连昌煤矿水文地质报告.docx

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1、贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告报告提交单位：威宁县连昌煤矿报告编制单位：重庆坤奇地质勘查有限公司报告提交时间：二一年十二月贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告委托单位：贵州省威宁县连昌煤矿承接单位：重庆坤奇地质勘查有限公司资质等级证书：水文、工程、环境地质调查项 目 负 责： 王大超报 告 编 写： 王大超审 核： 杜昌乾总 工 程 师： 刘启伟总 经 理： 许志君提交报告单位：威宁县连昌煤矿提交报告时间：二一年十二月 8目 录第一章 概 况1第一节 目的与任务1第二节 矿井位置与交通2第三节 自然地理4第四节 矿井的生产概况5第五节 以往地质工作评述6第六节 本次工作情况6第七节 报告

2、编制主要依据及参考文献7第二章 井田地质特征8第一节 区域地质8第二节 矿井地质9第三节 煤层及煤质10第三章 矿井水文地质12第一节 区域水文地质12第二节 井田水文地质条件14第三节 矿井充水因素分析17第三节 矿井涌水量预测22第四节 矿井水文地质条件类型24第五节 矿井供、排水系统24第四章 矿井水害防治26第一节 矿井水害防治技术措施26第二节 矿井水害防治保障措施27第三节 矿区环境保护措施29第五章 结论、存在问题及建议30第一节 结论30第二节 存在问题及建议31附图：顺序号图号图名比例尺11贵州省威宁县连昌煤矿地形地质及井下对照图1:500022贵州省威宁县连昌煤矿水文地质图

3、1:500033贵州省威宁县连昌煤矿M2煤层充水性平面图1:200044贵州省威宁县连昌煤矿M9煤层充水性平面图1:200055贵州省威宁县连昌煤矿M11煤层充水性平面图1:200066贵州省威宁县连昌煤矿水文地质剖面图1:200077贵州省威宁县连昌煤矿综合水文地质柱状图1:1000附件：1、矿山业主委托书2、贵州省威宁县连昌煤矿采矿许可证（复印件）3、审查意见书4、报告编制单位资质证书（复印件）第一章 概 况第一节 目的与任务为深入推进煤矿安全生产专项整治，逐步建立安全生产长效机制，落实“安全第一，预防为主”的方针，加强防治水工作。贵州省威宁县连昌煤矿特委托我单位开展对该矿水文地质调查的工

4、作，其目的是查清矿井的水文地质条件，查清地表水及地下水对矿井的影响程度，了解矿井充水因素，预测矿井涌水量，基本掌握矿井的水文地质规律,为矿井安全建设及合理利用、保护地下水资源，提供水文地质资料，并编制本报告。此次调查的主要任务是：一、收集矿区以往勘探资料及矿井开采的有关资料。二、了解调查矿区地表水体、气象水文情况及其它地质、水文地质情况。三、了解矿井矿界范围内及矿界以外100米内老窑、废弃井巷，开采范围、开采年限，并对积水情况进行预测。四、调查矿区内水文地质特征、含水层和隔水层、井上下出露断层及隔水类型、涌水通道情况。五、分析区域与井田主要含水层空间分布特征的赋水性、赋水规律及地下水的补给、径

5、流与排泄条件，垂向与横向上的水力联系。六、分析矿井充水因素、主要充水水源、充水途径、充水量及其动态变化特征，继而确定矿井水文地质条件类型。七、为矿方制定地面和井下防治水措施提供基础资料。八、采用切实可行的方法对矿井涌水量进行分析计算，并实地进行矿井涌水量观测。九、提交矿井水文地质调查报告及相关图件。第二节 矿井位置与交通一、矿井位置交通威宁县炉山镇连昌煤矿位于威宁县城区东面，直线距约25公里处，行政区划属威宁县炉山镇管辖。矿山有约2公里的简易公路经罗里河下游与威宁至炉山公路相接，西10公里有内昆铁路和威-水公路（省道），南东20公里有大烟公路（省道），交通较为方便，详见交通位置图（图1）。二、

