煤矿补充勘查地质报告，经核实，矿区范围内各煤层资源量总量为（332+333）1018万吨，按资源类别划分为：（332）类306万吨，（333）类712万吨。3、2010年，中化地质矿山总局贵州地质勘查院对矿区范围再次进行勘探工作，并于2010年4月提交了贵州省金沙县长坝乡金泰煤矿资源储量核实及勘探报告，并取得了贵州省国土资源厅文件“关于贵州省金沙县长坝乡金泰煤矿资源储量核实及勘探报告矿产资源储量评审备案证明（黔国土资储备字2010208号）”。此次勘探工作增加了矿区范围内资源总量，提高资源储量级别。4、根据辽宁核地地质调查院2015年4月提供的贵州德源能投投资有限责任公司金沙县长坝乡金泰煤矿水文地质补充勘探报告物探工作成果，金泰煤矿矿区推测有若干处含有少量积水采空洞异常，有积水采空洞低阻异常区位于矿区东部老空区范围内。根据现场调查矿井水大部分已被抽干，仅有局部区域在雨季有少量积水情况，对我矿的安全生产无影响。但我矿在采掘过程中必须加强水害防治，坚持物探先行、钻探验证，“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。2.2地层2.2.1、区域地层金泰煤矿位于金沙煤矿区，出露的地层从震旦系灯影组至第四系全新统等地层，除缺失奥陶系中、上统，志留系、泥盆系下统、侏罗系、白垩系及三叠系上统等地层外其余地层均有分布。老第三系及第四系零星分布。其中以二叠系、三叠系分布最广，发育最好。晚二叠世早期基性火成岩不发育。2.2.2、区域构造按贵州省区域地质志划分意见，金泰煤矿大地构造单元属扬子准地台（级）黔北台隆（级）遵义断拱（级）毕节北东向构造变形区（级）之化觉背斜北端东翼。矿区位于化觉背斜北端东翼，所在区域大地构造位置处于扬子准地台，黔北台隆，遵义断拱，毕节北东向构造变形区南东边部。现今各构造轮廓都定型于燕山期地壳运动，构造形迹表现主要为北东向褶皱和断裂带。区内主要褶皱为安底背斜和瓮贡水向斜，两者之间，发育有规模较小，形态不完整的次级褶曲和断裂，由西向东有：花苗沟向斜、耳海背斜、高坪向斜、化觉背斜等。2.2.3、矿区地层从地质地形图上可以看出，矿区内出露的地层主要为第四系(Q)、三叠系下统茅草铺组（T1m）、夜郎组（T1y）、二叠系上统长兴组（P3c）、龙潭组（P3l）、中统茅口组（P2m）。冲沟内被第四系地层不整合覆盖于龙潭组之上，现由上至下、由新到老将各组、段地层特征简述如下。1、第四系（Q）主要为残坡积粘土层，主要岩性为灰黄、褐黄、黄灰色亚粘土及亚砂土，夹不均匀碎石及块石，结构松散。厚1.2813.55 米，平均厚6.32米，主要分布于洼地及平缓斜坡地带。与下覆各地层呈不整合接触。2、三叠系下统茅草铺组(T1m)灰色，局部夹紫灰色薄层中厚层状微细晶含白云质灰岩、灰岩，缝合线发育。与下覆地层夜郎 (T1y)整合接触。出露于矿区东部边界，厚100米。3、三叠系下统夜郎组 (T1y)分布矿区中南部大部分区域，可分为三个岩性段，矿区出露中下部的两段，其特征如下：九级滩段（T1y3）：暗紫、紫灰、紫色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、显水平层理，透镜状层理。下部夹一套厚1.565.47米中厚层状微细晶泥质灰岩、灰岩，上部常夹灰绿色，风化后呈褐黄色钙质泥岩。产瓣鳃类动物化石。出露于矿区的东部，厚 118.45 145.26米，平均厚 132.15 米。玉龙山段（T1y2）：上部为深灰、灰色薄层状上部夹中厚层状微晶泥质灰岩、灰岩，局部夹泥灰岩，缝合线发育。