连昌煤矿水文地质报告.pdf

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1、贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告水文地质调查报告报告提交单位报告编制单位报告提交时间威宁县连昌煤矿威宁县连昌煤矿重庆坤奇地质勘查有限公司重庆坤奇地质勘查有限公司二一年十二月二一年十二月：贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告水文地质调查报告委托单位：贵州省威宁县连昌煤矿承接单位：重庆坤奇地质勘查有限公司资质等级证书：水文、工程、环境地质调查项 目 负 责：王大超报 告 编 写：王大超审核：杜昌乾总 工 程 师：刘启伟总经理：许志君提交报告单位：威宁县连昌煤矿提交报告时间：二一年十二月提交报告时间：二一年十二月目目录录第一章第一章概概况况.0 0第一节目的与任务.0第二节矿井位置与交通.1第三

2、节自然地理.3第四节矿井的生产概况.4第五节以往地质工作评述.5第六节本次工作情况.5第七节报告编制主要依据及参考文献.6第二章第二章井田地质特征井田地质特征.7 7第一节区域地质.7第二节矿井地质.8第三节煤层及煤质.9第三章第三章矿井水文地质矿井水文地质.1111第一节区域水文地质.11第二节井田水文地质条件.13第三节矿井充水因素分析.16第三节矿井涌水量预测.21第四节矿井水文地质条件类型.23第五节矿井供、排水系统.23第四章第四章矿井水害防治矿井水害防治.0 0第一节矿井水害防治技术措施.0第二节矿井水害防治保障措施.1第三节矿区环境保护措施.3第五章第五章结论、存在问题及建议结论

3、、存在问题及建议.4 4第一节结论.4第二节存在问题及建议.5附图：附图：顺序号图号12345671234567图名贵州省威宁县连昌煤矿地形地质及井下对照图贵州省威宁县连昌煤矿水文地质图贵州省威宁县连昌煤矿 M2 煤层充水性平面图贵州省威宁县连昌煤矿 M9 煤层充水性平面图贵州省威宁县连昌煤矿 M11 煤层充水性平面图贵州省威宁县连昌煤矿水文地质剖面图贵州省威宁县连昌煤矿综合水文地质柱状图比例尺1:50001:50001:20001:20001:20001:20001:1000附件：附件：1、矿山业主委托书2、贵州省威宁县连昌煤矿采矿许可证（复印件）3、审查意见书4、报告编制单位资质证书（复印

4、件）第一章第一章概概况况第一节第一节目的与任务目的与任务为深入推进煤矿安全生产专项整治，逐步建立安全生产长效机制，落实“安全第一，预防为主”的方针，加强防治水工作。贵州省威宁县连昌煤矿特委托我单位开展对该矿水文地质调查的工作，其目的是查清矿井的水文地质条件，查清地表水及地下水对矿井的影响程度，了解矿井充水因素，预测矿井涌水量，基本掌握矿井的水文地质规律,为矿井安全建设及合理利用、保护地下水资源，提供水文地质资料，并编制本报告。此次调查的主要任务是：一、收集矿区以往勘探资料及矿井开采的有关资料。二、了解调查矿区地表水体、气象水文情况及其它地质、水文地质情况。三、了解矿井矿界范围内及矿界以外 10

5、0 米内老窑、废弃井巷，开采范围、开采年限，并对积水情况进行预测。四、调查矿区内水文地质特征、含水层和隔水层、井上下出露断层及隔水类型、涌水通道情况。五、分析区域与井田主要含水层空间分布特征的赋水性、赋水规律及地下水的补给、径流与排泄条件，垂向与横向上的水力联系。六、分析矿井充水因素、主要充水水源、充水途径、充水量及其动态变化特征，继而确定矿井水文地质条件类型。七、为矿方制定地面和井下防治水措施提供基础资料。八、采用切实可行的方法对矿井涌水量进行分析计算，并实地进行矿井涌水量观测。九、提交矿井水文地质调查报告及相关图件。第二节第二节矿井位置与交通矿井位置与交通一、矿井位置交通一、矿井位置交通威

6、宁县炉山镇连昌煤矿位于威宁县城区东面，直线距约25 公里处，行政区划属威宁县炉山镇管辖。矿山有约2 公里的简易公路经罗里河下游与威宁至炉山公路相接，西 10 公里有内昆铁路和威-水公路（省道），南东 20 公里有大烟公路（省道），交通较为方便，详见交通位置图（图 1）。二、矿界范围二、矿界范围矿区地理坐标：东经 10536151053714，北纬 263559263655。根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，采矿许可证号为 5200000830810，连昌煤矿矿权范围由 13 个拐点坐标圈定，该矿山矿界范围拐点坐标表见表 1-1。威宁县炉山镇连昌煤矿矿界拐点坐标威宁县炉山镇连昌煤矿矿界拐点坐

