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文檔簡介
1、某礦區(qū)水文地質(zhì)報告一、區(qū)域水文地質(zhì)概況據(jù)1:20萬水城幅區(qū)域水文地質(zhì)資料:勘探區(qū)位于北盤江匯水型水文地質(zhì)單元之逕流一排泄區(qū),包括碳酸鹽巖溶水,基巖裂隙水及第四系孔隙水三大地下水類型,見區(qū)域水文 地質(zhì)圖(圖1-1 )。圖1-1區(qū)域水文地質(zhì)示意圖發(fā)耳井田位子貴州省六盤水市水城縣南部,行政區(qū)劃屬貴州省六盤水市水城縣發(fā)耳鄉(xiāng)、雞場鄉(xiāng)、都格鄉(xiāng),面積約 45km2??碧絽^(qū)位于貴州高原西部、水城縣南部的楊梅樹向斜東翼,屬中高山地貌、地形高差 大,呈北高南低狀。北面山勢魏峨,層巒疊峰,溝深谷峽、成為礦區(qū)北面的天然屏障、南側(cè)為陽新灰?guī)r組成的山峰,標(biāo)高在 2000m以上、上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖呈單面山展布,含 煤地層
2、成為較寬闊的走向谷及緩坡地形;出露標(biāo)高一般在9001300m,最高海拔標(biāo)高1915.6m,最低791m 一般相對高差 300400m,最高點(diǎn)在勘探區(qū)北端楊家?guī)r,標(biāo)高1915.6m,最低標(biāo)高為北盤江侵蝕基準(zhǔn)面+900mo1 .水系勘探區(qū)內(nèi)主要河流有北盤江及其支流發(fā)耳河(亦稱灣河),河壩小溪等,屬北盤江水系。圖1-2發(fā)耳河與北盤江交匯處北盤江:位于井田邊界為一長年性河流屬珠江水系,由北向南,流經(jīng)區(qū)內(nèi)長約6km,比降5就右,河流不對稱,階地不發(fā)育,(見圖1-2)據(jù)貴州省六盤水市水文水資源局提供 的北盤江大渡口水文觀測站1991年至2004年觀測資料:最大流量1500m3/s,最小流量8.55m/s
3、,年度水位差 3.4 7.4m,水質(zhì)類型:HCCa、HCOCa?Mg CO?SQCa?Mg 等,PH 值 7.02-8.5 ,河水混濁,含砂量大。為井田排泄區(qū)。發(fā)耳河(亦稱灣河,見圖 1-3):該河發(fā)源于勘探區(qū)東側(cè)玄武巖地層,橫穿煤層及其上 覆地層,由東向西在向斜中部匯入北盤江,該河在勘探區(qū)內(nèi)長約9.6km,比降1%溝深谷窄,局部發(fā)育一級階地,為長年性溪河,流量受大氣降水控制,最大流量6.813m3/s ,最小流量僅0.017 m 31s , 一般流量 0.118 m 31s。上述兩條河流屬山區(qū)型河流,夏、秋雨季,洪水暴發(fā),流量陡增,河水奔騰咆哮,聲 震山谷,久晴或枯水季節(jié)水勢大減,河床中露出
4、累累亂石。此外雞場小溪,河壩小溪受降雨控制,屬季節(jié)性河流,流量變化大,具有明顯的山區(qū) 河流特征,兩條河均匯入北盤江中。馬場水庫,位子勘探區(qū)東南部邊緣煤系地層中,水庫沿山間洼地筑成土石壩水庫,面 積約0.05Km2,據(jù)水城縣水利局介紹和現(xiàn)場調(diào)查:水庫建于1957年,設(shè)計蓄水量 30萬m3,由于年久失修,在壩體下方距壩體約10米處有4個長年性滲水點(diǎn),流量約 3.4L/S ,為一病害水庫,水庫水源主要為大氣降水為主,其次為老窯水和水庫北面一泉水補(bǔ)給,水質(zhì)類 型SO-Ca,或SQ-Ca?Mg PH值3.5-4.32,有害元素氟離子嚴(yán)重超標(biāo),達(dá)1.45mg/L。2 .氣候特征礦區(qū)位于貴州高原西部,屬亞熱
5、帶季風(fēng)濕潤氣候,據(jù)水城縣氣象局提供的 20022005氣象資料:年降雨量 757.21192.2mm,年蒸發(fā)量 1478.51838.3mm,年平均相對濕度為 71%平均氣溫13° ,最高氣溫 32 C,最低氣溫-6.3 C,冬季有積雪,降雨集中在59月,最大降雨量195.1mm/d (2003年7月),這樣的氣候條件不利于大氣降水對地下水的補(bǔ)給。圖1-3發(fā)耳河(灣河)二、井田水文地質(zhì)條件1 .地層的富、透水性區(qū)內(nèi)出露地層為上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖組(B3 )和龍?zhí)督M(BL)、下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組(不f)、永寧鎮(zhèn)組(yn)及第四系(Q)等地層,含水層主要為碳酸鹽巖溶裂隙水或?qū)?間裂隙水,隔水