下部层间夹薄层状泥岩，中部发育少量水平纹理构造。下部为浅灰、浅白灰色、灰色厚层状细中晶灰岩，锯齿状缝合线发育，质纯。上部见少量鲕粒状灰岩，顶部厚35米为微晶泥灰岩。产菊石、瓣鳃类动物化石。出露于矿区中部，厚249.10256.80米，平均厚252.95米。沙堡湾段（T1y1）：深灰色，地表风化后为褐黄灰，黄绿灰色泥岩，夹极薄层状及透镜状泥质灰岩。泥岩风化后显叶片状结构。产瓣鳃类动物化石。厚7.514.7米，平均厚10.35米。出露于矿区中部,与下覆地层长兴组呈整合接触。4、二叠系上统长兴组（P3c）深灰色中厚厚层状细中晶灰岩，层间夹薄层状黑灰色炭、泥质物。局部含燧石结核、团块及条带。产个体完整的腕足类动物化石。出露于矿区中部,厚50.8056.40米，平均厚52.38米。与下覆地层(P3l)呈整合接触。5、二叠系上统龙潭组（P3l）浅灰、灰、深灰色、泥岩、灰岩、泥质灰岩、细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩、粘土岩及煤等组成。富产蕨类植物化石及腕足类动物化石。厚132.45146.69米，平均厚136.99米。出露矿区西部,该组为本井田含煤地层，是本次工作的主要对象，其岩性组合接触关系。含煤性等详见“含煤岩系”一节中所述。与下覆地层呈假整合接触。6、二叠系中统茅口组（P2m）上部为深灰色薄层夹中厚层状微晶硅质灰岩，夹薄层状微晶细晶灰岩。含浸染状、结核状菱铁矿。产腕足类、蜓类动物化石。下部为浅灰、灰白色厚层状、块状，局部夹中厚层状细中晶灰岩，缝合线发育，局部含隧石结核。富产蜒类动物化石。厚200米。2.2.4、含煤地层特征1、矿区内的含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），为一套海陆交互相多旋回沉积组成。含煤地层厚132.45146.69米，平均厚136.99米，含煤层及煤线14层。其中含全区稳定可采煤层3层，不可采薄煤层（线）11层。在同一煤层沉积旋回中，各岩性粒度普遍为渐变关系，由粗到细，或由细到粗，垂向上正粒序层理或逆序层理。煤层顶板多为砂岩或灰岩；粘土岩或泥岩及炭质泥岩一般为煤层直接底，并产植物茎及叶片化石。现将矿区内的含煤岩系岩性组合特征自上而下简述如下：1）深灰色、灰色、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与薄层状细晶含泥质灰岩，顶部与P3c分界处，为一层厚0.301.35米，灰、灰白色粘土岩。产动物化石碎屑。厚10.0818.34米，平均厚12.39米。2）深灰色中厚层状细晶灰岩，局部含黄铁矿薄膜及结核，夹粉砂岩、泥岩（B1）。产动物化石。厚2.043.52米，平均厚2.55米。3）灰、深灰色泥岩，下部砂质增多为泥质粉砂岩、粉砂岩，灰色薄层细晶灰岩，中部为一层厚0.300.62米，平均厚0.34米半暗半亮型细中条带块状煤层（M5）。一般厚7.1019.72米，平均厚9.71米。4）M6煤：黑色，半金属光泽，线理结构，贝壳状断口，半暗-半光亮型块煤。煤层厚0.611.94米，平均厚1.56米。5）深灰色泥岩、泥质粉砂岩、黑色炭质泥岩，显水平层理，含黄铁矿结核。中部及下部夹12层煤线。厚4.5712.33米，平均厚8.69米。6）M7煤：半亮型块状煤，阶梯状断口，似金属光泽，含较多黄铁矿细脉。呈单一煤层产出，一为不可采煤层。厚0.200.51米，平均厚0.38米。