7、标表 1-1拐点编号0123456789101112坐标X2971595297160829716082971506297144629712142970549297013129703932970704297095729711622971174Y35441478354419853544219135442291354422543544291435442135354418193544148535441730354417643544158535441439矿区面积：1.0969km2；开采标高：+2025+1825m图图 1 1贵州省威宁县炉山镇连昌煤矿交通位置图贵州省威宁县炉山镇连昌煤矿交通位置图第三

8、节第三节自然地理自然地理一、地形地貌一、地形地貌矿区属侵蚀剥蚀地貌，地形起伏变化较大，山脉整体呈北西-南东向展布，区内最高点为矿界外南侧的山脊，海拔高程2156.1 米，最低点为矿界北部的罗里河，海拔高程为 1906.4 米，相对高差 249.7 米。矿界北侧罗里河河床为矿区最低侵蚀面海拔高程1906.4m；见照片 1。照片 1矿区地貌二、气象二、气象井田属亚热带高原型气候，年平均气温14C 左右，最高气温 32C，最低气温-5C；气温变化不大，形成冬无严寒，夏无酷署的特征。年平均降水量 1004mm，每年 5 月中旬10 月中旬为大雨、暴雨季节，常有冰雹，其降雨量占年降雨量的 75%。1 月

9、份多为凝冻期，无霜期较长，为 315 天。三、水文三、水文矿区位于乌江水系流域，矿区北东侧的罗里河，经炉山、大湾流入乌江。地表水系呈树枝状分布于河流的两侧，且多为季节性溪沟，流量随季节的变化而变化，暴雨时流量骤然增大，雨停时则迅速减小。地下水补给源主要为大气降水，其次为地表水。地表水体对煤矿地下开采影响较小。四、地震四、地震据中国地震烈度区划图（1990）及中国地震动峰值加速度区划图，井田地震烈度为度，地震动峰值加速度为0.10g，本区及邻近区域近年来未发现有强震活动，井田属无震害区，区域稳定性良好。第四节第四节矿井的生产概况矿井的生产概况根据贵州省煤炭管理局黔煤办字200697 号 关于毕节

10、地区八县（市）煤矿整合、调整布局方案的批复意见精神，威宁县连昌煤矿由原“连昌煤矿”、“木厂沟煤矿”、“王龄煤矿”、“贵成煤矿”、“常宏煤矿”、“火电厂煤矿”、“新兴煤矿”通过煤炭资源整合组建而成，开采二叠系上统宣威组(P3xn)可采煤层 M2、M9、M11 三层煤，整合后该矿山年生产能力为 15万吨年，于 2008 年 10 月开始技改，现新主井和副井正在建设中。整合前原王龄煤矿、新兴煤矿、常宏煤矿、贵成煤矿、火电厂煤矿、木厂沟煤矿和连昌煤矿生产能力均为 3 万吨年，采用斜井开拓，石门联结煤层，走向长壁式长壁后退采煤方法，垮落法管理顶板。技改后，井田范围内非利用井筒全部充填，达到关闭要求。整合

11、前七个矿山累计采空量为272 万吨，整合后周边无其他煤矿分布。井田内及其相邻区内已进行过多年的开采，罗里河水经覆盖层破坏裂隙、煤层顶底板赋水性、小向斜聚水性、断层破碎带导水性突变、以及老空区富水性都是煤矿防治水工作的重点，尤其是老空水是构成矿井安全生产的主要隐患。截止 2010 年 11 月 12 日，在该矿矿界范围内及越界共形成了面积约3.97105平方米的采空区，估算充水体积约 2.08105立方米。详细情况见表 3-1 采空区充水体积估算表。整合前各矿井涌水量较小，浅部开采的木厂沟、新兴、王龄煤矿三矿的涌水量一般在 5m3/h 左右，合计约 15m3/h，火电厂、贵成、常宏煤矿三矿合计约

12、 25m3/h，连昌煤矿现在 28m3/h，各矿山全部是以顶板淋水为主，次为底板渗水。第五节第五节以往地质工作评述以往地质工作评述连昌煤矿开展地质工作较早，1958 年省地质局威水队、省煤田地质局142 队在该区进行过踏勘。七十年代，省煤田地勘公司所辖地质队在区内进行了煤矿调查工作，基本查清了煤层赋存状态和地质构造。2003 年贵州省有色地质勘查局二总队在该矿区范围内进行过地质勘查工作，并于 2003年 9 月提交了原王龄煤矿、新兴煤矿、常宏煤矿、贵成煤矿、火电厂煤矿、木厂沟煤矿和连昌煤矿地质简测报告。上述地质简测报告已经毕节市国土资源局组织专家评审通过。第六节第六节本次工作情况本次工作情况我

