民族煤礦充水因素分析

董順華

（貴州省煤田地質(zhì)局水源隊，貴州貴陽550081）

1 民族煤礦概況

民族煤礦位于貴州省普定縣城北東方向36km處，隸屬普定縣猴場鄉(xiāng)管轄。距安順市52km，礦區(qū)有簡易公路與普定、補郎、來路鄉(xiāng)村公路相接，交通較方便。礦區(qū)地貌以構(gòu)造剝蝕低中山地貌為主，屬亞熱帶季風氣候，年平均降雨量1588.20mm，降雨主要集中在5～8月份。礦區(qū)屬三岔河流域，長江水系。礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表水體，僅有雨源型的小嘎型沖溝發(fā)育。

該礦主要開采二疊系龍?zhí)督MM6煤層。開采標高在1450～1650m之間,該地最低侵蝕基準面在1000～1200m之間,設(shè)計采用斜井開拓。

2 礦區(qū)地層富（隔）水性

礦區(qū)內(nèi)及附近出露含水巖組包括峨眉山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組、大隆組和三疊系大冶組及第四系。各含水巖組富水性、隔水性等特征如下：

（1）第四系含水巖組：主要由殘坡積、沖、洪積層形成的粘土、砂土、碎石土、砂礫層，厚0.00～10.00m。主要分布于溝谷、山麓及低洼地帶，賦存孔隙水，未見明顯泉水出露，多為季節(jié)性泉水。地下水補給水源主要來自大氣降水，該巖組所含地下水水量小，富水性弱。

（2）大冶(T1d)組一段：巖性為粘土巖夾粉砂巖，巖層中不含水。巖層隔水性好，為隔水層。

（3）二疊系大隆長興組（P3c+d）：主要由燧石灰?guī)r夾泥晶質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖組成，厚20.00～30.00m。巖石中節(jié)理裂隙及巖溶裂隙發(fā)育，在巖層底部有泉眼出露，最小流量1.50L/s，最大流量13.20L/s。水量具有明顯的季節(jié)性，含巖溶裂隙水，富水性中等。

（4）龍?zhí)督M（P3l）：巖性為粉砂巖、粘土巖、頁巖為主，夾煤層及煤線，厚度300.00～370.00m，巖層隔水性好，含水性差，巖層中有極少量層間裂隙水，但因巖層隔水性好，為相對隔水地層。

（5）峨眉山玄武巖組（P3β）：巖性為集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r、玄武巖、砂頁巖組成，為較好的隔水層。

3 礦區(qū)構(gòu)造

該礦區(qū)位于揚子準地臺、黔北臺隆、遵義斷拱、貴陽復雜構(gòu)造變形區(qū)西部，補郎向斜仰起端。

補郎向斜：向斜軸在礦區(qū)中部通過，軸向北東,軸部地層主要為龍?zhí)督M（P3l）、長興組（P3c）、大隆組（P3d）和三疊系大冶組（T1d），地層產(chǎn)狀變化較大，巖層走向方位角由71°逐步轉(zhuǎn)為245°，地層傾向由向斜北西翼的161°，逐步轉(zhuǎn)向南東335°；傾角13°～29°，產(chǎn)狀變化大，總體為北西翼傾角較緩，南東翼傾角較陡，屬于寬緩褶皺。

通過實地調(diào)查，本區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它構(gòu)造，向斜構(gòu)造對本區(qū)煤層產(chǎn)狀變化和開采無較大影響，構(gòu)造復雜程度分類為簡單至中等構(gòu)造類型。

4 充水因素分析

4.1 大氣降水

大氣降水是礦井充水源之一，它通過采動裂隙滲入礦井。但因地形較陡，無大面積積水洼地，降雨后水很快就通過沖溝排出區(qū)外；裂隙滲透較小。據(jù)該礦多年觀測，洪水季節(jié)礦井積水增大不明顯。但應加強雨季排水工作。

4.2 地表水

礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，僅有小型沖溝發(fā)育，在礦區(qū)外北西方向250.00m處有一條小溪，發(fā)源礦區(qū)西北部1#泉點，由南東向北西流入馬兒壩水庫；同樣在礦區(qū)外南西面400.00m處，有孟登水庫（小型水庫），水庫的水流入北西方向的三岔河。在雨季可匯集地表水流，在其下采礦時應注意避免與地面溝通，導致溝水直接進入井巷。

