湖南省漣源市渣度礦區(qū)漆樹坪區(qū)段煤炭水文地質(zhì)條件分析

祝曉明 邱鵬飛 彭景亮

（湖南省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì) 湖南株洲 412000）

湖南省漣源市渣度礦區(qū)漆樹坪區(qū)段煤炭水文地質(zhì)條件分析

祝曉明 邱鵬飛 彭景亮

（湖南省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì) 湖南株洲 412000）

為了保證煤炭礦床的開采安全與質(zhì)量，在開采之前必須針對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行勘察，尤其需要重視當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的影響。通過對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)條件分析，能夠了解礦區(qū)的水文地質(zhì)特征，從而了解礦坑的充水因素，對(duì)今后礦區(qū)的開發(fā)有一定的借鑒意義。

礦區(qū)；煤炭；水文地質(zhì)

1 引言

漆樹坪煤礦于2004～2011年8月年進(jìn)行了預(yù)查、普查地質(zhì)工作，2012～2013年開展詳查工作，后因礦山資金問題，未完成全部詳查工作。為該礦初步設(shè)計(jì)、企業(yè)辦證、融資、轉(zhuǎn)讓、價(jià)款評(píng)估等提供煤炭資源量和開采技術(shù)條件等必要的地質(zhì)資料，以減少開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和盡快取得最大經(jīng)濟(jì)效益。

2 煤炭水文地質(zhì)概述

2.1 我國(guó)煤礦地質(zhì)

我國(guó)是煤炭資源大國(guó)，煤炭分布區(qū)域比較廣闊，共分為4個(gè)主要聚煤區(qū)，分別是華北煤區(qū)、華南煤區(qū)、西北西南煤區(qū)以及東北煤區(qū)。煤礦水文特質(zhì)劃分具有重要的意義，首先水文地質(zhì)劃分能夠很好的指導(dǎo)我國(guó)煤礦礦井水害防治問題，煤礦水文地質(zhì)劃分工作對(duì)象范圍比較小，一般主要以礦井為主。我國(guó)在進(jìn)行礦井水文地質(zhì)劃分的過程中要綜合考慮多方面的因素，如：自然因素、人文因素。另外，我國(guó)煤礦在開采的過程中面臨較大的自然水害威脅，這種情況下對(duì)煤礦水文地質(zhì)進(jìn)行劃分和特征分析對(duì)水害的防治具有重要的意義。

2.2 我國(guó)煤礦水文地質(zhì)類型劃分

我國(guó)煤礦水文地質(zhì)類型劃分依據(jù)主要是礦井封閉情況和礦井開采特征，在此基礎(chǔ)上結(jié)合全國(guó)范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件，可將我國(guó)水文地質(zhì)類型劃分為極復(fù)雜型、復(fù)雜型、中等型及簡(jiǎn)單型，其比例如圖1所示。

圖1 我國(guó)煤礦水文地質(zhì)類型劃分調(diào)查統(tǒng)計(jì)圖

（1）簡(jiǎn)單型：這種類型的煤礦具有很好的充水條件，而且礦井比較干旱，礦井分布一般位于侵蝕基準(zhǔn)面以上，典型礦區(qū)為四川渡口狂、寧夏祖山礦等。

（2）中等型：這類煤礦主要位于充水條件好、沒有松散含水層覆蓋的地區(qū)，而且主要以裂隙斷層水為主要充水源，中等型煤礦的典型代表為安徽淮南礦區(qū)、北京長(zhǎng)溝峪礦等。

（3）復(fù)雜型：這類型的煤礦充水巖層主要以巖溶含水層為主礦井，頂板一般為膠結(jié)不太好的礦井，典型礦井區(qū)包含山東棗莊礦、新汶礦以及黃縣礦等。

（4）極復(fù)雜型：這種類型的煤礦常常與地表水相連接、煤層直接頂?shù)装逡话銥楹駥訌?qiáng)巖熔灰?guī)r，而且這類型的煤礦煤層的隔水層一般比較稀薄，開采過程中可能會(huì)透水現(xiàn)象，而且比較容易受松軟的上覆巖層的影響。我國(guó)此類典型煤礦有江蘇徐州、山東淄博礦區(qū)等。