13、单位接受委托后，组织了有关专业工程技术人员，于2010 年 11 月12 日对该矿进行了矿井水文地质调查。本次调查按照矿井水文地质规程，收集了威宁县煤矿矿山区域范围内水文地质资料及资源储量核实报告，使用矿方提供的 1：2000 矿井井上下对照图，地质界线采用原储量核实报告附图放大，新填地质点采用袖珍经纬仪实地交汇定点，对矿山与外围含水层及隔水层的分布，井泉、出水点、溪沟、水仓、老窑和废弃井巷等位置及其特征进行现场详细调查、踏勘，共采集地质点、水文地质点9个。通过上述工作所取得的基础资料，基本满足了本次提交报告的需要。完成实物工作量见表 1-2。现场调查完成实物工作量表现场调查完成实物工作量表表

14、 1-2序号1工作项目名称1；5000 水文地质调查单位Km2数量1备注245678910踏勘剖面调查地表河流、溪沟调查点老矿调查调查照片收集已有资料室内资料整理最终成果报告条条点处张份份份333331713km罗里河和沟谷小溪矿井涌水、淋水新兴煤矿等储量核实报告第七节第七节报告编制主要依据及参考文献报告编制主要依据及参考文献本次矿井水文地质报告的编制侧重对水文地质条件的分析，并根据分析结果提出对水害防治技术措施。报告编制的主要依据及参考文有：（1）煤矿防治水规定（国家安全生产管理总局令第 28 号，2009 年）；（2）贵州省煤矿水害防治规定（贵州省人民政府办公厅文件黔府办发2009)64

15、号文件）；（3）水文地质手册（银声音像出版社，2006 年）；（4）最新煤田（矿）地质工程技术实用手册（科大电子出版社，2004 年 10 月）；（5）建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；（6）地方煤矿实用手册（1989 年，地质出版社）；（7）贵州省威宁县炉山镇连昌煤矿资源储量核实报告（贵州省煤矿设计研究院 2007 年 7 月）；（8）贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告委托书；（9）煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范等有关规程、规范、规定等。第二章第二章井田地质特征井田地质特征第一节第一节区域地质区域地质一、区域构造一、区域构造连昌煤矿所在区域大地构造位置处于杨子准地台（

16、I 级），黔北隆起（级），六盘水断裂（级），威宁北西向构造变形区（级），表现为一系列北西向，北北西向断裂及北西向的褶皱构造。二、区域地层二、区域地层区域内出露的地层由老至新有石灰系、玄武岩系、二叠系、三叠系、侏罗系、第三系、第四系。其中以二叠系、三叠系地层分布较为广泛。各地层厚度，岩性见表 2-1。区区 域域 地地 层层 简简 表表表 2-1地层第四系（Q）侏罗系（J）中统(J2)郎岱群（J2ln）下统(J1)龙头山群（J1l）上统(T3)沙镇溪组（T3s）中统(T2)三叠系（T）下统(T1)关岭组二段（T2g2）厚度(m)0-20主要岩性冲积砾石、砂砾及亚粘土。0-1038泥岩、页岩夹石英砂

17、岩。0-3110-2750-205泥岩、页岩、石英砂岩。石英砂岩。白云岩夹灰岩、页岩。关岭组一段（T2g1）12-570白云岩、灰岩、页岩。永宁镇组（T1yn）飞仙关组（T1f）0-4850-6580-219灰岩、页岩。页岩夹砂岩、粉沙岩、泥质灰岩。砂岩夹页岩、煤。宣威组（P3x）上统（P3）峨嵋山玄武岩组（P3）二叠系(P)中 统茅口组（P2m）（P2）栖霞组（P1q）下统（P1）梁山组（P1l）10-800玄武岩、凝灰岩。50-533灰岩。50-127灰岩。0.2-109夹页岩、煤。石炭系至二叠系过渡层（C-P）53-550-1550-2950-5480-5000-992砂岩。灰岩夹白云岩

18、。灰岩夹白云岩。灰岩、白云岩。灰岩。灰岩、泥质灰岩、页岩、石英砂岩。上统（C3）马平群（C3mp）中统(C2)黄龙群（C3hn）石炭系（C）下统(C1)摆佐组（C1b）大塘组上司组（C1d2）大塘组旧司组1（C1d）第二节第二节矿井地质矿井地质一、构造一、构造在矿山南部有 F1 逆断层，断层倾向 4555左右，倾角 7080左右,断距 15m 左右；北东有一 F2 逆断层，断层倾向 40-50左右，倾角 75左右，断距50m 左右；南西有一F3 逆断层，断层倾向135-145左右，倾角 60-70左右，断距 15m 左右。二、地层二、地层矿区出露地层有上二叠统宣威组（P3xn）、下三叠统飞仙关