7）深灰色、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩，向下粒度增大，为细砂岩，显水平及波状层理。厚7.2913.51米，平均厚9.51米。8）M8煤（B2）：半亮型中宽条带状粉煤，黑色，粉粒状，阶梯状断口，煤层厚0.782.03米，平均厚1.17米。9）深灰、灰色泥岩、泥质粉砂岩、泥岩、细砂岩，显水平及波状层理。厚6.7010.25m，平均9.01m。10）煤：半亮型，块状，贝壳状断口，厚0.400.72米，平均厚0.47米，在整个矿区内较稳定。11）深灰、灰色泥岩、细砂岩、粉砂质泥岩，局部夹泥灰岩，厚2.057.40米，平均厚5.07米。12）深灰、灰色薄至中厚层状细晶灰岩（B3），层间夹泥岩、泥质粉砂岩。见植物化石。厚6.7712.85米，平均厚9.81米。13）灰色泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，显水平层理。中间夹一层厚0.754.95米，平均厚2.06米的深灰色中厚层状微细晶灰岩，局部夹硅质条带，产动物化石。厚9.7315.10米，平均厚11.81米。14）M9煤：黑色半光亮型块煤粉煤，下部含暗煤条带，参差状断口，含少量黄铁矿结核。层位稳定，在本次施工的12个钻孔中ZK101钻孔达到可采厚度。厚0.151.10米，平均厚0.57米。15）深灰、灰色泥岩、黑色炭质泥岩、粉砂质泥岩，下部为粉砂岩、泥质粉砂岩。顶部为一层厚0.351.22米，平均厚度0.66米灰色、灰白色团块状粘土岩，中部为M10煤，由12煤线组成，煤层厚0.300.60米平均厚0.46米，在整个矿区内都不可采。厚20.0624.14米，平均厚23.34米。16）灰、深灰色薄中厚层状细晶灰岩（B4），层间夹薄层状泥岩，局部含硅质条带，见方解石脉。厚3.409.20米，平均厚5.47米。17）深灰色泥岩，贝壳状断口，局部含炭质泥岩。产动物化石。厚0.22.10米，平均厚1.94米。18）M11煤：黑色半亮型细中条带块状煤，参差状断口，含黄铁矿颗粒，煤层厚0.440.95米，平均厚0.71米。19）灰色粉细粒砂岩，灰色泥岩，见水平层理，见植物化石，中部为一层灰色薄层细晶灰岩，夹泥岩，厚度1.8 7.83米，平均4.86米。厚17.44 33.38米平均24.45米。20）深灰色薄层细晶灰岩（B5）：层间偶夹泥岩，局部含黄铁矿结核。产动物化石。厚1.35.88米平均3.37米。21）M12煤：黑色，半金属光泽，块状，条带结构，半亮型煤。含一层夹矸，含黄铁矿结核及细脉。煤层厚0.882.64米，平均厚1.69米。22）深灰色、灰黑色泥岩，含炭质泥岩，底部为一层厚0.551.90米平均1.60米灰色团块状粘土岩含黄铁矿呈结核，厚1.85.05米，平均厚3.23米。与下覆二叠系中统茅口组第二段（P2m）假整合接触。2、岩性组合特征：岩性以灰色、浅灰色、深灰色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、灰岩、泥岩为主，夹粘土岩、炭质泥岩、煤层及煤线。砂岩中见小型交错层理及波状层理；粉砂岩多水平层理；泥质粉砂岩及粉质泥岩多见砂、泥互层纹理构造。2.3地质构造区域范围内在漫长的地质历史时期中，经历了多次构造运动，现今的构造形迹定型于燕山期，构造线主体为北东-南西向，部分为南北向。矿区位于化觉背斜北端东翼，岩层总体呈单斜产出，地层倾向85115度，一般为 95 度；地表倾角1328度，一般为17度。