6、矿界范围矿区地理坐标：东经10536151053714，北纬263559263655。根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证，采矿许可证号为5200000830810，连昌煤矿矿权范围由13个拐点坐标圈定，该矿山矿界范围拐点坐标表见表1-1。 威宁县炉山镇连昌煤矿矿界拐点坐标 表1-1拐点编号坐 标XY02971595354414781297160835441985229716083544219132971506354422914297144635442254529712143544291462970549354421357297013135441819829703933544148592970

7、70435441730102970957354417641129711623544158512297117435441439矿区面积：1.0969km2；开采标高：+2025+1825m图1 贵州省威宁县炉山镇连昌煤矿交通位置图第三节 自然地理一、地形地貌矿区属侵蚀剥蚀地貌，地形起伏变化较大，山脉整体呈北西-南东向展布，区内最高点为矿界外南侧的山脊，海拔高程2156.1米，最低点为矿界北部的罗里河，海拔高程为1906.4米，相对高差249.7米。矿界北侧罗里河河床为矿区最低侵蚀面海拔高程1906.4m；见照片1。照片1 矿区地貌二、气象井田属亚热带高原型气候，年平均气温14C左右，最高气温32

8、C，最低气温-5C；气温变化不大，形成冬无严寒，夏无酷署的特征。年平均降水量1004mm，每年5月中旬10月中旬为大雨、暴雨季节，常有冰雹，其降雨量占年降雨量的75%。1月份多为凝冻期，无霜期较长，为315天。三、水文矿区位于乌江水系流域，矿区北东侧的罗里河，经炉山、大湾流入乌江。地表水系呈树枝状分布于河流的两侧，且多为季节性溪沟，流量随季节的变化而变化，暴雨时流量骤然增大，雨停时则迅速减小。地下水补给源主要为大气降水，其次为地表水。地表水体对煤矿地下开采影响较小。四、地震据中国地震烈度区划图（1990）及中国地震动峰值加速度区划图，井田地震烈度为度，地震动峰值加速度为0.10g，本区及邻近区

9、域近年来未发现有强震活动，井田属无震害区，区域稳定性良好。第四节 矿井的生产概况根据贵州省煤炭管理局黔煤办字200697号关于毕节地区八县（市）煤矿整合、调整布局方案的批复意见精神，威宁县连昌煤矿由原 “连昌煤矿”、“木厂沟煤矿”、“王龄煤矿”、“贵成煤矿”、“常宏煤矿”、“火电厂煤矿”、“新兴煤矿” 通过煤炭资源整合组建而成，开采二叠系上统宣威组(P3xn)可采煤层M2、M9、M11三层煤，整合后该矿山年生产能力为15万吨年，于2008年10月开始技改，现新主井和副井正在建设中。整合前原王龄煤矿、新兴煤矿、常宏煤矿、贵成煤矿、火电厂煤矿、木厂沟煤矿和连昌煤矿生产能力均为3万吨年，采用斜井开拓

10、，石门联结煤层，走向长壁式长壁后退采煤方法，垮落法管理顶板。技改后，井田范围内非利用井筒全部充填，达到关闭要求。整合前七个矿山累计采空量为272万吨，整合后周边无其他煤矿分布。井田内及其相邻区内已进行过多年的开采，罗里河水经覆盖层破坏裂隙、煤层顶底板赋水性、小向斜聚水性、断层破碎带导水性突变、以及老空区富水性都是煤矿防治水工作的重点，尤其是老空水是构成矿井安全生产的主要隐患。截止2010年11月12日，在该矿矿界范围内及越界共形成了面积约3.97105平方米的采空区，估算充水体积约2.08105立方米。详细情况见表3-1采空区充水体积估算表。整合前各矿井涌水量较小，浅部开采的木厂沟、新兴、王龄

11、煤矿三矿的涌水量一般在5m3/h左右，合计约15m3/h，火电厂、贵成、常宏煤矿三矿合计约25m3/h，连昌煤矿现在28m3/h，各矿山全部是以顶板淋水为主，次为底板渗水。第五节 以往地质工作评述连昌煤矿开展地质工作较早，1958年省地质局威水队、省煤田地质局142队在该区进行过踏勘。七十年代，省煤田地勘公司所辖地质队在区内进行了煤矿调查工作，基本查清了煤层赋存状态和地质构造。2003年贵州省有色地质勘查局二总队在该矿区范围内进行过地质勘查工作，并于2003年9月提交了原王龄煤矿、新兴煤矿、常宏煤矿、贵成煤矿、火电厂煤矿、木厂沟煤矿和连昌煤矿地质简测报告。上述地质简测报告已经毕节市国土资源局组