6、層主要為泥巖,砂質(zhì)泥巖等(見插圖2.1)。各含水層的地下水位標(biāo)高隨含水層出露的地形高度及溝谷切割深度變化,一般山脊部分較高,山坡及溝谷岸邊較低?,F(xiàn) 將井田內(nèi)地層的富水性概述如下。1)第四系(Q)由坡殘積物,沖洪物等組成,厚約 038.74m, 一般厚約20m,由黃褐、淡紫色,亞粘 土及砂礫石組成,不整合于三疊系地層之上。沖積物主要分布于北盤江,發(fā)耳河兩岸,坡積物主要分布在同向坡中的老高寨、酒店 子、江西坡等地的含煤地層中,透水性較強(qiáng),往往有泉水出露,流量在0.050.28L/S 之間,動態(tài)變化大,受季節(jié)性控制。2)永寧鎮(zhèn)組(yn)主要出露在井田北側(cè),總厚平均408m該組分上、中、下三段。上段(
7、T1yn3):厚度24.0152.70m,分布于妥彳果屯、棋盤屯一帶,地貌上形成桌狀山, 巖性以灰?guī)r為主夾泥巖及砂巖,灰?guī)r巖溶發(fā)育,巖溶主要有洼地、落水洞、天然豎井、漏 斗等地貌,泉水流量一般在1-4.5L/S ,井田內(nèi)共調(diào)查8個泉水,總流量12.62L/S ,富水性 弱。水質(zhì)類型為 HCO-Ca?Mg型。中段(yn2):厚度154185m,平均148.3m,分布同上,多形成斜坡或臺階,巖性 以泥灰?guī)r為主,該段淺部含少量的風(fēng)化裂隙水,井田內(nèi)共有 7個泉水點(diǎn)出露,一般流量 0.03L/S左右,總流量僅0.19L/S ,多屬季節(jié)性泉水,枯季易干枯。富水性弱。下段(yn1):厚137.1162.8m
8、,平均160.4m,巖性以薄層灰?guī)r,白云質(zhì)灰?guī)r為主。- 3 -地貌上多呈懸?guī)r陡壁,地表溶蝕溝、裂隙發(fā)育,井田內(nèi)共有泉水點(diǎn)6 個,一般流量0.14-4.54L/S ,總流量11.09 L/S 。含巖溶裂隙水;富水性中等。水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型。3)飛仙關(guān)組(T1f)本組總厚629m,分上下兩段。上段 ( T1f 2) : 平均厚 474.8m, 巖性以砂巖為主。多成垂直走向的山脊和沖溝,巖石 易風(fēng)化,裂隙較發(fā)育,地表出露風(fēng)化裂隙水,泉水受大氣影響明顯,動態(tài)變化大、流量小,一般0.03-0.50 L/S ,如21號泉,1974年4月4日1975年4月4日長觀流量 0.053.46 L/s ,
9、 此次補(bǔ)勘工作實地調(diào)查該泉已完全干枯,本段除有少數(shù)鉆孔發(fā)現(xiàn)涌水現(xiàn)象外,(如 501號孔涌水量為0.044 L/s ) ;多數(shù)鉆孔沖洗夜全漏失,如602號,J1203、 J1100、 1111、 1110、J 1205、J1107等孔均發(fā)生嚴(yán)重漏失,回次水位深達(dá) 300余m=上述情況說明該段含少量的裂隙 水,富水性弱。水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型。下段(Tif1):厚102.0199.8m,平均154.2m,巖性以粉砂巖為主,分布在山坡前緣的緩坡地形中,泉水出露較少,流量小且隨季節(jié)性變化大,枯季多干涸,鉆孔穿過該段時出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,但漏失量明顯比上段(T1f 2)小。上述情況說明本段幾乎不含水,屬
10、隔水層。水質(zhì)類型為 HCO-CaO型。4)龍?zhí)督M(P2l )巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖及煤層組成,巖性軟、易風(fēng)化,地面出露面積大,但多被坡殘物覆蓋,地貌上形成緩坡和溝谷,井田內(nèi)共出露泉井點(diǎn)128個及廢窯68個,一般流量0.050.5 L/s ,動態(tài)變化明顯,楣本次補(bǔ)勘時對221號泉長期觀測:流量 0.241.15 L/s (2004年11.122005.11.29 )鉆孔穿過該組巖層時 多數(shù)鉆孔漏失,僅少數(shù)孔涌水,地下水具承壓性,如J1105號井口涌水量 0.004 L/s 。含水性不均一,淺部由于覆蓋層較厚,含水性較強(qiáng),深部含水性遂漸減弱,本次補(bǔ)勘施工4 個抽水孔