在矿区西部边缘发育有一轴向近南北向的背斜和F1断裂构造,使矿区西部边缘矿区地层的产状变化较大。 背斜的东翼地层倾向85125度，一般为 102度；倾角615度，一般为12度, 背斜的西翼地层倾向271320度，一般为 285度；地表倾角1454度，一般为38度。 F1断裂构造的东盘地层倾向278295度，一般为285度；倾角5062度，一般为55度, 西盘地层倾向272302度，一般为298度；倾角2842度，一般为35度。在矿区的西部边缘发育有一背斜, 近南北向, 西翼岩层倾角33 42°, 西翼岩层倾角8 12°，由于褶皱构造的影响,在矿区的西部边缘使煤层的空间形态发生了变化,对煤层的完成性产生了一定的破坏, 但影响范围仅在矿区的西部边缘。对先期开采地段乃至整个矿区范围内煤层的破坏性不大,本次通过ZK104和ZK205两个钻孔对背斜进行控制。矿区断裂构造总体不发育，在矿区的西部边缘发育有为F1逆断层；F1逆断层为区域性断层, 位于矿西部边缘，由水头上延伸至矿区西部，控制出露长近3000米,在地表主要特征为断层两盘地层产状及地层的接触关系发生明显变化, 通过施工ZK204和ZK1+500m03两个钻孔进行控制, F1逆断层,倾向120度，倾角65度，垂直断距5070米, 对煤层的完整性产生了一定的破坏, 但影响范围仅在矿区的西部边缘。对先期开采地段乃至整个矿区范围内煤层的破坏性不大。 综上，本矿区主要以南、北向走向逆断层和背斜为主，其次为斜交地层走向的小型正断层,区内节理、裂隙发育,但对煤层的破坏性较小。F1断层和背斜位于矿西部边缘,对煤层完整有一定的破坏,但影响范围仅在矿区的西部边缘。对先期开采地段乃至整个矿区范围内煤层的破坏性不大。总体本井田主要为褶曲及断裂构造，无岩浆岩侵入体存在，地层产状仅在矿区西部边缘发生变化，因此按煤、泥炭地质勘查规范（DT/T0215-2002）附录D，地质构造复杂程度属中等类型。2.4煤层 金泰煤矿矿区内可采煤层为M6、M8、M12号。现就矿山可采煤层由上到下叙述如下：M6号煤层：(1)、M6煤层产出位置、厚度及其变化M6煤层位于P3l上部，上距P3c底界平均厚24.83米，下距M8煤(B2)顶界平均19.40m。煤层厚度0.611.94m，平均1.56m ,标准差为0.17，变化系数为9.92%，层位稳定，呈层状产出，施工的12个钻孔共9个见煤点，其中可采工程7个，见煤可采率78 %。(2)、M6煤层结构M6煤层结构简单不含夹矸单一煤层产出(3) M6煤层顶底板特征M6顶板岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。底板为粘土岩，含炭质泥岩，产植物碎片化石。M8号煤层：(1)、煤层产出位置、厚度及其变化M8位于P3l上部，上距M6底界14.7022.22m，平均17.49m，下距（B3）顶界10.2126.67米，平均15.85米。煤层厚度0.782.03m，平均1.17m ,标准差为0.44，变化系数为36.18%，煤层厚度呈层状产出，施工的12个钻孔中见煤点10个，其中可采工程8个，点状可采率80%。(2)、煤层结构M8煤层结构简单不含夹矸单一煤层产出。(3) M8煤层顶底板特征M8顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩；底板为泥岩、粘土岩，产植物碎片化石。M12号煤层：(1)、煤层产出位置、厚度及其变化位于P3l下部，上距M8底界83.794.0m，平均90.34m，下距P3l底1.804.90米，平均3.22米。