大湾煤矿西井矿井水文地质类型划分报告.docx

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大湾煤矿西井矿井水文地质类型划分报告

贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿

（西井）矿井水文地质类型划分报告

编制单位：

大湾煤矿地质测量部

编制日期：

二○一二年一月

贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿

（西井）矿井水文地质类型划分报告

报告编写：

审核：

地测部长：

副总工程师：

总工程师：

矿长：

一、前言................................................................6

二、矿井概况............................................................6

（一）位置、交通及范围..............................................7

（二）地形地貌.....................................................8

（三）气象、水文....................................................9

（四）地震........................................................11

（五）矿井开采概况................................................11

（六）矿井防排水设施能力现状......................................12

三、以往地质和水文地质工作评述..........................................12

（一）勘探阶段地质和水文地质工作成果评述..........................12

（二）矿井建设、生产时期的地质和水文地质工作成果评述..............13

（三）矿区地震勘探及其他物探工作评述..............................14

四、矿井地质............................................................15

（一）地层、煤系地层、煤层及储量...................................15

（二）构造........................................................24

五、区域水文地质........................................................34

六、矿井水文地质........................................................34

（一）大气降水....................................................34

（二）地表水体....................................................34

（三）含水层......................................................36

（四）隔水层......................................................39

（五）井田及周边地区老空水分布状况................................39

（六）矿井涌水通道................................................39（七）矿井充水状况...................................................39

七、矿井水文地质类型划分................................................40

（一）确定矿井水文地质类型各分项的类别............................40

（二）矿井水文地质类型确定........................................41

（三）本次矿井水文地质类型的划分存在问题说明......................41

八、对矿井防治水工作的建议.............................................42

附图：

1、区域水文地质图

2、矿井综合水文地质图

3、矿井综合水文地质柱状图

4、矿井水文地质剖面图

5、矿井充水性图

6、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图

附表

1、矿井涌水量统计表

2、矿井涌水相关因素统计表

3、老窑、小煤矿调查、实测统计表

附件

1、采矿证（复印件）

2、有关报告、图纸及研究成果审查意见或批文（复印件）

3、有关化验、试验结果（复印件）

4、其他有关的材料（复印件）

一、前言

（一）任务由来、目的和意义

1、任务由来：

根据集团公司水矿发〔2010〕160号文件，现根据我矿具体情况，并按照《煤矿防治水规定》编制矿井水文地质类型划分报告，确定矿井水文地质类型。

2、目的：

根据《煤矿防治水规定》编制矿井水文地质类型划分报告，确定矿井水文地质类型，并依此类型制定防治水措施，为我矿防治水工作提供科学依据。

3、意义：

通过编制矿井水文地质类型划分报告，明确矿井水文地质类型，为我矿进一步做好防治水工作打下基础。

（二）报告编制依据

1、《煤矿防治水规定》（总局令第28号，2009.12.1）。

2、《水文地质手册》（地质出版社1978.4）。

3、《大湾井田精查补充地质报告》（2008.10.1）

二、矿井概况

（一）位置、交通及范围

大湾煤矿西井位于水城矿区西北端，隶属毕节地区威宁县东风镇所管辖。

地理坐标：

东经104º36/18//至104º39/54//,北纬26º47/6//至26º49/48//，在构造单元上位于二塘向斜西北部；大湾煤矿西井矿界范围由23个拐点坐标圈定，开采深度至1450m标高。