11、,單位涌水量為0.0000057L/s.m0.041481L/s.m ,上述情況說明該組含裂隙水,富水性弱。水質(zhì)類型為HC(3?SO-Ca?Mgb HCO-Ca?K+Na型。5)峨嵋山玄武巖組(心3)分布于井田邊緣,大多呈順向坡展布,局部地方呈聳立的山峰,山間沖溝發(fā)育,地表大部份被風(fēng)化物覆蓋,精查勘探水文地質(zhì)測繪工作共調(diào)查泉水點(diǎn)30 個, 一般流量小于1L/s ,總流量4.36L/S ,動態(tài)變化顯著,據(jù) 268號泉長期觀測:流量為 0.998.17L/S (2001年 12月8日2002年11月10日)。本次工作對該泉繼續(xù)進(jìn)行長觀工作,流量1.387.29L/S(2004年11月27日2005
12、年11月27日),本次施工鉆孔均未揭露該組地層,精查勘探施工的鉆孔中有少數(shù)鉆孔發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象,個別鉆孔涌水。如J 1501 號孔經(jīng)放水試驗:水位+7.53m,水位標(biāo)高1166.62m,涌水量為 0.0112L/S ,單位涌水量 0.00149L/s.m ,上述情況 說明該組含裂隙水,地下水具一定的承壓性。6)滑坡體(Q4del )富水性井田內(nèi)共有4 處大的滑坡體;分別為芭蕉塘滑坡、王家寨滑坡、尹家寨滑坡及大寨滑坡,這些滑坡面積大小不等,最小者0.50km2。其中尤以芭蕉塘滑坡為最大,面積約3km2,精查勘探鉆孔揭露該滑坡體時厚度230ml滑坡體成分主要為T1f、 P2l 巖層,北厚南薄,在滑坡體
13、前緣往往有泉水出露,而且流量較大,終年不干,此次補(bǔ)勘,分別對111 、 112、 174、 196 等滑坡泉進(jìn)行長達(dá)一年的動態(tài)觀測,4個泉水累計最小流量3.07L/S ,最大流量11.62L/S。鉆孔揭露滑坡體時,孔內(nèi)嚴(yán)重垮塌,沖洗液漏失,如J1303號孔揭露尹家寨,t坡體厚度達(dá)40.87m,孔內(nèi)漏失量20m/h。每當(dāng)雨季來臨,滑坡體常有滑動現(xiàn)象,今后應(yīng)對這些滑坡體引起足夠的重視。2 .斷層帶的富水性及導(dǎo)水性井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)斷層18條,落差大于20m的11條,主要集中在9勘探線兩側(cè)及井田北東 部,一般為正斷層,井田內(nèi)主要斷層的水文地質(zhì)特征見表1。從表中可以看出,從簡易水文觀測資料,地表泉水流量調(diào)查
14、及對斷層抽水資料分析:區(qū)內(nèi)斷層大多富水性弱,導(dǎo)水性 亦弱,如F2斷層有3個鉆孔(J 1202、J1403、J 1502)揭穿斷層時,水位及消耗量均無明顯變化, 極少數(shù)斷層具有一定的富水性,如F907、F908、F909等斷層,在這些斷層的地表附近均有泉水出露,但流量不大,導(dǎo)水性弱。當(dāng)采礦穿過這些導(dǎo)水?dāng)鄬訒r,地下水必然通過裂隙進(jìn)入礦 井。 表1斷層帶水文地質(zhì)特征編號地層落差(m)延伸長度(m)切割地層水文地質(zhì)特征F906正斷層Tf2-1301500圍地表出露泉水一個,流量0.03L/S , 906號鉆孔在井深461.87 見斷層,巖芯較破碎,水位消耗量變化不大,含水性弱F 910正斷層38155
15、2P2l910號孔井深371m見斷層,巖芯較破碎,水位消耗量變化大。 含水性弱F2正斷層Tf2-120502500圍地表無泉、井出露,J1502、J14.03、J 1202號鉆孔均見斷層、巖芯 破碎、水位、消耗量變化不大,含水性弱F909正斷層Tf2-1403656P2l地表見泉水一個,流量 0.03L/S , J902號孔17#煤底板以下地層巖芯破碎,裂隙發(fā)育,沖洗液全漏失,水位一般8.0米。斷層含水性弱F 908 正斷層T1f2-115353472P2l地表見泉水三個,流量 0.0020.7993原910號孔見該斷層 終孔后井口涌水,898號鉆孔在井深215見斷層井 深 214.72-21
