民族煤礦充水因素分析

董順華

（貴州省煤田地質局水源隊，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，隸屬普定縣猴場鄉管轄。距安順市52km，礦區有簡易公路與普定、補郎、來路鄉村公路相接，交通較方便。礦區地貌以構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。礦區屬三岔河流域，長江水系。礦區范圍內無大的地表水體，僅有雨源型的小嘎型沖溝發育。

該礦主要開采二疊系龍潭組M6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,設計采用斜井開拓。

2 礦區地層富（隔）水性

礦區內及附近出露含水巖組包括峨眉山玄武巖組、龍潭組、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）：主要由燧石灰巖夾泥晶質灰巖和鈣質頁巖組成，厚20.00～30.00m。巖石中節理裂隙及巖溶裂隙發育，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性，含巖溶裂隙水，富水性中等。

（4）龍潭組（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、凝灰巖、玄武巖、砂頁巖組成，為較好的隔水層。

3 礦區構造

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

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

通過實地調查，本區未發現其它構造，向斜構造對本區煤層產狀變化和開采無較大影響，構造復雜程度分類為簡單至中等構造類型。

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外；裂隙滲透較小。據該礦多年觀測，洪水季節礦井積水增大不明顯。但應加強雨季排水工作。

4.2 地表水

礦區內無大的地表水體，僅有小型沖溝發育，在礦區外北西方向250.00m處有一條小溪，發源礦區西北部1#泉點，由南東向北西流入馬兒壩水庫；同樣在礦區外南西面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

大隆長興組灰巖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(根據補郎勘探區的綜合資料)。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 老窯及采空區積水

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

4.5 地質構造導水影響

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

通過實地調查，本區未發現其它構造，構造復雜程度分類為簡單—中等構造類型。雖然在礦區中未見明顯的斷層破碎帶，但巖層節理裂隙較發育，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

礦區內有一鉆孔，對鉆孔按照規范要求進行封孔，難免會出現封孔質量不好的層段。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 巖石天然節理裂隙

礦山內的長興組灰巖含水層位于煤系地層頂部，該層巖溶裂隙發育，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系。

5.2 人為采空冒落裂隙

未來的采煤活動將產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系，成為地下水活動的良好通道。

5.3 小煤礦和老窯采空區

區內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 結論及建議

通過調查，初步查清了礦井的水文地質條件、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，避免突水災害的發生。

[1] 張益飛.山東省濟寧煤田某礦區水文地質調查［J］.中國資源綜合利用,2013(12).