大湾煤矿西井拐点坐标表

点号

X

Y

点号

X

Y

10

2964511.00

35457995.00

18

2967572.00

35457578.00

11

2964410.00

35457720.00

19

2967322.00

35457784.00

12

2965680.00

35457015.00

20

2967183.00

35457815.00

13

2967400.00

35456750.00

21

2967058.00

35458011.00

14

2967736.00

35456814.00

22

2966898.00

35457949.00

15

2967390.00

35457527.00

23

2965993.00

35458498.00

16

2967486.00

35457446.00

24

2966030.00

35458740.00

17

2967644.00

35457408.00

25

2965153.00

35459868.00

矿区交通方便，大湾到西井有公路相通，路程平均约5公里。

大湾至水城有铁路相连，在水城西站可与滇黔铁路接轨，大湾至水城平均约30公里左右。

矿区有威水公路支线通过，西北距威宁县城45公里，东南距水城50公里。

大湾煤矿西井交通位置示意图

（二）地形地貌

大湾煤矿范围内地形总体上呈近东西向带状展布，两侧形成高山，中间为河谷，地形坡度10-50°，局部地段达60°以上。

最高点二塘山（海拔高程2031.6m）；最低点为大湾河谷（海拔高程1790左右m），相对高差241.6m，槽谷较平坦宽缓，地势高处有陡崖，总体地形切割较大。

矿区属高原中山地貌，区域内地貌类型主要有谷地、山原丘陵和山地三种地貌类型，山坡主要为三叠系下统飞仙关组砂岩及碎屑岩，总体呈条带展布，冲沟发育，因岩层产状较缓，各岩组分带不明显，地形切割较大，植被不发育，岩石风化程度高；山麓由残坡积物堆积而成平缓略倾斜的坡积地貌，山脚由河流冲积物形成了河床浅滩等局部平缓地貌，在砂岩与碎屑岩接触地段，常因差异风化面形成陡崖。

受构造、岩性或侵蚀因素的影响，砂页岩侵蚀山地发育，玄武岩往往形成锥状山地，相对高差300—1100m，其间易产生的地质灾害有水土流失、滑坡、泥石流等，其中尤以水土流失为突出，地表植被稀疏，斜坡、缓坡台地槽谷中多开垦种植，均为旱地。

（三）气象、水文

矿区属北亚热带高原山地季风气候区，冬无严寒、夏无酷暑，气候温和，雨热同季。

据水城气象站统计，水城地区的无霜期平均为220天，年平均气温为12.2℃，最高气温集中在七月，平均为19.6℃，极度高温可达29℃。

最低气温为1月份，平均2.9℃，其极端值于1977年2月9日达-11.7℃。

近40年以来平均年降雨量1234.7毫米，最多年降雨量1551.8毫米，最低年降雨量844.8毫米，降雨多集中在5—9月，降雨量为938.6毫米，占全年降雨量的77.3%，其中6月份尤为偏高，可占全年雨量的20%，最大极端值达到75.5mm3/d，10月至次年4月降雨量为276毫米，占全年降雨量的22.7%。

年最多主导风向为东南风，频率25%，平均风速2.2米/秒；区内还有春旱、冰雹、倒春寒、秋风、霜冻、凝冻等灾害性气候，高原气候特点突出。

全年日照的时间为1541.7h,占全年的35%，其中8月份日照较多，见日时间可达40%，而12月份则仅达27%。

大湾井田内河（溪）流发育，主干河流三岔河发源于西部香炉山，由阳新灰岩洞穴流出，属长江水系的乌江支流。

该河自井田西部鲁章河附近切割煤系进入井田，大致平行向斜轴部，流经三叠系飞仙关组，在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外，水流终年不断，河宽28至135米，一般宽40米，深0.8～1.5米左右，由于河曲发育，形成了250米至300米宽的条带冲积平地。

洪峰出现在每年的6～9月，在进入井田的鲁章河附近观测量为33.286米3/秒～2.645米3/秒；在井田的出口附近观测流量为54.934米3/秒～3.321米3/秒；另据威宁农水局记载50年一遇的洪流达790米3/秒，沿途受溪流补给、动态变化大，水量受降水控制。

本区含水层、隔水层特征：

由于上二叠统龙潭组（P3l）煤系地层多为砂岩、泥岩和煤层组成，为弱含水层，富水性弱，煤系地层各层之间在自然状态下有弱水联系。

上覆永宁镇组含水层与下三叠统飞仙关组（T1f）含水层与煤系地层之间均有相对隔水层存在，自然状况下有弱水力联系。

矿井充水条件：

调查区范围内有断层多条，由于矿山已揭穿断层，形成了矿山已有巷道、老采空区和地表的涌水通道，使矿山已有巷道、老采空区和地表的水力联系更加密切，在暴雨季节容易形成突水事件。

贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿近3年涌水量表

2009年

2010年

2011年

最大涌水量

102m3/h

最大涌水量

108m3/h

最大涌水量

107m3/h

最小涌水量

58m3/h

最小涌水量

63m3/h

最小涌水量

61m3/h

平均

85m3/h

平均

87m3/h

平均

90m3/h

（四）地震

据1982年6月云南省地震综合大队《对六枝、盘县、水城、织金、纳雍矿区基本烈度及矿井场地烈度鉴定意见》：

水城矿区存在喜山期活动断裂，并具第四纪构造盆地。

近带地震活动性弱，威宁、赫章等地震区，地震烈度影响较小，百年内可能发生的最大地震为43/4—51/4级，烈度可达6°，因此水城矿区基本烈度为6°。

大湾矿区生产场地无活动断裂，地震动峰值加速度为0.05g，地震反映谱特征周期为0.35s，场地烈度为7°。

（五）矿井开采概况

大湾煤矿西井基建工程由水矿集团建业公司承建，于2007年3月全面开工，设计井巷工程量：

米，2011年11月底首采工作面形成，实际完成井巷工程量：

米，2012年3月试生产。

西井设计生产能力为90万吨/年，901工作面为首采工作面，矿井范围内无采空区及小煤窑影响。

（六）矿井防排水设施能力现状

1、矿井排水设施能力现状

矿井主排水从1450水泵房安设三趟φ325×10无缝钢管经副斜井排至地面污水处理站。

副斜井井口标高：

+1801m

1450水泵房标高：

+1450m

主、付水仓容积：

2891M3

排水垂高：

351米

矿井正常涌水量90m3/h,最大涌水量150m3/h。

主排水设备选用：

MDA450A－60×7型矿用离心式水泵，四台（正常涌水时一台工作；最大涌水二台工作，一台备用、一台检修），两台水泵运转排水能力为900m3/h，三台水泵运转排水能力为1350m3/h。

综上所述，矿井已具有抗灾能力，并能满足疏水降压的要求。

2、矿井防治水工程现状

（1）井下各巷道和1450轨道石门均按设计施工了排水水沟，并定期进行修复及清理，确保排水畅通。

（2）井下各巷道低凹积水处均施工了临时水仓，安设了水泵进行抽排水工作，防止积水影响通风和生产。

（3）对主、副井、风井的防洪沟在雨季前进行了清理。

（4）对井下各主、副水仓在雨季前完成了清理。

（5）随时对周边小煤窑进行调查和监控，认真分析各个掘进头与小煤窑的关系，采取“有疑必探、边探边掘”的防治水措施。

三、以往地质和水文地质工作评述

（一）勘探阶段地质和水文地质工作成果评述

解放后，对大湾井田在不同范围内先后曾进行过4次勘探。

贵州省地质局赫威水地质大队于1958年10月至1960年1月曾先后两次对二塘向斜进行了勘探，提交了《贵州水城煤田二塘矿区储量报告》。

1965年7月至1966年5月贵州省煤田地质勘探公司一五二队又根据新的井田划分，进行了精查补充勘探，提交了《贵州省赫威水煤田二塘矿区精查补充勘探报告》。

1974年1月至11月贵州省煤田地质勘探公司一四二队对大湾井田的11号煤层+1550米等高线以上，F5号断层至21勘探线之间地段又进行了第四次补充勘探，提交了《赫威水煤田二塘矿区大湾井田精查补充地质勘探报告》。

（二）矿井建设、生产时期的地质和水文地质工作成果评述

我矿对矿区地表河流流量、洪水位、淹没范围进行观测并定期上报；对矿区降雨量进行观测，大雨、暴雨的雨量及时上报“三防”领导小组和公司“三防”办；对矿井涌水量进行及时观测并上报，做到经常观测、观察、巡视，预防泥沙堵塞通道造成事故，并将雨量、涌水量数据填到观测台帐上；对煤仓周围水沟畅通情况和巷道低凹地段积水情况进行了日常调查。

1、按照《矿井水文地质规程》对矿井水文地质进行分析，坚持“有疑必探、先探后掘”的原则，编制了矿井防洪应急预案、水害应急预案及年度、季度、每月的水文地质预报和每周、每月、每旬的水情水害预报。

2、雨季前对矿区内滑坡、危岩泥石流等地质灾害进行了调查，对矿区边小煤窑开采活动进行了调查，对危及矿井安全的越界小煤窑积极配合地方政府有关部门进行处理。

3、坚持开展居住区滑移观测，对回采工作面片区对应地表开采造成的塌陷、裂隙进行了及时填充，并定期进行观测，预防了大气降雨灌入井下形成水患。

4、地测部与安全部积极配合，对主、副、风井井口及工业场区的排水泄洪情况进行调查，在大雨、暴雨期间进行日常巡视，并在每月进行一次针对井下地测防治水的安全隐患排查，对发现的问题及时安排进行了处理。