12、织专家评审通过。第六节 本次工作情况我单位接受委托后，组织了有关专业工程技术人员，于2010年11月12日对该矿进行了矿井水文地质调查。本次调查按照矿井水文地质规程，收集了威宁县煤矿矿山区域范围内水文地质资料及资源储量核实报告，使用矿方提供的1：2000矿井井上下对照图，地质界线采用原储量核实报告附图放大，新填地质点采用袖珍经纬仪实地交汇定点，对矿山与外围含水层及隔水层的分布，井泉、出水点、溪沟、水仓、老窑和废弃井巷等位置及其特征进行现场详细调查、踏勘，共采集地质点、水文地质点9个。通过上述工作所取得的基础资料，基本满足了本次提交报告的需要。完成实物工作量见表1-2。现场调查完成实物工作量表

13、表1-2序号工作项目名称单位数量备注11；5000水文地质调查Km212踏勘剖面条33km4调查地表河流、溪沟条3罗里河和沟谷小溪5调查点点3矿井涌水、淋水6老矿调查处3新兴煤矿等7调查照片张38收集已有资料份1储量核实报告9室内资料整理份710最终成果报告份1第七节 报告编制主要依据及参考文献本次矿井水文地质报告的编制侧重对水文地质条件的分析，并根据分析结果提出对水害防治技术措施。报告编制的主要依据及参考文有：（1）煤矿防治水规定（国家安全生产管理总局令第28号，2009年）；（2）贵州省煤矿水害防治规定（贵州省人民政府办公厅文件黔府办发2009)64号文件）；（3）水文地质手册（银声音像出

14、版社，2006年）；（4）最新煤田（矿）地质工程技术实用手册（科大电子出版社，2004年10月）；（5）建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程；（6）地方煤矿实用手册（1989年，地质出版社）；（7）贵州省威宁县炉山镇连昌煤矿资源储量核实报告（贵州省煤矿设计研究院2007年7月）；（8）贵州省威宁县连昌煤矿水文地质调查报告委托书；（9）煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范等有关规程、规范、规定等。第二章 井田地质特征第一节 区域地质一、区域构造连昌煤矿所在区域大地构造位置处于杨子准地台（I级），黔北隆起（级），六盘水断裂（级），威宁北西向构造变形区（级），表现为一系列北西向，北北西向

15、断裂及北西向的褶皱构造。二、区域地层区域内出露的地层由老至新有石灰系、玄武岩系、二叠系、三叠系、侏罗系、第三系、第四系。其中以二叠系、三叠系地层分布较为广泛。各地层厚度，岩性见表2-1。 区 域 地 层 简 表 表2-1地层厚度(m)主要岩性第四系（Q）0-20冲积砾石、砂砾及亚粘土。侏罗系（J）中统(J2)郎岱群（J2ln）0-1038泥岩、页岩夹石英砂岩。下统(J1)龙头山群（J1l）0-311泥岩、页岩、石英砂岩。三叠系（T）上统(T3)沙镇溪组（T3s）0-275石英砂岩。中统(T2)关岭组二段（T2g2）0-205白云岩夹灰岩、页岩。关岭组一段（T2g1）12-570白云岩、灰岩、页

16、岩。下统(T1)永宁镇组（T1yn）0-485灰岩、页岩。飞仙关组（T1f）0-658页岩夹砂岩、粉沙岩、泥质灰岩。二叠系(P)上统（P3）宣威组（P3x）0-219砂岩夹页岩、煤。峨嵋山玄武岩组（P3）10-800玄武岩、凝灰岩。中 统（P2）茅口组（P2m）50-533灰岩。下统（P1）栖霞组（P1q）50-127灰岩。梁山组（P1l）0.2-109夹页岩、煤。石炭系至二叠系过渡层（C-P）53-55砂岩。石炭系（C）上统（C3）马平群（C3mp）0-155灰岩夹白云岩。中统(C2)黄龙群（C3hn）0-295灰岩夹白云岩。下统(C1)摆佐组（C1b）0-548灰岩、白云岩。大塘组上司组（