煤层厚度0.882.64m，平均1.69m ,标准差为0.43，变化系数为24.86%，呈层状产出，全区可采，该煤层有12个工程揭露，煤层沿走向、倾斜方向、深部、浅部厚度变化无明显规律。属全区稳定主要可采的中厚煤层。(2)、煤层结构施工的12个工程中，有2个工程含一层厚0.20.67米灰色泥岩夹矸，煤层结构简单至复杂。(3)、煤层顶底板特征顶板为中厚层状细晶灰岩，个别孔为含炭质泥岩或炭质泥岩伪顶板，厚3.1011.40米，平均厚3.44米；底板为泥岩、粉砂岩或炭质泥岩及含黄铁矿粘土岩，厚1.84.9米，平均厚3.22米。 可采煤层特征表矿区范围内全区可采煤层3层；M6：直接顶、底均为泥岩，抗压强度低，稳定性差。M8：直接顶为粉砂岩，直接底为泥质粉砂岩，抗压强度较高，稳定性较好。M12：直接顶为灰岩，直接底为粘土岩，顶板抗压强度高，稳定性较好，底板强度低，稳定性差。泥岩及粘土岩结构较为松散，遇水有泥化及软化现象；节理裂隙发育，岩体完整性较差的泥灰岩，为不稳定顶板，会发生掉块、垮塌等现象，需进行支护。煤层直接顶底板多为半坚硬工程地质岩组、软弱工程地质岩组，力学强度值较低，抗氧化、抗风化能力较弱，亲水性强，易软化、泥化，易崩解，岩体质量较差，岩体完整性好，无水时或短时间内具一定的稳定性。2.5水文地质特征2.5.1自然地理2.5.1.1地形地貌区内地形起伏较强烈，山峦遍布，展布与构造线方向一致，另外在南部发育乌江河谷，呈“U”形状。地形标高一般在8001200m。区内属中山侵蚀、剥蚀、溶蚀山地地貌，在矿区西部主要发育有水头上冲沟和野猪杠冲沟，并于东部发育有岩溶洼地。地形总体上呈南高北低，东高西低，最高标高（甘家大坡）1433.5m，最低标高（野猪杠冲沟）1145.0m，高差288.5m。当地最低侵蚀基准面为井田西侧外约200m的木衰衣水库标高为1160m。 2.5.1.2水文气象区内气候为山原亚热带湿润气候，金沙县多年平均降水量1037.6mm，年最大降水量1363.9mm，年最小降水量为825.4mm。雨季时节为四月至十月,雨量达825.4mm,占全年降水量的85.12%,多年平均气温14.7。总体上气候宜人，降雨量丰沛，为区内地下、地表水提供了丰富的补给源。2.5.1.3水系河流金泰煤矿地处长江流域乌江水系上游花滩河径流、排泄区，花滩河由西向东流经矿区东北部，流量约4603200L/s。矿区内仅有泉点和冲沟，冲沟流量和变化幅度较大，雨季暴涨，枯季断流，主要受大气降水控制，雨季流量一般6.5m3/h，加之地形多为山坡，排泄条件较好，地下水最终排泄至花滩河。区内无地表河流分布，只在矿区西部约200m处分布有人工水库（木衰衣水库），该水库为当地大气降水主要汇聚处。区内井泉分布在村寨附近，流量受大气降水控制，枯季可完全干枯，雨季略大，流量一般约0.6m3/h，仅供生活用水。矿区地下水动态与大气降水密切相关，泉水流量的丰枯期与大气降水的丰枯期变化形态基本相似，泉流量随降雨量动态变化，动态成因属气象型，泉流量年变化率为5.414.95倍，属不稳定型。2.5.2含水层1、第四系（Q）孔隙含水层：主要为耕植土及粘土，局部地段混风化碎块、块石及灰岩的崩积块体。一般不含水，具弱透水性。分布于矿区内的各斜坡、山间洼低及各冲沟的沟底地段，矿区内12个钻孔揭露该层。揭露厚度为 0 13.55 m。地表调查中，未见泉点出露。该层多分布于斜坡地段，厚度普遍小，故其地下水不会对矿床的充水构成威胁。 