19、组（T1f）及第四系（Q）残坡积、冲洪积层。现由老至新分述如下：1、上二叠统宣威组（P3xn）：分布于矿区北部，由浅灰色至深灰色细砂岩、粉砂岩，黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩及煤层等组成，厚220240米，一般 230 米。与上覆地层呈假整合接触。根据岩性组合及含煤情况等划分为三个岩性段，区内仅出露第二段（P3x2）和第三段（P3x3）。第二段宣威组（P3xn2）：灰-灰白色粘土岩，粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩，含薄煤层（1-3 层）及透镜状、结核状、似层状菱铁矿。第三段宣威组（P3xn3）：顶部有 0.1-0.3 米的炭质泥岩，灰绿-灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粘土岩夹细砂岩。含煤2-7 层，其中

20、M2、M9、M11为全区可采，M11 煤层厚 1.8-2.5 米，平均 1.90 米，M9 煤层厚 2.8-3.7米，平均厚3.20 米，M2 煤层厚 1.3-1.8 米，平均厚1.50 米。其余煤层不稳定，变化大，结构复杂，属不可采或局部可采煤层。2、下三叠统飞仙关组（T1f）：以暗紫、紫红色泥质粉砂岩为主，夹紫灰、暗紫红色中厚层细砂岩，底部为灰绿色钙质泥岩及细粒砂岩，上部以紫红色粘土质粉砂岩及紫红色泥质灰岩为主，中夹薄层细粒砂岩，区内出露不全，总厚 350-470 米，与上覆地层呈整合接触。3、第四系（Q）：主要为残坡积、冲洪积层，分布于沿河两岸地形低凹地段沉积，主要为粘土、粉质粘土、砂砾

21、石、碎石土等组成，厚010米，与下伏地层呈不整合接触。第三节第三节煤层及煤质煤层及煤质一、煤层特征一、煤层特征矿区含煤岩系为二叠系上统宣威组(P3xn)，为一套陆相及海陆交互相为主的含煤沉积建造，平均厚230米，含煤910层，可采总厚6.02米。其中矿区内已巷道揭露可采煤层3层，现分别叙述如下：1、M2 煤层：俗称“草皮灰”，煤层厚度 1.30m1.70m，平均厚度 1.50米，煤层厚度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。煤层顶、底板岩性均为中厚层状细砂岩。2、M9 煤层：俗称“厚荒炭”，上距 M2 煤层 33 米，煤层厚度 1.50m2.10m，平均厚度 1.80 米，煤层厚

22、度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。顶板岩性为泥质粉砂岩，底板岩性为粘土岩。3、M11：煤层：俗称“高炭”，上距 M9 煤层 26 米，煤层厚度1.50m2.15m，平均厚度 1.95 米，煤层厚度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。顶板岩性为泥质粉砂岩，底板岩性为粘土岩。连昌煤矿可采煤层为 M2、M9 和 M11 煤层。各可采煤层的主要特征见下表 2-2。可采煤层主要特征表可采煤层主要特征表表 2-2序区域号组煤煤层厚度煤层煤层层（m）间距夹矸编最小-最大（m）数平均厚度号煤煤层层稳定平均结性倾角构（度）简较稳单定简较稳单定简较稳单定888顶底板岩性顶板底板

23、125上二叠统宣威组1.301.70M21.501.502.10M91.803326细砂岩细砂岩泥质粉砂岩泥质粉砂岩粘土岩粘土岩M111.502.151.952 2、煤岩类型、煤岩类型连昌煤矿矿区内所采煤层新鲜面都为黑色，条痕褐黑色。条带状，透镜状结构，层状构造。根据连昌煤矿业主提供资料，主要可采煤层煤质指标见表 2-3。主要可采煤层煤质指标汇总表主要可采煤层煤质指标汇总表表 2-3煤层编号M2M9M11煤样类别原煤原煤原煤工业分析Ad(%)17.7717.4217.95Vdaf(%)27.8528.0828.88St,d(%)0.340.380.76Qnet,d(MJ/kg)26.4425.

24、9924.17根据煤炭分类国家标准（GB/T15224.1-2004），确定矿区内可采煤层均为焦煤.动力用煤。各煤层的煤质为中灰、低中低硫、高热值焦煤。3 3有益有害组分及含量有益有害组分及含量有益组分为瓦斯（煤尘气）。但现在由于技术原因未能加以回收利用，希望以后提高技术加以回收利用，以节约能源，提高经济效益。有害组分含量：磷一般均小于 0.01%，砷一般为 2410-6，属低磷低砷煤。第三章第三章矿井水文地质矿井水文地质第一节第一节区域水文地质区域水文地质一、区域水文地质概况一、区域水文地质概况井田地处长江流域乌江水系罗里河支流补给区，地形以侵蚀-剥蚀型低中山为主。年降水量10001800m

25、m。以向斜宽、背斜窄的“隔档式”梳状褶皱构造发育为特点，断裂多为高角度正断层，逆冲断层次之。由于煤系地层宣威组与下伏的茅口组、栖霞组灰岩之间有不整合接触的峨眉山玄武岩，厚度约50200m，隔绝了煤系地层与茅口组、栖霞组强含水层的水力联系，使得煤系地层水文地质条件趋于简单化。煤系地层以上地层飞仙关组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主，其单位涌水量0.02L/sm。煤系地层岩性以泥岩、砂岩、泥灰岩为主，其单位涌水量0.269L/sm，渗透系数0.375m/d。总体上讲煤系地层及其上覆地层含水层含水弱。本区降雨量比较大，但由于地形陡峭，降雨以地表迳流形式流走，很少能补给地下水。煤系地层及其以上盖层由于含水微弱