16、7.44 米的泥質(zhì)粉砂巖破碎,裂隙發(fā)育,水位 10.59-10.63 米,消耗量0.09-0.04m 3/h ,含水性較弱F 907 正斷層50803848P2I地表見泉水三個,總流量為 0.81L/S ,最大0.8L/S , J904號孔 斷層,井深 384.69-386.90 米間的巖芯破碎,全漏失, 316.04436.10米的水位超過 200米,終孔水位186.10米, 斷層含水性較弱3 .地下水、地表水動態(tài)特征根據(jù)長期觀測資料分析,區(qū)內(nèi)地下水動態(tài)受季節(jié)變化控制,流量表現(xiàn)為枯季變小,甚 至干枯,雨季增大的特點(diǎn),屬極不穩(wěn)定型,見動態(tài)觀測成果表(略),淺部上層滯水受降雨影響顯著,動態(tài)變化與
17、降雨基本一致;而深部地下水動態(tài)變化則往往具有滯后現(xiàn)象詳見動 態(tài)觀測曲線圖(略)。4 .水文地質(zhì)類型本井田分為兩個采礦區(qū)一一煤洞寨煤礦(一采區(qū))和發(fā)耳主斜井(二采區(qū)),因兩礦所處的水文地質(zhì)條件不同,其水文地質(zhì)類型亦有所差異。一井區(qū):首采標(biāo)高+980m,礦床位于當(dāng)?shù)蒯埽∥g基準(zhǔn)面(+900R)以上,地表切割強(qiáng)烈, 有利于地表水和地下水的排泄,未來礦井的直接充水含水層為含煤地層本身的裂隙水和滑 坡中的上層滯水及老窯水,富水性由淺到深明顯減弱,富水性弱。礦區(qū)內(nèi)多數(shù)斷層富水性 弱,僅有少數(shù)斷層富水性中等。該礦為裂隙含水為主的礦床、水文地質(zhì)條件簡單。二井區(qū):主采標(biāo)高+70001大部分礦床位于當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)面(+9
18、00砧以下,河流、沖溝發(fā)育,有利于自然排泄,在降落漏斗未形成之前,地下水的補(bǔ)給條件差,北盤江位于井田西 部邊緣,距礦區(qū)較遠(yuǎn),對礦井首采區(qū)影響不大,但發(fā)耳河自西向東橫穿礦區(qū),對未來礦井 開采會帶來影響,礦床主要充水因素為含煤地層本身的裂隙承壓水,富水性弱,礦區(qū)內(nèi)多 數(shù)斷層富水性弱,第四系覆蓋面積小,厚度薄。本礦區(qū)為裂隙充水礦井,水文地質(zhì)條件中 等。綜上所述,本井田構(gòu)造簡單一中等,主要充水含水層由淺部到深部逐漸減弱,斷層富 水性弱,大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源故該井田屬于以頂板進(jìn)水為主的裂隙充水礦床, 水文地質(zhì)條件中等。三、礦井充水因素的分析礦區(qū)主要充水因素有大氣降水、地表水,地下水、滑坡水、老
19、窯水、斷層水和封閉不 良鉆孔水,現(xiàn)就礦區(qū)充水因素簡述如下。1 .大氣降水大氣降水不僅是礦區(qū)地表水、地下水的主要補(bǔ)給來源,還可直接沿地表裂隙、采礦塌 陷裂隙及孔隙滲入礦井中,特別是在一井區(qū)大部地段處于采礦塌裂帶影響范圍內(nèi),因此一 井區(qū)礦坑涌水量直接受大氣降水控制,且影響迅速,同時還可以通過老窯采空區(qū)蓄集,給 礦井開采帶來危害,特別是雨季暴雨期,地表水暴漲,容易造成淹井事故,因此礦井生產(chǎn) 時應(yīng)加強(qiáng)防洪工作。二井區(qū)由于上覆地層厚, 且有不f隔水層阻隔,因此二井區(qū)受大氣降水影響是間接的, 緩慢的且不明顯。2 .地表水北盤江和發(fā)耳河是井田內(nèi)的主要地表水體。北盤江:為礦區(qū)內(nèi)最大的長年性河流,根據(jù)貴州省六盤
20、水市水文水資源局在礦區(qū)西北設(shè)立的水文觀測站一一大渡口水文站的觀測資料:2004年5月4日最小流量8.55m3/s ,同年8月25日測得的最大流量為1500 m3/s。北盤江流經(jīng)礦區(qū)時河床最低標(biāo)高+900m,礦井井口和首采區(qū)距北盤江甚遠(yuǎn),對礦井首期開采影響不大。發(fā)耳河:該河由東向西流經(jīng)全井田并穿越發(fā)耳斜井,本次補(bǔ)勘工作對發(fā)耳河在井田內(nèi)流經(jīng)地段作了較為詳細(xì)調(diào)查,未發(fā)現(xiàn)明顯的漏水現(xiàn)象。據(jù)J1202、J 1009等水文孔抽水資料證實:J 1202號孔距發(fā)耳河約 60m,靜止水位高于河床水位約2m; J1009號孔距河床3m靜止水位達(dá)73.26m,涌水量僅0.00152L/S ,抽水前和抽水中對發(fā)耳河水