2、三叠系下统茅草铺组（T1m）岩溶裂隙含水层：主要为浅灰、灰色薄至中厚层状微细晶灰岩、局部夹生物碎屑灰岩，层间夹泥质薄膜，其富水性强。在矿区东部及矿区东部外围大面积出露，厚度100m。该层未见泉点出露，调查地表溶洞 1个，标高为1118m。根据调查，该层位地面、地下岩溶均发育，地下水通常以管道水的形式赋存于这些岩溶空间中，分布极不均匀，其下伏地层为隔水层。为矿区东部的补给边界。矿区M6号煤层上距T1m地层约288米，对煤层开采影响很小。3、三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）岩溶裂隙含水层：主要为灰色薄中厚层状灰岩、泥质灰岩及泥灰岩，从区域地质资料和施工钻孔岩芯分析，该层富水性中等。矿区内大面积出露，平均厚度151.92m。其节理裂隙发育, 溶蚀裂隙分布较广,大气降水通过落水洞，漏斗迅速渗入地下，补给地下水；赋存于该地层中,为矿区内的主要含水层,调查泉水点1个，涌水量为0.027L/s，出露标高1255m。调查地表岩溶点5个，出露于上马坪一带，多为落水洞及漏斗，且处于岩溶洼地内，洞口标高11891305m，在施工的钻孔中有5个钻孔揭露了该层。矿区M6号煤层上距T1y2地层约89米，且与M6煤层之间存在厚度为8.5m的三叠系下统沙堡湾段（T1y1）隔水层，T1y2地层对煤层开采影响小。4、二叠系上统长兴组（P3c）岩溶裂隙含水层：主要为灰色、深灰色中厚层状至厚层状石灰岩，夹燧石结核、团块及条带。富水性弱至中等。分布于矿区的中部，出露于地表的部分形成陡坡或陡崖，平均厚51.98m。地表调查未见泉点出露，施工的钻孔中有7个钻孔中揭露了该层，遇溶蚀裂隙现象的钻孔有4个，占所揭露该层钻孔的比率为57%。钻进过程中遇溶蚀裂隙的钻孔中ZK1+500m02、ZK103冲洗液消耗量大，其余钻孔中消耗量弱。通过对夜郎组玉龙山段至二叠系上统长兴组（P3c+T1y2）进行的抽水试验（SW01）,因水量较小试验未能完成。该层厚度薄，露头区部分为陡岩，大部分为斜坡，具自然排水条件，地表岩溶发育较差，地下岩溶较发育。虽然该层具一定储水空间，但补给条件较差，大气降水补给量较少，含溶隙水，从空间上看，该层上覆于含煤岩系之上，已构成了矿床之间间接充水含水层。M6号煤层上距P3c地层约27米，当回采后形成的采矿裂隙将该层含水引入矿床，对煤矿的开采影响大。5、二叠系上统龙潭组（P3l）裂隙含水层：主要为灰、黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、煤及石灰岩等组成，底部为硫铁矿粘土岩。富水性弱。出露于矿区的西部，该层平均厚142.02m。其中含可采煤层：M6位于P3l上部，上距P3c底界平均厚24.83米，下距M8煤(B2)顶界平均19.40m。煤层厚度0.611.94m，平均1.56m。煤层结构简单不含夹矸单一煤层产出。顶板岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；底板为粘土岩，含炭质泥岩，产植物碎片化石；抗压强度低，稳定性差；M8位于P3l上部，上距M6底界14.7022.22m，平均17.49m，下距（B3）顶界10.2126.67米，平均15.85米。煤层厚度0.782.03m，平均1.17m。煤层结构简单不含夹矸单一煤层产出。顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩；底板为泥岩、粘土岩，产植物碎片化石；抗压强度较高，稳定性较好。