17、C1d2）0-500灰岩。大塘组旧司组（C1d1）0-992灰岩、泥质灰岩、页岩、石英砂岩。第二节 矿井地质 一、构造在矿山南部有F1逆断层，断层倾向4555左右，倾角7080左右,断距15m左右；北东有一F2逆断层，断层倾向40-50左右，倾角75左右，断距50m左右；南西有一F3逆断层，断层倾向135-145左右，倾角60-70左右，断距15m左右。二、地层矿区出露地层有上二叠统宣威组（P3xn）、下三叠统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）残坡积、冲洪积层。现由老至新分述如下：1、上二叠统宣威组（P3xn）：分布于矿区北部，由浅灰色至深灰色细砂岩、粉砂岩，黑色泥岩、灰黑色砂质泥岩及煤层等组成

18、，厚220240米，一般230米。与上覆地层呈假整合接触。根据岩性组合及含煤情况等划分为三个岩性段，区内仅出露第二段（P3x2）和第三段（P3x3）。第二段宣威组（P3xn2）：灰-灰白色粘土岩，粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩，含薄煤层（1-3层）及透镜状、结核状、似层状菱铁矿。第三段宣威组（P3xn3）：顶部有0.1-0.3米的炭质泥岩，灰绿-灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粘土岩夹细砂岩。含煤2-7层，其中M2、M9、M11为全区可采，M11煤层厚1.8-2.5米，平均1.90米，M9煤层厚2.8-3.7米，平均厚3.20米，M2煤层厚1.3-1.8米，平均厚1.50米。其余煤层不稳定，变化大，结

19、构复杂，属不可采或局部可采煤层。2、下三叠统飞仙关组（T1f）：以暗紫、紫红色泥质粉砂岩为主，夹紫灰、暗紫红色中厚层细砂岩，底部为灰绿色钙质泥岩及细粒砂岩，上部以紫红色粘土质粉砂岩及紫红色泥质灰岩为主，中夹薄层细粒砂岩，区内出露不全，总厚350-470米，与上覆地层呈整合接触。3、第四系（Q）：主要为残坡积、冲洪积层，分布于沿河两岸地形低凹地段沉积，主要为粘土、粉质粘土、砂砾石、碎石土等组成，厚010米，与下伏地层呈不整合接触。第三节 煤层及煤质一、煤层特征矿区含煤岩系为二叠系上统宣威组(P3xn)，为一套陆相及海陆交互相为主的含煤沉积建造，平均厚230米，含煤910层，可采总厚6.02米。其

20、中矿区内已巷道揭露可采煤层3层，现分别叙述如下：1、M2煤层：俗称“草皮灰”，煤层厚度1.30m1.70m，平均厚度1.50米，煤层厚度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。煤层顶、底板岩性均为中厚层状细砂岩。2、M9煤层：俗称“厚荒炭”，上距M2煤层33米，煤层厚度1.50m2.10m，平均厚度 1.80米，煤层厚度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。顶板岩性为泥质粉砂岩，底板岩性为粘土岩。3、M11：煤层：俗称“高炭”，上距M9煤层26米，煤层厚度1.50m2.15m，平均厚度1.95米，煤层厚度较稳定，煤层结构简单，无夹矸，为矿内内全区可采煤层。顶板岩性为泥

21、质粉砂岩，底板岩性为粘土岩。连昌煤矿可采煤层为M2、M9和M11煤层。各可采煤层的主要特征见下表2-2。可采煤层主要特征表 表2-2序号区域组煤层编号煤层厚度（m）煤层间距（m）煤层夹矸数煤层结构稳定性煤层平均倾角（度）顶底板岩性顶板底板1上二叠统宣威组M2简单较稳定8细砂岩细砂岩332M9简单较稳定8泥质粉砂岩粘土岩265M11简单较稳定8泥质粉砂岩粘土岩2、煤岩类型连昌煤矿矿区内所采煤层新鲜面都为黑色，条痕褐黑色。条带状，透镜状结构，层状构造。根据连昌煤矿业主提供资料，主要可采煤层煤质指标见表2-3。主要可采煤层煤质指标汇总表 表2-3煤层编号煤样类别工业分析Qnet,d(MJ/kg)Ad