2.3 湖南省煤礦水文地質(zhì)

湖南省位于江南，屬于長(zhǎng)江中游地區(qū)，地處東經(jīng)108°47′～114°15′，其省域處于兩個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元之間，西北部為楊子地體的凍緣，東部則為華南褶皺帶的主體。兩大單元由于地質(zhì)發(fā)育條件的差異，所形成的構(gòu)造單元。湖南境內(nèi)西北、北、西南面以桑植～石門新華夏系褶斷帶的邊緣為界，為澧水分水嶺與湖北省、重慶市相鄰，南部邊界為新生代白堊～第三系內(nèi)陸盆地，東臨新生代斷陷盆地～洞庭湖平原相鄰，區(qū)域構(gòu)造屬新華夏系一級(jí)構(gòu)造體系第三隆起帶，組成湘西北弧型構(gòu)造。湖南省西南部，褶皺隆起中低山裂隙，屬新華夏第三隆起帶南翼，主要由沅陵～麻陽～芷江拗褶皺帶和雪峰山斷褶帶兩個(gè)呈北東或北北東東次級(jí)構(gòu)造單元組成，前者主要構(gòu)造形跡為沅陵、麻陽—芷江這兩列，北東30～35°走向的盆地呈多字形排列，盆地組成為中、新生界的白堊～下第三系陸相紅色碎屑巖沉積、盆地周緣基底巖層主要為前泥盆系的淺變質(zhì)巖系，僅在辰溪～懷化一線看石炭系～保羅地層。

3 湖南省漣源市渣度礦區(qū)漆樹坪區(qū)段煤炭水文地質(zhì)條件分析

3.1 礦區(qū)概況

漆樹坪煤礦位于漣源市城區(qū)354°方向直距約34km處，行政區(qū)劃屬漣源市伏口鎮(zhèn)管轄，北東段部分范圍跨入新化縣境內(nèi)。工作區(qū)南西起白沙子灣、北東至王家井。地理坐標(biāo)（80坐標(biāo)系）：東經(jīng)111°37′28″～111°40′28″、北緯27°58′15″～28°00′15″，面積3.98km2。

3.2 煤炭水文地質(zhì)條件分析

3.2.1 礦區(qū)水文地質(zhì)條件

詳查區(qū)位置處于祁陽弧的北翼、漣源褶皺帶次級(jí)晏家鋪向斜的北西翼中段。晏家鋪向?yàn)榉忾]的水文地質(zhì)單元，該向斜軸向30～45°，中部及南部褶幅寬，北端較窄，兩翼不甚對(duì)稱，南東翼傾角15～35°，淺部局部地層倒轉(zhuǎn)，北西翼傾角25～60°。兩翼斷裂較發(fā)育。

區(qū)域含水層有第四系孔隙含水層，石炭系中上統(tǒng)壺天群、石炭系下統(tǒng)梓門橋組裂隙含水層、石磴子組巖溶裂隙含水層，測(cè)水組砂巖裂隙含水層，煤層頂?shù)装宸植伎煽康母羲畬?，礦床直接充水含水層為測(cè)水組砂巖裂隙含水層，區(qū)域水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

3.2.2 地形地貌、氣候條件

工作區(qū)屬溶蝕、剝蝕低山丘陵及侵蝕堆積谷地地貌，高差懸殊大，地勢(shì)較高處均為含煤地層及局部分水嶺地段。地形坡度較平緩，一般20～30°。本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，四季分明、雨量充沛，據(jù)漣源市氣象統(tǒng)計(jì)資料（1961～2012年），評(píng)估區(qū)氣象參數(shù)如表1所示。

但是區(qū)內(nèi)地表水系不發(fā)育，僅有一條漆樹小溪位于詳查區(qū)中部，寬2～3m，除雨季流量稍大外，一般旱季流量較小。源頭位于南部局部分水嶺地段，由南向北西徑流，于水對(duì)沖處向北西流出詳查區(qū)，最終流入資江。其流量一般為221.191～599.406m3/h，枯水期流量167.335m3/h，該溪沿途切割了壺天群（C2+3ht）巖溶裂隙含水層、梓門橋組裂隙含水層、測(cè)水組砂巖裂隙含水層、石磴子組巖溶裂隙含水層等地層。