26、，构造形式为向斜或单斜。二、区域地下水类型与含水层岩组二、区域地下水类型与含水层岩组1、基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于二叠系上统宣威组中的砂岩、粉砂岩及粘土岩及三叠系下统飞仙关组砂岩、粉砂岩及粘土岩。碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主。二叠系上统宣威组（P3x），岩性为细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩；富水性弱，弱含水层。三叠系下统夜郎组（T1y），上部为紫、暗紫色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉沙质泥岩、泥岩；该岩组风化裂隙及垂直构造裂隙较发育，透水性较好，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区

27、有较厚的强中风化带，易渗入大量大气降水。地下水具当地补给，当地排泄的特点，本组地层富水性弱，透水性差，可视为相对隔水层。2、碳酸盐岩岩溶水碳酸盐岩岩溶水主要赋存于二叠系中统茅口组及三叠系下统永宁镇组的灰岩等，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强。3、松散岩类孔隙水以残积、坡积为主，直接覆于上述诸地层之上，为黄色、褐黄色风化土及基岩碎块，厚度小于 15 米，主要分布于低洼处。具透水性,一般仅季节性含水，富水

28、性弱。三、区域隔水层岩组三、区域隔水层岩组区域内宣威组煤矿床下伏的中强岩溶含水层之间具有多层较好的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当导水断层或其它导水通道沟通下伏含水层与矿床水力联系时，下伏含水层才会成为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。四、区域地表水、地下水运动特征四、区域地表水、地下水运动特征区内无大的地表水体，地表水系不发育，在自然状态下对矿床充水影响小,但在开采条件下可通过塌陷裂隙渗入矿坑而成为充水水源,对煤层的开采构成威胁。五、区域地下水动态特征五、区域地下水动态特征区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态变化与大气降水关系密

29、切，一般每年5 月地下水流量、水位开始回升，69 月为最高值，其间出现 13 次峰值，1012 月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。六、区域地下水迳流、排泄特点六、区域地下水迳流、排泄特点基岩裂隙水补、径、排主要受降水、地形地貌、岩性、地质构造等控制，大气降雨是区内地下水主要的补给来源，补给期集中在每年雨季。其补给方式为大气降水通过岩石中的基岩裂隙、洼地、落水洞等形式渗入地下，补给地下水，并径流于裂隙和岩溶管道中，于地势低洼处以泉的形式排泄。碳酸盐岩岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。第二节第二节井田水文地质条件井田水文地质

30、条件一、井田内含水层岩组的划分一、井田内含水层岩组的划分由老至新的地层其含水性分别描述如下：1、二叠系上统宣威组（P3x）碎屑岩类孔隙裂隙弱含水层岩组为浅灰色至深灰色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，含煤 910 层，该组厚度 220.5264.3m，平均为 230m。地形上多形成缓坡、槽谷，或呈树枝状冲沟。该组岩层多为砂泥岩互层，砂岩较致密，仅地表附近风化裂隙较发育，具有一定透水性，含少量风化裂隙水；泥岩普遍透水性很差。地下水的主要补给来源为罗里河水、大气降水，补给方式以采空裂隙、面状渗透为主，补给条件较差，由于浅部风化溶蚀裂隙发育，透水性较好，地下水接受补给后，经短途

31、迳流，部分排泄于斜坡及冲沟边缘，部分进入深部地层。本组含基岩裂隙水，水位埋深0.766.40m，标高 18401950m，单位涌水量 0.150.3L/sm，矿化度小于0.5g/L，水质类型主要为 HCO3CaMg，富水性弱。2、第四系(Q)孔隙弱含水层仅残留于山谷、溪沟、洼地，为碎屑岩的残积、坡积及冲积物，厚度一般小于15m。该层含孔隙潜水，透水性好，单位涌水量0.532.15L/sm，矿化度小于 0.5g/L，水质类型主要为 HCO3CaMg 水，富水性弱。二、矿井主要隔水层岩组划分二、矿井主要隔水层岩组划分由老至新的地层其隔水性分别描述如下：1、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3）隔水层为暗

32、绿、暗灰绿、灰黑色玄武岩，顶部为凝灰岩，厚度大于200m。该组岩层地面多为陡峻山坡，岩层倾角大，岩石普遍致密坚硬，透水能力差，近地表岩石成岩节理和风化裂隙较发育，含风化裂隙水，往深部风化程度减弱，岩层透水性、含水性很低。该组岩层含水性弱，透水性差，可视为隔水层，井田未见该隔水层。2、三叠系下统飞仙关组（T1f）相对隔水层上部为紫、暗紫色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉沙质泥岩、泥岩，厚度 440.54479.26m，一般 460m；井田内出露不全。下部为黄绿、灰绿色泥岩、粉沙质泥岩，厚度 72.1485.14m，一般 70m；该组岩层地表多为斜坡或单面山，坡上冲沟较发育，岩层浅部易遭受风化剥蚀，