21、流量觀測結(jié)果證實,未發(fā)現(xiàn)發(fā) 耳河水變化;1011號孔距發(fā)耳河40余m,抽水前靜止水位+9.40m,但流量僅為0.0079L/S 。以上事實說明在正常情況下河水與地下水水力聯(lián)系微弱,但在礦井生產(chǎn)過程中穿越以 上兩河時,由于井田內(nèi)7煤層以上有1#、3#、5-2#、5-3#-等煤層平均總厚8.56m,其冒落帶高度及裂隙帶高度分別為:冒落帶高度裂隙帶高度HmHl“ M(K -1)cos:8.56(1.3-1) cos10= 28.97100% M1.6% M 3.65.6100 8.561.6 8.56 3.65.6 = 55.09- 6 -Hm Hl = 84.06m式中 SM 一煤層總厚度,采用
22、8.56(17號煤平均厚度之和);K巖石碎脹系數(shù),采用1.3。而7煤層至煤系頂界厚度一般僅75m,在一采區(qū)上覆地層的厚度v155.47m的區(qū)域占整個采區(qū)的大半面積,因此采煤塌陷裂隙為礦坑充水的主要通道。3地下水礦區(qū)內(nèi)主要含水層(見圖4)永寧鎮(zhèn)組(Tiyn),與P2L間隔有厚約350余m的飛仙關(guān)組(Tf)隔水層相隔,對礦井生產(chǎn)影響甚微;下伏地層峨嵋山玄武巖組(P2 3 )富水性弱,對礦井生產(chǎn)影響亦不大;而對礦井涌水量影響最大的直接充水含水層為含煤地層本身含裂 隙承壓水,根據(jù)此次補(bǔ)勘工作對井田內(nèi)生產(chǎn)井調(diào)查;進(jìn)水方式主要以頂板淋水、滴水和底 板滲水為主,總出水量不大,如發(fā)耳煤業(yè)公司的小礦(原雙福煤礦
23、)2004 年 12 月 11 日實測流量僅0.221L/s ,新龍煤礦總出水量為0.912L/s ( 2004 年 11 月 26 日) ,最大出水量1.82L/s ,攀枝花煤礦為1.245L/s ( 2002 年 9月 5 日) 。雖然含水層含水性弱,但具承壓性質(zhì)、采煤時一旦揭露頂板中的裂隙出水點(diǎn),其涌水量也不能忽視,因此,采煤時應(yīng)提前做好疏排工作。4滑坡水礦區(qū)內(nèi)地表滑坡較多,僅面積大于0.5Km2的就有4處,富水性中等,而且都具有透水性強(qiáng)的特點(diǎn)。按冒落帶和裂隙帶有關(guān)經(jīng)驗公式計算,導(dǎo)水裂隙帶影響高度達(dá)150余m,因此, 在開采滑坡體下的煤層時應(yīng)注意冒落帶的影響高度,以免溝通滑坡水。造成淹井
24、事故。5老窯水礦區(qū)內(nèi)老窯甚多,開采歷史悠久,巷道一般長30-40m,少數(shù)可達(dá)300余m開拓方式為斜井或平硐,外溢水較少,多有積水,水量在0.102L/s 以下,最大流量2.715L/s ( 252號窯) , 近年來這些老窯大多被強(qiáng)行關(guān)閉,因此對老窯中巷道積水等情況現(xiàn)已無法查證,這一隱患必須引起足夠的重視,一旦與老窯水溝通容易造成淹井事故,為此,建議礦井開采 時宜采用先探后采的采煤方法。6斷層水區(qū)內(nèi)斷層以正斷層為主,逆斷層次之,斷層兩盤大多為含煤地層中的泥質(zhì)巖組成,因此富水性不強(qiáng),僅少數(shù)斷層具有一定的富導(dǎo)水性,如F907、F908、F909等斷層,因此在該斷層附近采煤時應(yīng)采取探水措施注意斷層水的
25、涌入。7封閉不良鉆孔1974 年詳勘共施工鉆孔66 個,其中有12 個鉆孔未參加驗收,對當(dāng)時經(jīng)對1002 號鉆孔起封檢查驗證,尚有部份砂漿未凝固。本次補(bǔ)勘施工的31 個鉆孔,亦未進(jìn)行起封檢查,因此在鉆孔附近采煤時應(yīng)引起重視。綜上所述,一井區(qū)礦坑充水因素主要為大氣降水、地表水、龍?zhí)督M裂隙含水層地下水通過采礦塌陷導(dǎo)水裂隙、斷層、裂隙及封閉不良鉆孔進(jìn)入礦坑;而地表水體通過留保安煤 柱有效地預(yù)防礦坑突水,在接近煤層露頭部位為防止老窯突水,應(yīng)先探后采或留出足夠保 安煤柱,以防老窯突水。二井區(qū)充水因素則主要為煤系地層及下部玄武巖組裂隙含水層地 下水通過導(dǎo)水裂隙、不良封閉鉆孔進(jìn)入礦坑。四、礦井涌水量預(yù)算本次