3.2.3 斷水層

區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，規(guī)模較大、對(duì)煤層破壞較嚴(yán)重的主要分布在本區(qū)南西段，主要有F26、F27、F28等3條斷層。

F26：沿詳查區(qū)由西往東分布，其中段被F27錯(cuò)斷，錯(cuò)距400m左右，走向長(zhǎng)度3km左右，斷層走向30°，傾向南東，傾角40～64°。該斷裂為一條具推覆性質(zhì)的走向斷層，總體穿層，造成上盤含煤地層逆推于下盤壺天群之上，F(xiàn)1位于詳查區(qū)北西側(cè)邊部，無大影響。含水性較強(qiáng)弱。

表1 漣源市氣象參數(shù)

F27：為一近東西向展布于詳查區(qū)南西段的平推斷層，走向NNE，傾向NW、傾角不明。水平斷距約300m左右，不僅破壞了煤系地層、而且切割了F26，據(jù)對(duì)門山向斜被F27切割后的兩盤核部地層出露寬度推側(cè)，北盤略有下降，南盤則上升，為正斷層，斷層帶的含水性較強(qiáng)。

F28：為正斷層，走向NE，傾向NW，傾角60°，走向長(zhǎng)650m，對(duì)煤層破壞沒有影響，含水性較弱。

3.2.4 老窯水

本次調(diào)查18個(gè)老窯，老窯溢流量為0.132～0.321m3/h。

3.3 礦區(qū)地下水補(bǔ)經(jīng)排條件與充水因素

3.3.1 地下水補(bǔ)經(jīng)排條件

地下水的主要補(bǔ)給來源為大氣降水，其次為豐水季節(jié)地表水補(bǔ)給地下水?；?guī)r含水層的補(bǔ)給通道主要為巖溶裂隙及斷裂帶，碎屑巖的補(bǔ)給通道主要為砂巖裂隙及斷裂帶。地下水沿溶洞或裂隙徑流。地下水排泄方式除測(cè)水組砂巖含水層分布生產(chǎn)井地段有機(jī)械排泄外，其它地段均以泉的形式排出地表。

3.3.2 充水因素

本區(qū)可采煤層為測(cè)水組3、5煤層，煤層頂?shù)装宸植伎煽康母羲畬?，為礦床的隔水邊界，礦床直接充水含水層為測(cè)水組砂巖裂隙含水層，流徑煤系地層的小溪為測(cè)水組砂巖含水層的源頭補(bǔ)給邊界，但由于砂巖含水層滲透性較差，補(bǔ)給量較小。礦床的充水補(bǔ)給來源為大氣降水、流徑煤層頂?shù)装宓暮畬又系牡乇硭?，直接充水水源主要為砂巖裂隙水、區(qū)內(nèi)曾有采煤活動(dòng)，老窯中多有積水，將成為今后井巷充水的主要因素之一。充水通道主要為砂巖含水層中的裂隙、采空區(qū)及放頂形成的導(dǎo)水裂隙。

4 結(jié)束語

詳查區(qū)煤礦床大部分位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，礦床的充水補(bǔ)給來源為大氣降水，礦床直接充水含水層為測(cè)水組砂巖裂隙含水層，富水性弱，地表水對(duì)礦床直接充水含水層補(bǔ)給量小，斷層帶含水性較差，礦井涌水量小，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。F27斷層：為一近南北向平推斷層，斷層帶的含水性較強(qiáng)。為了確保礦井安全，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展，必須開展礦井防治水工作，并且加強(qiáng)礦區(qū)水文地質(zhì)條件和防治水分析研究，以保證礦井生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。

[1]蘭紅強(qiáng).煤礦水文地質(zhì)問題及勘探技術(shù)探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（12）：190～191.

[2]黃建中.淺議煤礦水文地質(zhì)勘探技術(shù)[J].煤炭科技，2015（3）：88～89.

[3]陸四海.煤炭水文地質(zhì)勘查如何減少抽水試驗(yàn)結(jié)果誤差[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（12）：128.

P641.4

A

1004-7344（2016）24-0177-02

2016-8-7

祝曉明（1986-），男，助理工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)工作。