33、风化裂隙、节理发育，深部发育程度减弱，地表坡脚及冲沟转折端、底端有泉水出露，地下水具当地补给，当地排泄的特点，本组地层富水性弱，透水性差，单位涌水量 0.010.03L/s.m，矿化度小于 0.5g/L，水质类型主要为 HCO3CaMg 水，可视为相对隔水层。三、煤层顶底板富水性三、煤层顶底板富水性M2 煤层顶板粉砂岩，底板粉砂岩，富水性弱；M9 煤层顶板泥质粉砂岩，底板粘土岩，富水性弱；M11 煤层顶板泥质粉砂岩，底板粘土岩，富水性差。可采煤层与上覆隔水层直接接触，富水性差，易于疏干。四、地下水补给、迳流、排泄条件四、地下水补给、迳流、排泄条件分水岭位于矿区南部，走向与罗里河同向；地下水补、

34、径、排主要受降水、地形地貌、岩性、地质构造等控制，向北东迳流至矿区罗里河。大气降雨是区内地下水主要的补给来源，补给期集中在每年雨季。其补给方式为降水通过岩石中的基岩裂隙、洼地等形式渗入地下，补给地下水。在矿井开采条件和地形下，地下水迳流途径较短，径流于裂隙和岩溶管道中，矿井主要排泄方式为坑道排水，其次是地下水在地势低洼、沟谷中以泉的形式排泄，实地调查本地多为季节性泉眼。地下水对煤矿开采影响较小。五、地下水的动态变化五、地下水的动态变化根据对调查证实，在开采煤层时，雨季矿井涌水量显著增大，且常常是枯水季节涌水量的 1.53 倍；矿井井筒在雨季淋水较大，可达 2m/h左右，而在枯水季节则很小。以上

35、两方面的情况均说明，区内地下水受大气降水的影响比较显著。六、水力联系六、水力联系连昌煤矿矿区边界条件主要受岩性和地表水体控制。矿区位于节里至炉山向斜北东翼中部褶皱地带，区域上称炉山小向斜，矿山位于小向斜中部地带，向斜轴向约北西 305，两翼地层倾角约 5。在矿山南部有 F1逆断层，断层倾向 4555左右，倾角 7080左右,断距 15m 左右；北东有一 F2 逆断层，断层倾向 40-50左右，倾角 75左右，断距 50m 左右，该断层穿过罗里河；南西有一 F3 逆断层，断层倾向 135-145左右，倾角 60-70左右，断距 15m 左右。断层带挤压致密，不导水，为井田形成一个天然的保护屏障，

36、矿区以上述断层为界从而构成一个独立水文地质小单元。罗里河从矿区北东部自西向东径流，河水通过第四系沙砾石层补给地下水，为矿区北部敞口补给区。第三节第三节矿井充水因素分析矿井充水因素分析矿井充水因素既决定于水文地质条件，又决定于开拓方式。充水强度受充水水源和通道的影响。一、充水水源一、充水水源1、大气降水对矿井充水的影响矿井内宣威组岩石裸露或浅埋，由于温差大，造成岩石强风化，主采煤层普遍埋藏较浅，风氧化带沿倾向深度普遍达50 米左右，补给面积较大，植被发育较差。尽管岩层富水性弱，由于大气降水的直接补给，可沿节理、裂隙等渗入矿井。当矿井煤层开采后，易对顶部岩层造成破坏，产生导水裂隙带，增大地表水对矿

37、井的渗入。2、地表水对矿井充水的影响区内无大型池塘和水库，在矿区东侧罗里河部分流经含煤地层出露区，枯季时河水水量小，河水面窄。此外区内树枝状、羽状小溪、冲沟较发育，多数横切含煤地层，雨季时冲沟、小溪内常汇集了上游多组地层的地表水、地下水，水量大，冲刷、下渗能力强，也极易通过风化裂隙带或采矿冒落带涌入矿井。（1）、罗里河水通过含煤地层风化裂隙带渗入含煤地层的水量少，雨季山洪暴发，河水水位上升，河水面宽，水量很大，此时河水可能通过含煤地层风化裂隙带、采空区冒落破坏带大量渗入含煤地层。在接近罗里河挖掘巷道或采煤时，应留设一定防水煤柱，并提前探水，查明附近地段含水性、导水性。因此地表河水、溪水、冲沟水