4.3 上覆含水層

大隆長興組灰?guī)r含水層位于煤系地層頂部，距開采的M6煤層較近僅60.00m左右(根據(jù)補郎勘探區(qū)的綜合資料)。礦井中可采煤層厚度為1.20～5.38m，采空冒落隙裂最大值為95.24m，能直接導通該組，巖溶裂隙水通過裂隙可直接滲入井下。下伏地層為峨眉山玄武巖組，為較好的隔水層，并且礦山大部分礦床位于最低侵蝕基準面以上，因此，大隆長興巖溶裂隙水對本礦有直接影響，是礦井主要充水源。在采礦工作中要加強頂板管理工作，防止該層水突入井巷造成水害。

4.4 老窯及采空區(qū)積水

老窯及采空區(qū)水是礦井生產(chǎn)中主要充水水源之一。該礦+1550.00m水平以上到煤層露頭曾經(jīng)有多個小礦開采，開采深度、范圍及積水情況不清，無資料記載，現(xiàn)無法進行準確計算。本次通過對礦區(qū)內(nèi)及礦區(qū)外100m以內(nèi)的小窯進行地面調(diào)查、訪問；井下采空區(qū)通過實際調(diào)查及現(xiàn)有資料分析；用CAD軟件在圖上圈出面積，依據(jù)所采煤層的厚度計算出各采空區(qū)的體積，根據(jù)相關(guān)學科的理論、山區(qū)采煤的特點結(jié)合實際情況按各采空區(qū)體積的40%估算積水量。通過計算本礦區(qū)采空區(qū)積水量供計214927.00m3。因此，礦井在開采期間，應加強老空區(qū)探放水工作，防止老窯突水事故發(fā)生。

4.5 地質(zhì)構(gòu)造導水影響

該礦區(qū)位于揚子準地臺、黔北臺隆、遵義斷拱、貴陽復雜構(gòu)造變形區(qū)西部，補郎向斜仰起端。

通過實地調(diào)查，本區(qū)未發(fā)現(xiàn)其它構(gòu)造，構(gòu)造復雜程度分類為簡單—中等構(gòu)造類型。雖然在礦區(qū)中未見明顯的斷層破碎帶，但巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖性較破碎，裂隙帶導水性較強，對煤層開采有一定影響，應做好井下防水及排水工作。

4.6 封閉不良鉆孔

礦區(qū)內(nèi)有一鉆孔，對鉆孔按照規(guī)范要求進行封孔，難免會出現(xiàn)封孔質(zhì)量不好的層段。當接近鉆孔時，有可能引起鉆孔導水，使上部水體突然潰入礦井。

5 充水通道

5.1 巖石天然節(jié)理裂隙

礦山內(nèi)的長興組灰?guī)r含水層位于煤系地層頂部，該層巖溶裂隙發(fā)育，距開采煤層較近，采空冒落裂隙能直接波及到該層位，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系。

5.2 人為采空冒落裂隙

未來的采煤活動將產(chǎn)生大量的采空冒落裂隙，這些人為冒落裂隙也會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系，成為地下水活動的良好通道。

5.3 小煤礦和老窯采空區(qū)

區(qū)內(nèi)沿煤層露頭線一帶分布著大小不一、開采深度不一的老窯，其廢棄采面或巷道可能有老窯積水、部分地表水可能通過該通道直接進入礦井的。

6 結(jié)論及建議

通過調(diào)查，初步查清了礦井的水文地質(zhì)條件、地表水、地下水對礦井的影響程度及礦井充水因素，礦井內(nèi)無河流、水庫等大型地表水體，且該礦開采標高在最低侵蝕基準面之上,因此礦井充水水源主要為地下水和老窯積水及鉆孔導水。本礦山直接充水水源主要為大隆長興組巖溶裂隙水、老窯采空區(qū)積水和鉆孔導水。故本礦山屬于以頂板巖溶裂隙充水為主的礦床，所以在采礦工作中要加強頂板管理工作，防止該層水突入井巷造成水害。礦井在今后的采掘過程中，煤層接近線,為預防老采空水突然潰入井下，應采取永久封閉小窯井口的措施，并加強探、放水的工作和留設(shè)防水煤柱，采掘時必須遵循“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，避免突水災害的發(fā)生。

[1] 張益飛.山東省濟寧煤田某礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查［J］.中國資源綜合利用,2013(12).