26、礦井涌水量預(yù)算以發(fā)耳河為界分為2 個采區(qū),即發(fā)耳煤礦一井區(qū)和二井區(qū)。一井區(qū)分別預(yù)算+980m水平和+700m水平,二井區(qū)預(yù)算+700m以上水平。一井區(qū)范圍西為北盤江, 東南以7#煤露頭線為界,北以 7煤+980m等高線、發(fā)耳河為界,走向長度約3.8km,寬約2.6km,面積9.9Km2,二井區(qū)范圍:西為北盤江,南以發(fā)耳河為界,東以7#煤露頭線為界,北以7#煤+700m標(biāo)高為界,走向長度 5.3km寬1.5km,面積7.9km2。1.比擬法據(jù)調(diào)查礦區(qū)鄰近生產(chǎn)礦井(發(fā)耳灣子煤礦,新龍煤礦)的排水資料,新龍煤礦開采水 平+810m,開采面積0.15 Kmi,水位降61.80m;涌水量157nm/d
27、;而灣子煤礦地處一易匯集 大氣降水的槽谷中,且上覆有厚達(dá)200余米的滑坡體的透水性強(qiáng)、富水性中等的含水層,與本井田整體的水文地質(zhì)條件不相符,因此比擬法計算時,采用新龍煤礦的礦井生產(chǎn)及排 水資料作為計算參數(shù)。采用單位涌水量公式:12 q=Q/F。S。12 2比擬 Q=q 0F0 S =Q (F/F0) (S/S0) 2式中Q、Q為設(shè)計和生產(chǎn)礦井的涌水量,m/d ;F 、F0為設(shè)計和生產(chǎn)礦井的開采面積,品;S 、S0為設(shè)計和生產(chǎn)礦井的水位降深,RI比擬法選用參數(shù)及預(yù)算結(jié)果見表2。表2比擬法選用參數(shù)及預(yù)算結(jié)果礦井名稱計算水平(m)開采面積(KR2)水位降深(m)實際涌水量(m/d )預(yù)算涌水量(m/
28、d)灣子煤礦+9000.11123720新龍煤礦+8100.1561.80157采用0.1561.80157井區(qū)+9802.90339.707116+7009.9619.7032813二井區(qū)+7007.90396.24209372.地下水動力學(xué)法(大井法)根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件及充水因素分析:含煤地層中的層間裂隙水為今后礦井生產(chǎn)時的直接充水含水層,故預(yù)算涌水量參數(shù)采用含煤組中的含水層參數(shù),計算方法用“大井法”,依據(jù)穩(wěn)定流承壓井公式:Q=2tt KMs/m (R/r)參數(shù)采用:H=1319.70m式中Q預(yù)計礦井涌水量,nd ;s水位降低值,m;m-含水層厚度,m;K含水層滲透系數(shù),m/d;1R一引
29、用影響半徑,m R=10sK2 + r (r一井半徑,m>含水層厚度選用地質(zhì)鑒定厚度并綜合計算井田范圍內(nèi)的含水層厚度,根據(jù)本次勘探的 抽水試驗及以往的抽水試驗分析:一井區(qū)的滲透系數(shù)選用J1103孔試驗成果比較合理,二井區(qū)采用J1103、J1302二孔平均值比較合理,區(qū)內(nèi)其它抽水試驗孔,由于所處地段巖層完 整、裂隙不發(fā)育,試驗值不具代表性。滲透系數(shù)一井區(qū)選用J1103抽水試驗資料,二井區(qū)選用J1302、J1103兩孔抽水試驗平均值, 水位標(biāo)高采用原勘探和本次勘探抽水鉆孔和單層水 位標(biāo)高的算術(shù)平均值。(一井區(qū))范圍:東南以7#煤露頭線為界,北為發(fā)耳河,西以北盤江為界,淺部為+980m 標(biāo)高,
30、面積2.9km2,深部+700m標(biāo)高,面積約9.9Km2,二采區(qū)范圍:東以 7#煤露頭為界, 南以發(fā)耳河為界,西為北盤江,北以7#煤+700m標(biāo)高為界,走向長度約5.30km,寬約1.5km, 面積7.9 Km2。根據(jù)“大井法”公式預(yù)算:一井區(qū)+980m水平:參數(shù)采用:K=0016394 (J1103 孔抽水試驗值)H=1319.70 m=105.40s=339.70 R=1290 r=894 3 預(yù)算結(jié)果:Q=2u kMs/ln ( R/r ) =10044m/d一井區(qū)+700m水平:參數(shù)采用:K=0.016394 H=1319.7 s=619.70 M=139.40 R=2707 r=19
