小屯煤礦上組煤水文地質特征及類型劃分

鄭建+++段杜娟+++田波

摘要：本文對貴州省大方縣小屯煤礦上組煤充水水文地質特征進行了分析介紹，按照國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局《煤礦防治水規定》（2009）的相關要求，在小屯煤礦實測資料基礎上，根據主采煤層采掘破壞或影響的含水層及水體、礦井及周邊老空水分布狀況、礦井涌水量或突水量分布規律、礦井開采受水害影響程度以及防治水工作難易程度等六個方面進行分析，劃分小屯煤礦上組煤的水文地質類型，以便更好地為礦井安全生產服務。

關鍵詞：小屯煤礦；含水層；隔水層；水文地質特征；類型劃分

中圖分類號 ： TD741 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（B）-0000-00

1.礦井概況

小屯井田位于貴州省大方縣縣城南部，井田中心直距縣城約6.0km，行政區劃屬大方縣小屯鄉、大方鎮、羊場鎮管轄。井田屬侵蝕—溶蝕低中山峰叢谷地地貌，大部分標高在+1350m以上。礦區內無較大河流，只有一些季節性溪流。礦井于2005年7月破土開工建設，采用平硐開拓方式，劃分為一個雙翼采區開采，其首采區為一采區。含煤巖系為二疊系上統龍潭組（P3l），龍潭組系海陸交互相含煤建造，主要由陸源碎屑巖及煤組成。采礦權范圍內含大部可采、局部可采煤層6層（6上、6中、6下、7、33、34），平均總厚為7.46m。現主要開采上組煤（6上、6中、6下、7）中的6中煤層。設計生產能力60萬噸/年。

2.小屯煤礦上組煤水文地質特征

礦井內含水層自上而下主要有第四系含水層，三疊系下統茅草鋪灰巖（T1m）含水層，三疊系下統夜郎組玉龍山段（T1y2）含水層，二疊系上統長興灰巖（P3c）含水層，二疊系上統龍潭組（P3l）含水層及二疊系中統茅口組灰巖（P2m）含水層等。其中，二疊系上統長興灰巖（P3c），二疊系上統龍潭組（P3l）含水層是直接充水含水層。

大氣降水與礦井涌水的關系：煤系地層淺部普遍覆蓋著較厚的第四系松散堆積物及滑坡體等疏松巖層，其孔隙度大、滲透性好、水量與大氣降水關系密切，加之與煤層之間無隔水巖層，因而大氣降水是礦井的充水水源之一。

礦井充水水源主要來自二疊系上統長興灰巖（P3c）和二疊系上統龍潭組（P3l）含水層水，雨季礦井涌水量有所增加。

充水通道：①采動裂隙，開采6煤層時，導水裂隙帶高度一般達到長興灰巖含水層，長興灰巖含水層水通過采動裂隙涌入礦井；②斷層，從建井及生產過程中共揭露斷層分析，一般斷層落差為0.5-5.0m，以張性正斷層發育為主，壓扭性逆斷層發育次之，揭露過程中少數斷層有淋水；③礦井開拓過程中所揭露的902號鉆孔出現了突水，表明對原封孔資料的評述不準確。

3.小屯煤礦上組煤水文地質類型

3.1 受采掘破壞或影響的含水層的富水性及補給條件

開采6煤層組及7煤層時，主要充水含水層為長興灰巖和龍潭組含水層，玉龍山灰巖是煤層開采的間接充水含水層，根據本礦鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量為0.00014～0.0033L/s·m，上述含水層為弱富水性含水層。含水層露頭區可接受大氣降水的補給，有一定的補給水源，總體評價屬中等型。

3.2 礦井及周邊老空水分布狀況

井田內采空區積水有2處（位于16中03工作面、16中04工作面內），位置范圍清楚，總積水量1.5萬m3，其分布狀況已排查，并對積水區進行實時監測，今后在其附近采掘，需超前探放。周邊礦井老空區對本井田煤層開采無充水影響。礦井及周邊老空水分布狀況屬中等型。

3.3 礦井涌水量

根據2008～2014年礦井涌水量觀測資料，礦井歷年平均涌水量119.5m3/h，最大涌水量261.7m3/h，預計礦井正常涌水量150.86m3/h，礦井最大涌水量301.72m3/h。礦井涌水主要來源為長興灰巖含水層水，以巷道或工作面淋水及采后涌水等形式涌出。大氣降水對礦井充水有一定的影響。礦井涌水量屬中等型。

3.4 采掘工作面突水量

礦井生產中，掘進巷道局部砂巖富水段有淋水或滲水，揭露含水層最大涌水量130 m3/h，對礦井生產造成一定影響，由于工作面內安設了足夠能力的排水設施，涌水對生產影響不大。采掘工作面突水量類別屬中等。

3.5 開采受水害影響程度

礦井開采資料說明，礦井生產中主要受長興灰巖含水層的影響，其富水性弱，充水空間不發育，經疏放后，對生產不構成威脅，但在雨季礦井涌水量受大氣降水影響明顯，涌水對工作面的生產有一定的影響。礦井開拓過程中揭露的902號鉆孔出現了突水，對開拓工程產生一定的影響。采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全。開采受水害影響程度總體評價為中等型。

3.6 防治水的工作難易程度

根據礦井的生產接續計劃，以及礦井的水文地質情況，生產中利用直流電法勘探、瞬變電磁等物探方法，并結合鉆探查明工作面的水文地質條件，通過探放水，即可保證礦井工作面的安全生產，礦井防治水工作簡單，易于進行。防治水的工作難易程度屬中等型。

4.結論

根據《煤礦防治水規定》中第二章的7條分類依據評述，其中6條全為中等型，本次確定小屯煤礦開采上組煤礦井水文地質類型為中等型。 根據礦井目前生產現狀和生產規劃情況，對礦井現存和潛在水害進行分析認為，上組煤開采主要存在老空水害、頂板水害、大氣降水等，礦井應在開采過程中對以上問題加以重視。

參考文獻

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