州景煤礦礦井水文地質(zhì)條件及對開采的影響分析

覃文武

摘 要：闡明了州景礦礦井水文地質(zhì)條件，重點介紹了各含水層、隔水層的情況、主要的地質(zhì)構(gòu)造及相互之間的聯(lián)系，分析了水對礦井開采的影響，為礦井水防治工作奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)條件；含水層；隔水層

引言

州景煤礦位于百色市田東縣西郊12公里處。井田位于百色煤田向斜南翼中段，為一單斜構(gòu)造，地層走向大致為NW～SE向，地層傾角7°～12°；寬闊的傾伏向斜及小型短軸背斜不甚發(fā)育，但斷層較多。東部118A勘探線以東370米為劃定邊界（五號斷層、六號斷層之間的塊段與塘內(nèi)煤礦相接），西鄰長嶺煤礦，南接閉坑礦井里拉礦（以落差90～120米的五號斷層為界），北面分別以七號斷層及八號斷層為界，整個井田由淺至深呈東西長、南北短的狹長塊段，南北方向走向長為560～1160米，東西方向傾斜長為2072～2350米（與塘內(nèi)煤礦交接處1840米）。

礦井始建于1966年，1970年投產(chǎn)，開采第三系新洲組的四煤、五煤一、五煤二煤層。原生產(chǎn)能力21萬噸/年；2006年核定能力為33萬噸/年，2006年至今年產(chǎn)已達(dá)33萬噸原煤。

1 地表水文地質(zhì)條件

百色煤田地貌上屬于河谷地形，谷緣以第三系、三疊系砂巖、泥巖為主構(gòu)成的丘陵地形，僅在那坡附近見有二疊系灰?guī)r構(gòu)成的巖溶地貌類型。在河谷內(nèi)除發(fā)育河漫灘階地外尚發(fā)育河流階地，由老至新可分為Ⅰ～Ⅳ，階地臺面標(biāo)高為105～175m，地形平坦。第三系、二疊系構(gòu)成的丘陵地貌，其海拔標(biāo)高為140～500m，相對高差50～360m，切割不深。

煤田內(nèi)地表水系比較發(fā)育，除縱貫整個煤田的右江外支流較多。右江構(gòu)成煤田的最低侵蝕基準(zhǔn)面，是煤田的地表水和地下水的排泄通道。根據(jù)右江在百色和田東兩個水文站的觀測資料，右江歷年最高洪水水位分別為119.927m和101.69m，最低水位為109.217和88.34m，月平均最高水位分別為113.667m和94.73m，最低水位分別為109.217m和88.34m，年最大流量2760立方米/秒，最小流量32.500立方米/秒。

新州河（里拉河）自北向南穿越州景礦區(qū)東部匯入右江，河寬5～20m，其水量補充來源主要是大氣降水，流量變化大枯水期流量小，豐水期流量大，水位多受右江水位依托。

綜上所述，右江河、新州小溪是州景礦區(qū)地表水和地下水排泄通道。

右江河自礦區(qū)西南角邊界外約250m流過，河寬245m左右。

2 礦井主要隔水層

礦井主要隔水層為那讀組田東段隔水層，為灰褐、淡褐、褐色的巨厚層狀泥巖，結(jié)構(gòu)致密，具貝殼狀斷口，局部微含砂質(zhì)和少量螺蚌化石。頂部夾薄層灰綠色泥巖，灰綠、灰褐色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，逐漸與那讀組下百崗段過渡。本段以典型的巨厚層狀灰褐色泥巖為特點，12300孔揭露厚度達(dá)122.85m。

3 礦井主要含水層

3.1 那讀組下百崗段（E2nb）弱含水層

一般厚度為225m。主要由淺灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖（局部為砂巖）及煤層組成，夾薄層泥灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖，含鈣質(zhì)結(jié)核；中下部含有甲四、甲五1、甲五2煤三層可采煤層。泥巖、砂質(zhì)泥巖為隔水層；泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖（局部為砂巖）為弱裂隙、孔隙含水層，具有一定的水頭壓力，水位標(biāo)高在120m±，據(jù)12502（檢）孔抽水試驗資料，單位涌水量為0.0141～0.0197L/s，參透系數(shù)為0.095～0.117m/d，水質(zhì)類型為重碳酸鈣水。

粉砂巖、砂巖呈透鏡體產(chǎn)出，其分布無規(guī)律可尋，117～119勘探線甲四煤層頂板為細(xì)砂巖，其厚度從西向東變薄，至120線尖滅，開采甲四煤的2403工作面時頂板稍有淋水現(xiàn)象；118～119勘探線，甲三-2煤頂板之上約3～5米有一砂巖透鏡體，在11903孔厚度最大達(dá)10米。

3.2 公康組弱含水層

由雜色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖和細(xì)少巖相間組成。其中粉砂巖和細(xì)砂巖為含水層，其層位不穩(wěn)定，厚度一般不大；泥巖、砂質(zhì)泥巖結(jié)構(gòu)致密，為隔水層。公康組總體為孔隙水弱含水層。公康組遠(yuǎn)離煤層其含水層對煤層的開采影響不大。

3.3 第四系含水層

主要為右江的Ⅳ級、Ⅱ級、Ⅰ級階地的石英砂礫、粗砂及砂質(zhì)粘土組成的卵石層、細(xì)砂層及粘土層等松散坡積物、殘積物、沖積物組成。具有一定的含水性、透水性，厚度0.2～19.4米。

據(jù)《廣西百色煤田祥周勘探區(qū)精查地質(zhì)報告》新州三號井1200主孔和12502（檢）孔抽水資料，單位涌水量為1.75kg/s.m，水質(zhì)類型為HCO3.Cl-Ca.Mg，礦化度為25mg/L，總硬度為0.3～0.4[德度]，PH值為4～6。