31、34預(yù)算結(jié)果:Q=2tt kMs/ln (R/r) =26470m/d二井區(qū)+700m水平:參數(shù)采用:H=1319.70 M=139.40 K=0.014102(J1302J1103兩孔抽水試驗平均值 )s=396.24 R=2003 r=15863預(yù)算結(jié)果:Q=2tt kMs/ln (R/r) =20994m/d3.預(yù)算成果評價及設(shè)計推薦值根據(jù)前述二種方法預(yù)算的礦井涌水量成果,二種方法結(jié)果相差不大,說明采用計算方 法、計算參數(shù)基本合理,通過與盤江地區(qū)各礦涌水量比較,預(yù)算結(jié)果較為符合實際,建議 采用水動力學(xué)法預(yù)算結(jié)果作為各礦井正常涌水量。據(jù)前述的礦井充水條件分析,一井區(qū)主要充水因素為大氣降水直
32、接補(bǔ)給直接充水含水 層,或直接成為礦坑水,受大氣降水影響非常大,根據(jù)該區(qū)降雨的最大值,與年平均值的 比值1:2.3 ,確定一井區(qū)最大涌水量為正常涌水量的2.3倍,即一井區(qū)+980m以上最大涌水量:23101m/d ,全一井區(qū)最大涌水量 60881 m/d ,二井區(qū)由于含水層補(bǔ)給區(qū)與礦井直接充 水層距離遠(yuǎn),大氣降水對礦井涌水量變化影響不大,故本次僅推薦二井區(qū)正常涌水量,各 井區(qū)涌水量設(shè)計推薦值見表3。表3涌水量設(shè)計推薦值比擬法(m3/d)水動力學(xué)法(m3/d)正常涌水量(m3/d)最大涌水量(m3/d)一井區(qū)+980m以上7116100441004423101全一井區(qū)32813264702647
33、060881二井區(qū)+700m 上209372099420994/礦井涌水量受各種因素影響,在礦井建井及生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際觀測的涌水量,及時對 各井田的涌水量進(jìn)行修正。指導(dǎo)生產(chǎn)。特別是在巷道或采煤接近地表水體時應(yīng)先探水,后 生產(chǎn),在接近煤層露頭附近時,也應(yīng)先探后采,以防突水事故。五、供水水源在井田范圍內(nèi),供水水源的選擇有2種方案,一是利用泉水,二是利用發(fā)耳河或北盤江水,可利用的泉水有112、196及268,這三個泉的枯季流量僅 3.7L/S ,水質(zhì)雖符合要求, 但分布零散,大多為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的生產(chǎn),生活用水,不宜利用。在井田內(nèi)東南邊有一馬場水 庫距礦井直線距離約 5km,庫容量30萬mf,該庫始建于1
34、957年,由于年久失修,壩基滲 水,屬一病害水庫,水質(zhì)類型:SO-Ca型,但有害元素 F含量達(dá)4.15mg/L,超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)4倍,不宜飲用。發(fā)耳河枯季流量10.3L/S,但由于有新建的發(fā)耳電廠和礦井生產(chǎn),生活污水都直接排 入該河,水處理難度大;且枯水季節(jié)流量小,不宜利用。唯有北盤江可作為礦井生產(chǎn),生活的水源地,北盤江源遠(yuǎn)流長,水源充沛,距礦井直 線距離約4km,經(jīng)水質(zhì)全分析和衛(wèi)生細(xì)菌、毒理化指標(biāo)檢驗結(jié)果見附表(略),水質(zhì)類型HCOCa型。除渾濁度、色度、細(xì)菌總數(shù)及大腸菌群超標(biāo)外,其它指標(biāo)均符合生產(chǎn)、生活 用水標(biāo)準(zhǔn),不足之處是該河水長年渾濁,含砂量重。該河水與馬場水庫水或發(fā)耳河水比較,選擇北
35、盤江作為供水源地是礦井唯一的最佳供水方案。圖4 巖層、含水性示意圖插圖6.2-1地層 代號厚度(m)柱狀 (示意)含水性Q4Z. S 7-3B. 71 丁 .芳本m-j10-2:W0 c GO 口中口 5仁 O q, _ C:j o含水性中等“nL60-l - I II 【一 III 一 I 一 III -J J含水性弱f 2472i n n i含水忤弱f 1I44 a ii r ai i ri >1had1 L fariI 1I il111 1 r ,t areit a1ini隔水層P2l481I "1 1 " " "含水幃耦P2l 3>2