38、为矿床间接充水水源。2010 年 11 月 12 日用浮标法测得最大洪峰流量为 6.5m3min（见照片 2）照片 2矿区罗里河目前罗里河水位标高约为1910m，矿区北部边界中部地段M11煤风氧化带位于罗里河附近，地面建筑物为连昌煤矿和原木厂沟煤矿的工业场地，M11煤赋存标高比罗里河水位低050m，安全水压在0.5Mpa。煤柱主要是顺层受压时，常以下述计算公式计算煤柱宽度：L0.5KM 3p/k式中：L防水煤柱宽度（m）；pK安全系数，一般取25，取值5。M煤厚或采高（m），；P水头压力（Mpa），P0.5；KP煤的抗张强度（Mpa），KP取0.9；则：LM20.551.53 0.5/0.94

39、.8（m）LM90.551.83 0.5/0.95.8（m）LM110.551.953 0.5/0.96.3（m）考虑到在煤层露头附近煤的强风化，煤的抗张强度比正常变低，在煤层风氧化带50米范围内划可能充水区，在可能充水区边缘和F2断层附近各煤层留设20m安全隔离煤柱。（2）、第四系孔隙水井田内局部地表覆盖了第四系，多为砂土、砂粘土等松散体，它们含水性弱，透水性大，接受降水补给后，这些孔隙水会迅速沿含煤地层裂隙渗入矿井中，但水量一般较小，对煤矿开采影响小，主要分布在罗里河床及地表冲沟一带。3、含水地层地下水对矿井充水的影响二叠系上统宣威组、第四系为区内弱含水层；二叠系上统峨眉山玄武岩组、三叠系

40、下统飞仙关组为区内隔水层。茅口组强含水层位于含煤地层下部，中间有厚度大、隔水能力强的峨眉山玄武岩组阻隔，一般对煤矿开采不构成威胁。4、采空区积水对矿井充水的影响老窑内存在着一定的积水，是连昌煤矿开采后期的重要充水水源。在开采深部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。区内老窑和小煤矿分布广泛，其采空区积水对矿井生产构成较大隐患。矿井由于缺少资料，采空区及老窑积水情况不详，采空区和老窑内可能存在积水，在进行采掘活动时如不加强探放，有可能发生矿井突水事故。由公式VKLDm（式中：V积水量，m3；L积水区长度，m；2D积水区宽度最大值，m；M采高，m，取值 1.9；K充水系数，0.150

41、.4，取值 0.15），根据连昌煤矿提供的 威宁县连昌煤矿采掘工程平面图，截止 2010 年 11 月 12 日，在该矿矿界范围内及越界共形成了面积约 3.97105平方米的采空区，估算充水体积约 2.08105立方米，详细情况见表3-1 采空区充水体积估算表。采空区充水体积估算表采空区充水体积估算表表 3-1M2349901574514611657527999130592657911960M9M11采高 m面积 m2体积 m3采高 m 面积 m2体积 m3采高 m 面积 m2体积 m31.51.51.51.819895107431.9519859116171.95165809699木厂沟煤矿

42、1.5常宏煤矿连昌煤矿贵成煤矿新兴煤矿王龄煤矿合计火电厂煤矿1.541839188271.859589321781.9561094357401.83328817975112772608961.9540687238001382208085614601866166估算位于矿区南侧原火电厂煤矿和贵成煤矿深部的采空区由于没有排泄通道，存在积水的可能性很大，该采空位于井田深部比邻本矿井的未开采区，提醒矿方注意，查明此处的详细情况。估算后该处最大积水量为：108404 m3。二、充水通道二、充水通道（1）、岩石天然节理裂隙井田内的宣威组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成构造节

43、理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道。（2）、采煤冒落裂隙井田内含煤煤层较多，煤层间距小，煤层顶底板力学性质不好，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覆含水层与含煤地层的水力联系，在雨季会成为地下水活动的良好通道。特别是在开采罗里河附近时，应按煤矿安全生产规程留设防水安全煤柱。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程表6-1，按煤层顶板泥岩粉砂质和细砂岩，岩石等级 46 级，硬度中硬计算，采用全部冒落法开采时，冒落带和导水裂缝带最大高度计算如下：（1）冒落带最大高度 HmHm1004.7MM192.2式中，MM2 煤层采厚，1.5m。Hm100 1.54.7

44、 1.5192.27.96m（2）导水裂缝带高度 HLHL1001.6MM3.65.6m式中，MM2 煤层采厚，1.5m。HL100 1.51.6 1.53.65.630.6m即M2煤层开采后，导水裂缝带高度为30.6m，冒落带高度最大为7.96m。依次计算得知：M9煤层开采后，导水裂缝带高度为36.7m，冒落带高度为9.6m；M11煤层开采后，导水裂缝带高度为39.8m，冒落带最大为10.3m。根据表 2-2 的煤层间距，M9、M11 煤层开采后导水裂缝带高度均会大于各自的煤层间距，从而在空间上形成连贯的采空导水裂缝带，从而使得上覆飞仙关组（T1f）隔水层变成相对隔水层，矿方在雨季时要重点调