據(jù)《廣西百色煤田祥周勘探區(qū)精查地質(zhì)報告》12502（檢）鉆孔，其水位標(biāo)高為98.52m。

4 礦井大型構(gòu)造的導(dǎo)水性

州景礦位于百色盆地南西翼東段。是那百凸起和田東凹陷過渡的“斜坡”地帶，地層產(chǎn)狀平緩，一般在3～10°左右，構(gòu)造以斷裂為主，且斷層一般呈近東西或北西向分布于礦區(qū)的南部邊緣以及中北部、局部次級褶曲發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)屬中等類型。礦區(qū)范圍發(fā)育的斷層有F1、F2、F4、F5、F6、F7等6條正斷層，現(xiàn)分述如下：

（1）F1正斷層（新州1號斷層）：位于礦區(qū)南端邊緣。構(gòu)成礦區(qū)邊界，斷層走向近東西；傾向北，傾角62°北盤相對下降，南盤相對上升，西段斷距100m左右，往東尖滅，有11945，11843等鉆孔控制。

（2）F2正斷層（新州2號斷層）：位于礦區(qū)南端邊緣地帶，斷層走向近東西，向北傾斜，傾角50°，斷距58～97m不等，有12043、12044鉆孔控制，因受該斷層影響，煤層露頭產(chǎn)生350m水平位移。

（3）F4正斷層（新州4號斷層）：位于新州鎮(zhèn)西側(cè)，走向北西40°，傾向北東，傾角50°，該斷層在礦區(qū)內(nèi)走向長1Km，構(gòu)成礦區(qū)南邊界的一部分，有11841、11941孔控制。該斷層位于礦區(qū)邊界線，對開發(fā)煤炭資源影響不大。endprint

（4）F5正斷層（新州5號斷層）：位于礦區(qū)的中部，斷層走向北西，傾向北北東，傾角61°斷距90～100m。該斷層在礦區(qū)內(nèi)走向長2Km，有118F1、11845、11947、12003等鉆孔控制，該斷層位于礦區(qū)中深部，對開發(fā)煤炭資源有較大影響。

（5）F6正斷層（新州6號斷層）：位于礦區(qū)的東部，斷層走向呈北西，傾向北東，傾角55°，斷距50～76m，斷層在礦區(qū)內(nèi)走向長約1Km，僅有12004孔控制，該斷層位于礦區(qū)以東深部一帶，對煤層的開采有一定影響。

（6）F7正斷層（新州7號斷層）：位于礦區(qū)之北面，斷層走向北西，傾向北北東，傾角60～70°，斷距120～125m，斷層在礦內(nèi)走向長約1Km，北東盤相對下降，南西盤相對上升，該斷層對今后開采煤層（中深部）有影響。有120F1、11804A、11904等鉆孔控制。各斷層揭露情況如表1。

從表1可以看出井田范圍內(nèi)的斷層，其斷層面積壓緊，斷層面附近無水、無破碎帶等現(xiàn)象，與其他因素如地表等沒發(fā)生水力聯(lián)力，斷層的隔水性能較好。

5 水文地質(zhì)及對開采影響分析

從州景礦開采情況來看百崗段為礦區(qū)含煤地層，巖性主要由淺灰色泥巖、粘土、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、白堊質(zhì)砂巖以及煤層組成，總厚110～191.20m，一般157m。根據(jù)巖性和煤層賦存特征不同，把該段自下而上分為含煤段和不含煤段；含煤段又分成下、中、上三個部，其中上、下部含煤，中部無煤，上部含煤二層（甲三-1、甲三-2煤層）下部含煤四層（甲四、甲五-1、甲五-2、甲五-3煤層）。上百崗段含煤已基本開采完畢，目前開采是下百崗段煤層。下百崗段以泥巖、粉細(xì)砂巖為主，含水性弱；斷層發(fā)育于細(xì)碎屑巖為主的巖層中，上下盤煤層附近為砂質(zhì)泥巖、泥巖，斷層落差不大，斷層破碎帶窄，導(dǎo)水性差。2001～2007年開采的2404、2403工作面時遇到礦區(qū)最大斷層F5破碎帶，沒有涌水現(xiàn)象，說明斷層的導(dǎo)水性差。煤層頂?shù)装宓膸r性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾少量粉砂巖、細(xì)砂巖和泥質(zhì)砂巖透鏡體。前者結(jié)構(gòu)致密，透水性差，可視為隔水層；后者含裂隙、孔隙水，但補給條件差，屬弱含水層。礦井充水的主要因素是厚度小、水量貧乏的粉、細(xì)砂巖、泥質(zhì)砂巖透鏡體，充水來源以靜儲量為主，礦井涌水量不大，無突水危險。

6 結(jié)束語

綜上所述，礦井充水條件為煤層頂?shù)装逯械姆凵皫r、砂巖，其裂隙、孔隙水直接向礦井充水，對正常開采影響不大，在巷道布置時，盡量避免穿透和破壞甲四煤層頂板、甲五-3煤層底板，可減少礦井涌水量和施工難度，同時在開采甲四煤層時盡量采用走向長壁布置工作面，使用傾斜長壁布置工作面在下山掘進(jìn)時會遇到破壞頂板砂巖水，水跟掘進(jìn)當(dāng)頭走現(xiàn)象。另外斷層目前揭露情況良好，但并不排除有派生斷層及破碎帶中的水直接向礦井充水影響正常開采在掘進(jìn)過程中，要仔細(xì)分析頂?shù)装宓膸r性，及時發(fā)現(xiàn)其含水特征，含水量較大時，要做好水情水害預(yù)測，同時做好防治水的各項工作。

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