5、对井下各出水地点涌水量定期测定和分析。

（三）矿区地震勘探及其他物探工作评述

中国科学院地质与地球物理研究所（简称中科院）与陕西省煤田地质局物探测量队（简称物测队）在2006年3月15日至2007年6月底对大湾矿区进行了三维地震勘探工作，并编制出了《贵州水城矿业（集团）有限责任公司大湾煤矿三维地震勘探报告》，此次三维地震补充勘探面积约为14.6km2，范围由19个点圈定，物理点的密度69.48%。

物探的主要地质和水文地质成果有：

1、在全区对2#煤层、11#煤层反射波进行追踪对比，并形成了2#煤层、11#煤层底板反射波等时平面图；绘制2煤层、11煤层底板等高线图；绘制4#煤层、7#煤层、9#煤层底板等高线图；绘制2#煤层、4#煤层、7#煤层、9#煤层、11#煤层厚度变化图。

2、按400*400米网格绘制地震地质剖面图：

通过对2#、11#煤层解释为主，根据性质、落差及空间展布规律，2#煤层共解释117条新断层，全部为正断层。

其中大于30米10条，大于10米小于30米断层39条，大于等于5米小于10米45条。

依据国家煤炭工业局颁发的《煤炭煤层气地震勘探规范》的有关标准及地质任务要求，以2#煤层为主，对区内落差5m以上的94断层按其可靠程度分别进行了评价，可靠断层46条，较可靠断层48条，落差5m以下的23条断层没有进行评价。

四、矿井地质

（一）地层、煤系地层、煤层及储量

1、地层

矿区范围内出露的地层有：

上二迭统的峨眉山玄武岩（P21）、上二迭统龙潭组（P22）、三迭系下飞仙关组（T1）、三迭系中统嘉陵江灰岩（T2）及第四系表土层（Q）。

现由老至新分述如下：

上二迭统（P2）：

（1）峨眉山玄武岩（P21）：

灰黑色、墨绿色、隐晶、细晶结构，上部具气孔壮或杏仁壮构造。

间夹凝灰岩、粉砂岩、泥岩。

平行不整合于下二迭统茅口灰岩之上，广泛出露于井田外围。

（2）龙潭组（P22）：

由浅灰至深灰色细砂岩、粉砂岩、黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩及煤层组成，底部为暗紫色铁质泥岩及灰绿色角砾壮凝灰岩，与其下伏峨眉山玄武岩呈假整合接触关系，在井田的东侧有出露，厚180～240米，平均厚234.32米，为井田内含煤地层。

三迭系（T）：

（1）下统飞仙关组（T1）：

由紫、紫灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，以细砂岩、粉砂岩为主，与下伏龙潭组呈假整合接触在井田内大面积出露。

厚440～550米，平均厚495米，据岩性和颜色不同分为3段，现分述如下：

第一段（T11）：

由灰绿色粉砂岩、泥岩及细砂岩组成，以粉砂岩为主，底部为浅灰绿色、薄层状的钙质泥岩，富产瓣鳃类、腹足类、腕足类等动物化石，厚60～130米，平均厚88米。

第二段（T12）：

由紫、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主，上部夹透镜状石灰岩，中部产瓣鳃类等动物化石，下部以含较多的豆状、眼球状钙质结核之紫色粉砂岩或细砂岩与第一段分界，全段厚250米～340米，平均厚300米。

第三段（T13）：

由紫色、暗灰紫色细砂岩、粉砂岩组成，以细砂岩为主，上部常夹透镜状石灰岩，一般分布在向斜轴附近。

全段厚110米～120米，平均厚116米。

（2）中统嘉陵江灰岩（T21）：

由浅灰色、青灰色薄至中厚层石灰岩组成，产瓣鳃类、腕足类等动物化石，与下伏飞仙关组呈整合接触，零星分布于向斜轴附近，残留厚约50米。

第四系（Q）：

表土层由坡积物、冲积物和腐植土组成，与下伏各时代老地层呈不整合接触，一般分布在沟谷两侧、河漫滩及缓坡地带，厚0～20米，平均厚10米。

2、煤系地层

龙潭组系本井田含煤地层，由浅灰色至深灰色粉砂岩、灰黑色泥岩、黑灰色砂质泥岩、灰色、绿灰色钙质细砂岩、深灰色细砂岩及煤层组成。

以粉砂岩及泥岩为主，底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰岩。

含煤地层岩相以陆相沉积为主，局部表现为海陆交互相特征，产戟贝及大羽羊齿等动、植物化石。

龙潭组含煤20～29层，一般23～25层，厚14.50米～22米，平均17米。

含煤地层厚180～240米，平均厚234.32米，厚度总的变化趋势由南东向北西变薄，煤层由多到少。

根据岩性及含煤情况不同，龙潭组又可分为上、下两段。

（1）下段（P22—1）：

由11号煤层底板至玄武岩顶界，岩性上部以浅灰至灰色泥岩、粉砂岩为主，在泥岩中含有鲕状、团体状的菱铁矿，下部以灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩为主，底部为暗紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰色。