45、查地裂缝，防止暴雨时，雨水倒灌。（3）、断层破碎带井田外围逆断层挤压致密不含水，不导水，通过调查，井下揭露断层有数处，但只有一处发生淋水、滴水，且流量不大。但由于 F2 断层位于罗里河附近，受采矿活动影响可能会发生导水，因此要严格在此断层两侧留足 20 米防水煤柱三、实际充水因素三、实际充水因素主要为采空区老窖积水及罗里河水通过裂隙、采矿冒落带进入井巷、采煤工作面，应特别注意巷道掘进时击穿采空区、老窑里的积水，造成井巷突水。雨季应注意冲沟、小溪内汇集的上游多组地层的地表水、地下水，水量大，冲刷、下渗能力强，也极易通过风化裂隙带或采矿冒落带涌入矿井。第三节第三节矿井涌水量预测矿井涌水量预测一、预

46、测方法及公式一、预测方法及公式本矿井煤系地层含水性弱。据矿山开采过程中的实际测量及本次调查，整合前各矿井近年平均正常涌水量为60m3/h；本次调查实测现连昌煤矿涌水量为 28m3/h。该矿是暗斜井开拓，主采 M2、M9、M11 煤层，主井口标高 1931 米，现最低开采煤层标高+1861 米。计算公式为：QQ1mFF1nSS1Q预测矿井未来涌水量(m3/h)；S未来开采区垂直深度（m）；F未来开采井田面积(km2)；Q1已知原各矿井实测平均涌水量(m3/h)；S1已采矿井垂直深度（m）；F1已知矿井采区面积(km2)；指数取经验数值 m=4、n=2二、计算参数的确定二、计算参数的确定已知原各矿

47、井实测涌水量（Q1）：近年平均正常涌水量为 60 m3/h。已知原各矿井采区面积（F1）：本矿井已开采面积 0.61 km2。已采原各矿井垂直深度（S1）：本矿生产矿井井口标高 1931m，现有工作面采掘标高 1861m，故开采矿井垂直深度为 70m。未来开采井田面积（F）：井田开采限于矿界范围，从 M11 煤层底板等高线上读取，约为 0.36km2。未来开采区垂直深度（S）：从 M11 煤层储量估算图上底板等高线上读取最低标高为 1861m，若开采 1861m 之上的煤炭资源量，则未来开采矿井垂直深度为 70m。Q正常=Q14FF1S0.36703=604=52.6m/hS10.6170矿井

48、最终正常涌水量为 52.6m3/h；考虑到本矿井煤层赋存半裸露于地表、埋藏浅，考虑雨季增强系数、塌陷带、地裂范围扩张和入渗系数变大，对最大涌水量按正常涌水量三倍计算，即矿井最终最大涌水量为 157.8 m3/h。比拟法矿井涌水量计算表比拟法矿井涌水量计算表表 5-1计算公式计算参数QQ1mFF1nSS1取值S未来开采区垂直深度（m）F未来开采井田面积(km2)Q1已知各矿井实测平均涌水量(m 3/h)S1F1700.3660(正常)已采各矿井平均垂直深度（m）70已知原各矿井采区面积(km2)0.61计算结果Q 正常=52.6(m3/h)需要说明的是：本次涌水量估算仅预测正常涌水量和雨季可能发

49、生的最大涌水量，但井田内存在断层和采空区，且采空区积水情况不清，故此次预测的矿井涌水量不包括断层、采空区等瞬间涌水量，因此，本次预测涌水量结果仅供参考。建议矿方在实际开采过程中注意井下涌水量的动态变化，坚持有疑必探的原则进行生产，以防突水淹井。对采空区老窖异常带应进行预注浆加固处理，要确保注浆效果，避免突水事故，保证安全生产。第四节第四节矿井水文地质条件类型矿井水文地质条件类型煤矿开采煤层的上部处于当地侵蚀基准面以上，而下部则处在该面以下，基准面以上含水层的水无压，基准面以下有一定压力；直接充水水源主要为宣威组裂隙水、老窑采空区积水、间接充水水源为罗里河水、地表冲沟水，故本矿山属于以裂隙充水为

50、主的煤矿床。本矿及其周边矿井长期的开采，对含水层水已有较大的疏放；第四系潜水及雨季地表水对矿井开采影响不大，采空区的问题使得水文地质条件变得较为复杂，矿井最终涌水量 52.6 m3/h，矿井垂直深度 70m，经计算得到矿井单位涌水量 q=0.209 L/sm，根据国家安全生产监督管理总局令 28 号煤矿防治水规定表 2-1 对矿井水文地质条件类型的划分，本煤矿属受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件一般，有一定的补给水源；0.1q1.0 L/sm，矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全；防治水工作简单或易于进行。因此，该矿井为以顶底板进水，水文地质条件为中等复杂的裂隙充