M12位于P3l下部，上距M8底界83.794.0m，平均90.34m，下距P3l底1.804.90米，平均3.22米。煤层厚度0.882.64m，平均1.69m 。顶板为中厚层状细晶灰岩、炭质泥岩或炭质泥岩伪顶板；底板为泥岩、粉砂岩或炭质泥岩及含黄铁矿粘土岩；顶板抗压强度高，稳定性较好，底板强度低，稳定性差。各煤层直接顶底板多为半坚硬工程地质岩组、软弱工程地质岩组，力学强度值较低，抗氧化、抗风化能力较弱，亲水性强，易软化、泥化，易崩解，岩体质量较差，岩体完整性好，无水时或短时间内具一定的稳定性。该段调查泉水点6个，涌水量0.0140.046L/s，标高为11451260m。其中07号泉点为长期观测点，2009年10月至2010年04月观测期平均流量为0.025l/s。钻进过程中冲洗液均表现为正常循环，消耗量弱。通过对钻孔SW01抽水试验。根据抽水试验资料计算出渗透系数为0.0011 m/d。综上所述，该层露头区为斜坡，具自然排水条件，补给条件差，含裂隙水，从空间上看，该层已构成了矿系之直接顶板，为矿床充水的直接充水层。从空间上看，该层已构成了矿系之直接顶板，为矿床充水的直接充水层，对煤矿的开采油直接的影响，且影响程度较大。顶板含水层对本矿开采有一定影响，但存在高承压含水层得可能性小。2.5.3隔水层 1、三叠系下统夜郎组九级滩段（T1y3）隔水层 分布于矿区东部,主要岩性为浅紫、紫红色薄层状泥岩、泥质粉砂岩等，中上部夹有泥灰岩、灰岩、泥质灰岩等，厚度为51.7556.30m。平均厚54.02米。地表调查泉水点2个，流量0.0140.027L/s，标高12071240m。具当地补给当地排泄特点。在施工的12个钻孔中有2个钻孔揭露了该层，在钻进过程中冲洗液正常循环，消耗量较小。总体上看，该层补给条件差，泉流量小，富水性弱，可视为相对隔水层，由于厚度较大，隔水性能良好。2、三叠系下统沙堡湾段（T1y1）隔水层该层分布于矿区中部和矿区西北部小岩口一带，呈南北向长条形展布，主要为浅灰色、浅灰绿色薄层状钙质泥岩、泥岩夹薄层状泥灰岩。厚度为7.514.70m。平均厚8.50米。该层厚度薄，隔水性较差。地表调查中未见泉点出露。矿区内有6个钻孔揭露了该层，钻进过程中冲洗液消耗量较小。综上所述，该层露头区风化而且为斜坡，补给条件差，含上层滞水，富水性弱，相对而言可视为一隔水层，但由于厚度较薄，在外力的作用下易变形破坏，届时会失去隔水性。2.5.4断层导水性构造断裂带水文地质特征矿区位于化觉背斜北端东翼，岩层总体呈单斜产出，地层倾向85115度，一般为95度；地表倾角1328度，一般为18度。在矿区西部边缘发育有一轴向近南北向的背斜和F1断裂构造。F1逆断层,倾向120度，倾角65度，垂直断距5070米, 见钙、泥质胶结,为阻水断层,但在区西部边缘F1对M12煤层的完成性产生了一定的破坏,沟通顶底含水层与M12煤层直接接触，有导水向矿床充水的可能性。综上所述，矿区内F1断层是向矿床导水的主要影响因素。2.5.5矿井充水因素分析1、地下水井田内含煤地层上覆长兴组至夜郎组玉龙山段（P3c+T1y2）、永宁镇组（T1yn），下伏二叠系茅口组二段(P2m2)均为岩溶含水层。为研究上述岩溶含水层对未来矿坑充水的可能性，根据矿区内主要可采煤层厚度、赋存情况、顶底板厚度、岩性及物理力学指标，采用矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）中附录估算未来开采中矿坑顶板冒落带、导水裂隙高度，采用斯列萨列夫公式估算可采煤层隔水地板所能承受的极限水压力值，用以评价未来矿坑顶、底板岩溶含水层中地下水向矿坑充（突）水的可能性。