沉积岩相以陆相少煤或无沉积为明显特征。

含煤线或薄煤层7～15层，一般12层，厚3.30～6.30米，平均厚4.95米，产大羽羊齿、细羊齿、乌毛蕨等植物化石。

本段厚155.07～182.10米，平均厚163.54米。

（2）上段（P22—2）：

由11号煤层底板至含煤地层顶界，岩性由浅灰至灰黑色粉砂岩、砂岩、灰绿色钙质细砂岩、泥岩及煤层组成。

以粉砂岩及细砂岩为主显示出陆相含煤沉积，局部有海陆交互相沉积。

本段含煤12～16层，一般为13层。

煤厚11.20～16.20米，平均厚约12米。

本段煤层多，可采煤层多，且较稳定。

含似层状菱铁矿，产戟贝、舌形贝、角贝、大羽羊齿及栉羊齿等动、植物化石、本段厚60.50～95.50米，平均厚70.78米。

煤层简表

煤层系数

厚度（米）

岩性特征

最小—最大

平均

第四系（Q）

0～20

10

由坡积物、冲积物等各种砂砾和腐植土组成，与下伏地层呈不整合接触

三迭系中统（T2）

出露约50

由浅灰色、兰灰色薄至中厚层状石灰岩组成，产瓣鳃类、腕足类动物化石。

三

迭

系

下

统

（T1）

第三段（T13）

110～120

116

由紫色、暗灰色细砂岩、粉砂岩组成，上部夹透镜状石灰岩

第二段（T12）

250～340

300

由中厚层紫灰色黄绿色细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，上部夹不稳定薄层夹岩。

第一段（T11）

60～130

88

由灰绿色粉砂岩及细砂岩组成，上部夹紫灰色泥岩薄层，底部为薄层状钙质泥岩，产瓣鳃类、腕足类等动物化石，与下伏岩层呈假整合接触。

二

迭

系

上

统

（P2）

龙潭组上段（P22—2）

60.50～95.50

70.78

由浅灰至灰黑色粉砂岩、砂岩、灰绿色钙质细砂岩、泥岩及煤组成，一般含煤13层，厚12米。

可采8层，含似层状菱铁矿，产戟贝、大羽羊齿等动植物化石。

龙潭组下段（P22—1）

155.07～182.10

163.54

由浅灰、灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，底部为暗紫紫色铁质泥岩和灰绿色角砾状玄武凝灰岩组成，含煤一般12层，厚4.95米，含可采煤1层、产大羽羊齿等化石。

峨眉山玄武岩组（P21）

出露＞400

灰黑色、墨绿色、隐晶或细晶结构，具气孔状构造，间夹紫色、灰绿色凝灰岩。

3、可采煤层

上二迭统龙潭组，系以陆相为主的海陆交互相含煤建造，主要由碎屑岩及煤组成，平均厚度234.32米，含煤20～29层，一般23～25层，厚14.50～22.00米，平均厚17米，含煤系数为7.3%。

含可采及局部可采煤层9层，即：

2、3、4、5、7、8、9、11、12号煤层，总厚9.60～13.15米，平均厚11.99米，可采含煤系数为5.1%。

可采、局部可采煤层多集中在龙潭煤组上段；在平面上有由南东向北西煤层层数减少、厚度变薄的趋势。

下段：

含煤7～15层，一般为12层，煤厚3.30～6.30米，平均厚4.95米，含煤系数为3%，含局部可采煤层1层为12号煤层，厚0～1.81米，平均厚0.78米，占该段总厚的0.5%，12号煤层至11号煤层间距为0.70～9.80米，平均为3.93米，该段含煤层数少，厚度薄，且不稳定。

上段：

含煤12～16层，一般为13层，煤厚11.20～16.2米，平均厚约12米，含煤系数为17%。

含可采及局部可采煤层8层即：

2、3、