36、00含水性弱水文地質(zhì)資料之四:1991 年國家技術(shù)統(tǒng)計局批準(zhǔn)發(fā)布(GB12719-91 )礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范礦井水文地質(zhì)勘探類型的劃分(一)礦井水文地質(zhì)勘探類型的劃分方案根據(jù)礦井主要充水含水層的容水空間特征,將充水礦井分為以下三類:第一類以孔隙含水層充水為主的礦井,簡稱孔隙充水礦井。第二類以裂隙含水層充水為主的礦井,簡稱裂隙充水礦井。第三類以巖溶含水層充水為主的礦井,簡稱巖溶充水礦井。本類又可按巖溶形態(tài)劃分為以下三個亞類:第一亞類以溶蝕裂隙為主的巖溶充水礦井。第二亞類以溶洞為主的巖溶充水礦井。第三亞類以暗河為主的巖溶充水礦井。各類充水礦井按煤層與主要充水含水層的空間關(guān)系,充水方式分為
37、以下三種:1直接充水的礦井礦井主要充水含水層(含冒落帶和底板破壞厚度)與煤層直接接觸,地下水直接進(jìn)入礦井。2頂板間接充水的礦井礦井主要充水含水層位于煤層冒落帶之上,煤層與主要充水含水層之間有隔水層(一般指鉆孔單位涌水量小于 0.001L/s.m 的巖層)或弱透水層,地下水通過構(gòu)造破碎帶、導(dǎo)水裂隙帶或弱透水層進(jìn)入礦井。3底板間接充水的礦井礦井主要充水含水層位于煤層之下,煤層與主要充水含水層之間有隔水層或弱透水層。承壓水通過底板薄弱地段、構(gòu)造破碎帶、弱透水層或?qū)膸r溶陷落柱進(jìn)入礦井。根據(jù)主要煤層與當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面的關(guān)系,地下水的補(bǔ)給條件,地表水與主要充水含水層水力聯(lián)系密切程度,主要充水含水層和構(gòu)造
38、破碎帶的富水性、導(dǎo)水性、第四系覆蓋情況,以及水言語地質(zhì)邊界的復(fù)雜程度,將各類充水礦床勘探的復(fù)雜程度劃分為以下三種類型。第一型水文地質(zhì)條件簡單的礦井。主要煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上,地形有利于自然排水,礦井主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱至中等;或主要煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,但附近無地表水體,礦井主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性弱,地下水補(bǔ)- 15 -給條件差,很少或無第四系覆蓋,水文地質(zhì)邊界條件簡單。第二型水文地質(zhì)條件中等的礦井。主要煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上,地形有利于自然排水,主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性中等至強(qiáng),地下水補(bǔ)給條件好,或主要煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,但附近地表水不
39、構(gòu)成礦井的主要充水因素,主要充水含水層和構(gòu)造破碎帶富水性中等,地下水補(bǔ)給條件差,第四系覆蓋面積小且薄,疏干排水可能產(chǎn)生少量塌陷,水文地質(zhì)邊界較復(fù)雜。第三型水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井。主要煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下,主要充水含水層富水性強(qiáng),補(bǔ)給條件好,并具較高水壓,構(gòu)造破碎帶發(fā)育,導(dǎo)水性強(qiáng)且溝通區(qū)域強(qiáng)含水層或地表水體;第四系厚度大,分布廣,疏干排水有產(chǎn)生大面積塌陷、沉降的可能,水文地質(zhì)邊界復(fù)雜。(二)各類礦井水文地質(zhì)特征及應(yīng)查明的水文地質(zhì)問題1. 孔隙充水礦井孔隙充水礦井主要分布于山間盆地、山前平原和河流沖積平原,如內(nèi)蒙的扎賚諾爾、吉林舒蘭煤礦等。這些煤礦的主要充水巖層埋藏淺,多數(shù)礦區(qū)的主要充水來源為降水,部分受地表水補(bǔ)給,礦井涌水量季節(jié)性變化較大。礦井充水程度取決于疏松巖層的厚度和巖性結(jié)構(gòu)特征,地表水體的規(guī)模及其與含水層
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