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贵州水城矿区大湾井田水文地质特征及充水因素分析

贵州水城矿区大湾井田位于矿区西北端,隶属六盘水市钟山区大湾镇和毕节市威宁县东风镇所管辖。地理坐标:东经104o3656至104o3915,北纬26o4430至26o4853,井田呈北西向展布的不规则多边形,走向长11km,平均倾斜宽2论文网。5km,面积19。689km2,在构造单元上位于二塘向斜中深部。

1。区域水文地质

井田位于二塘向斜,本区域地处亚热带,气候湿润多雨,年降雨量1084。3～1551。8毫米,是地下水的主要补充来源。向斜盆地所处位置相对较低,以杂色砂泥岩为主,分布广泛,地表水系发育,井田区域处于长江水系三岔河流域,主干河流三岔河自北西流向南东,纵贯全区,其最低侵蚀基准面位于三岔河南东面,海拔1760m。其余尚有桥拱河。拖罗河。格书河。木冲沟河。二塘河均汇入三岔河,于杨家寨附近流出区外。

2。井田水文地质

2。1大气降水

井田内直接充水含水层单位涌水量小于0。1升/秒?米,但井田东界煤系被三岔河所切,煤系与地表水有直接水力关系,据井田内已开采矿井不系统的水文资料反映,矿井的主要充水来源为大气降水,充水途径多沿开采后形成的地表塌陷裂隙下渗,是井下雨季期间主要的充水来源。

2。2地表水

井田河流发育,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,该河流受大气降水补给,具暴涨暴落特点,动态变化大。

2。3含水层

井田内按岩性组合及含水特征可分为3个含水层,分述如下:

2。3。1第四系孔隙含水层(Q)

主要为冲积层。洪积层。残积层。坡积层次之,分布于河谷两岸及较大水沟口,由亚砂土。卵石。砾石组成,一般厚6～7米,最厚可达10。55米,含孔隙潜水,透水性较强。具稳定的地下水面,与河水有密切联系。

2。3。2三叠系下统飞仙关组裂隙含水层(T1)

该层在井田内广泛分布,覆盖于龙潭组之上,由紫红色。灰绿色细砂岩。粉砂岩。钙质砂岩夹薄层泥岩及砂质泥岩组成,厚440至550米,平均厚495米。分布处地形切割甚剧,起伏较大,山坡坡度角在20度以上。风化裂隙发育。沟谷密布,并有水流,一般流量0～0。0391升/秒,最大流量0。186升/秒,为裂隙层间水。

2。3。3二叠系上统龙潭组裂隙含水层(P22)

该组仅在井田东界出露,为砂岩。泥岩。碳质泥岩。粘土岩及煤层,厚180～240米,平均厚234。32米。露头处地形平缓,有较厚第四系松散堆积物覆盖,地面所见井泉多为风化裂隙潜水,而真正基岩地下水露头在井田内未见。

3。井田充水因素分析

3。1矿井充水水源

3。1。1地表水

三岔河由北西～南东横贯整个井田,井田内及周边分部有支流格苏河。二塘河。拱桥河及拖逻河,冲沟地带分布有溪沟。该河流冲积层面积广,厚度大,透水性强,与三岔河可视为一完整水体,由于该区域地势低洼,离煤层距离0～172m,厚度均在采动裂隙影响高度范围以内,随着矿井的进一步建设和生产,采空区逐渐增大,将会导致降水。河水。冲积层水不断渗入井下,增大矿井涌水量。

3。1。2地下水

井田在开采过程中,二叠系上统龙潭组虽然富水性弱,但其厚度大,地下水将进入矿坑从而成为矿床充水的直接水源,根据井田范围内可采煤层厚度及层间距计算出冒落带最大高度为82。6m。冒落带在含煤层岩系内,其地下水也将进入矿坑,对矿床的充水产生影响。

3。1。3大气降水

大气降水是各含水岩组地下水的主要补给源,井田涌水量将随大气降水强度变化,一般情况下,雨季时涌水量增大,枯季时涌水量变小,若开采过程中采空塌陷影响至地表,大气降水会通过地面塌陷裂缝间接涌入矿坑,使矿井涌水量增大。

3。1。4老窑积水

井田东界煤系出露,其小煤窑开采历史悠久,大部分小窑已无法查清,破坏范围难以准确控制。部分小煤窑开口在沟内,由于封闭不良造成积水,将给浅部煤层开采带来威胁。

3。2矿井充水通道

该井田地处向斜盆地,矿床大部分位于侵蚀基准面以下,极利于地下水积聚,煤系上覆虽有140～318米厚的隔水覆盖层,但在河下。冲积层下采煤,必然会破坏和改变原来的水文地质条件,从相邻已开采煤矿塌陷裂隙资料看,该厚度均在裂隙影响高度范围以内,将会导致降水。河水。冲积层水不断渗入矿井,不仅增大矿井涌水量,甚至会造成冲溃淹没矿井等难以预料的事故发生。

根据井田内已开采煤矿多年不系统矿井水文资料反映,井下涌水量变化规律为:雨季期间涌水量明显增大,而旱季期间涌水量则减少,矿井涌水量随着大气降雨量的增多及开采面积的增大而增大,主要充水来源为大气降水,涌水途径多沿上部煤层开采后形成的地表塌陷裂隙下渗,是矿井的主要充水来源。

4。矿井防治水建议

4。1及时查明井田范围内已与地表联通的裂隙,并采取一定的堵漏措施进行封闭,防止地表水直接由裂隙浸入;对所开采煤体上方的河流。冲沟要按规定留设足够的防隔水煤柱。

4。2加强矿井水文地质工作,对井田范围内的小煤窑开采范围和积水情况进行调查,定期收集。核对相邻小煤矿和废弃老窑情况,并在井田水文地质图上标出其位置。开采范围。开采年限。积水情况等。

4。3矿井掘进过程中,严格遵循预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采“的探放水原则,掌握前方水文情况,若发现有水患应及时采取措施,待确认安全后方可向前掘进。井巷揭露的主要出水点或地段,必须进行水量等地下水动态和涌水量综合观测和分析,防止滞后突水。

5。结语

大湾井田水文地质类型中等,矿井主要充水来源为大气降水,随着开采范围的不断扩大,开采深度向下延深,矿井的水文地质条件也日益复杂。为了确保矿井安全,必须从根本上消除和治理威胁安全生产的各类隐患,逐步实施矿井水害防治措施,认真开展矿井防治水工作,进一步加强矿区水文地质条件和防治水分析研究,以保证矿井生产的持续发展。

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