矿区以顶板直接充水含水层（T1y2P3c）为矿床的主要充水水源，矿层底板间接充水含水层茅口一段（P1m1）整体对矿床充水有一定影响。因此，经分析认为金泰煤矿是以顶板直接充水含水层（T1y2P3c）为主的岩溶裂隙水充水矿床。2、地表水矿区内主要地表水体为矿区西部露头一带近由北向南流过的季节性冲沟。当采空塌陷时响，地表水体将可能成为矿床间接或直接充水源。3、老窑积水老窑大多于煤层露头线开口，主要开采M8、M6煤层，多数沿煤层走向平硐开拓，少量沿煤层倾斜方向开采，采掘斜深一般50米，沿走向采掘长50250米；小煤窑多为独眼井，所处位置较高，巷道位于地下水位之上，处于季节变化带以内，坑道内积水主要来自于煤系地下水，由于其富水性弱，目前为止形成的采空区不大，故积水量均比较小。2003年8月后因关井压产整顿，本矿区内的小煤窑已全部被炸封或关闭。分析认为未来在生产巷道低于地下水位以下时，坑道内积水量会逐渐增加。4、大气降水大气降水是各含水岩组地下水和地表水体的补给源，矿井涌水量将随大气降水强度变化，雨季时涌水量增大，枯季时涌水量变小；故地表水体可通过补给地下水或直接进入井巷成为矿床充水水源。5、充水通道岩石天然节理裂隙矿区的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙，发育，而深部则发育成岩石或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。人为采矿冒落裂隙采煤活动将产生大量的采矿裂隙，会导致地面裂缝，并可能引发矿井及采空区坍塌，这些裂隙也会沟通上覆含水层及地表水与含煤地层的水力联系，诱发突水，使其成为地下水活动的良好通道。根据矿区内主要可采煤层厚度、赋存情况、顶底板厚度、岩性及物理力学指标，采用矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）中附录估算未来开采中矿坑顶板冒落带、导水裂隙高度，采用斯列萨列夫公式估算可采煤层隔水地板所能承受的极限水压力值，用以评价未来矿坑顶、底板岩溶含水层中地下水向矿坑充（突）水的可能性。两含水岩组(T1y2+P3c)上覆于煤系之上，与M6煤层之间隔水层厚度为24.86m，经估算结果，冒落带最大高度为18.04m，导水裂隙带高度为38.02m，采矿顶板影响高度为38.02m；导水裂隙带高度已破坏至顶板岩溶含水层，所以含水层（T1y2+P3c）是矿床间接充水含水层，主要充水水源。经对底板突水预测，计算底板隔水层厚度等于20.53m，小于M12底界距P2m1顶界的最低厚31.58m。故未来矿山开采条件下，矿山开采不易引起P2m1岩溶水向矿井集中充水。隐伏断层矿区及附近植被覆盖严重，地表未见断层出露，但不排除地下有隐伏断层发育。断层破坏了地层的完整性，连续性，降低了岩石的力学强度，且断层破碎带具有一定的含水性和导水性。在开采过程中一旦连通含煤地层上覆玉龙山段（T1y2）和长兴组（P3c）等含水层、玉龙山段（T1y2）强含水层及下伏茅口组（P2m）强含水层，将会使地下水沿断层破碎带进入矿井，造成水害。6、充水方式金泰煤矿矿井直接充水含水层富水性弱，充水通道主要以岩石原生节理裂隙为主，规模一般不大，其次为采动裂隙、老窑采空区、断层破碎带。目前矿井充水方式主要以顶板渗水、滴水、淋水为主。按顶底板含水层和矿层之间的空间位置关系以及发生充水的可能性，充水方式可以分为直接充水和间接充水两