22、(%)Vdaf(%)St,d(%)M2原煤17.7727.850.3426.44M9原煤17.4228.080.3825.99M11原煤17.9528.880.7624.17根据煤炭分类国家标准（GB/T15224.1-2004），确定矿区内可采煤层均为焦煤.动力用煤。各煤层的煤质为中灰、低中低硫、高热值焦煤。3有益有害组分及含量有益组分为瓦斯（煤尘气）。但现在由于技术原因未能加以回收利用，希望以后提高技术加以回收利用，以节约能源，提高经济效益。有害组分含量：磷一般均小于0.01%，砷一般为2410-6，属低磷低砷煤。第三章 矿井水文地质第一节 区域水文地质一、区域水文地质概况井田地处长江流域

23、乌江水系罗里河支流补给区，地形以侵蚀-剥蚀型低中山为主。年降水量10001800mm。以向斜宽、背斜窄的“隔档式”梳状褶皱构造发育为特点，断裂多为高角度正断层，逆冲断层次之。由于煤系地层宣威组与下伏的茅口组、栖霞组灰岩之间有不整合接触的峨眉山玄武岩，厚度约50200m，隔绝了煤系地层与茅口组、栖霞组强含水层的水力联系，使得煤系地层水文地质条件趋于简单化。煤系地层以上地层飞仙关组以砂岩、粉砂岩、泥岩为主，其单位涌水量0.02L/sm。煤系地层岩性以泥岩、砂岩、泥灰岩为主，其单位涌水量0.269L/sm，渗透系数0.375m/d。总体上讲煤系地层及其上覆地层含水层含水弱。本区降雨量比较大，但由于地

24、形陡峭，降雨以地表迳流形式流走，很少能补给地下水。煤系地层及其以上盖层由于含水微弱，构造形式为向斜或单斜。二、区域地下水类型与含水层岩组1、基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于二叠系上统宣威组中的砂岩、粉砂岩及粘土岩及三叠系下统飞仙关组砂岩、粉砂岩及粘土岩。碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主。二叠系上统宣威组（P3x），岩性为细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩；富水性弱，弱含水层。三叠系下统夜郎组（T1y），上部为紫、暗紫色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉沙质泥岩、泥岩；该岩组风化裂隙及垂直构造裂隙较发育，透水性较好

25、，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强中风化带，易渗入大量大气降水。地下水具当地补给，当地排泄的特点，本组地层富水性弱，透水性差，可视为相对隔水层。2、碳酸盐岩岩溶水碳酸盐岩岩溶水主要赋存于二叠系中统茅口组及三叠系下统永宁镇组的灰岩等，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强。3、松散岩类孔隙水以残积、坡积为主，直接覆于上述诸地层之上，为黄色、褐黄色风化土及基岩碎块，厚度小于15米，主

26、要分布于低洼处。具透水性,一般仅季节性含水，富水性弱。三、区域隔水层岩组区域内宣威组煤矿床下伏的中强岩溶含水层之间具有多层较好的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当导水断层或其它导水通道沟通下伏含水层与矿床水力联系时，下伏含水层才会成为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。四、区域地表水、地下水运动特征区内无大的地表水体，地表水系不发育，在自然状态下对矿床充水影响小,但在开采条件下可通过塌陷裂隙渗入矿坑而成为充水水源,对煤层的开采构成威胁。五、区域地下水动态特征区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态变化与大气降水关系密切，一般每年5月地下水

27、流量、水位开始回升，69月为最高值，其间出现13次峰值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。六、区域地下水迳流、排泄特点基岩裂隙水补、径、排主要受降水、地形地貌、岩性、地质构造等控制，大气降雨是区内地下水主要的补给来源，补给期集中在每年雨季。其补给方式为大气降水通过岩石中的基岩裂隙、洼地、落水洞等形式渗入地下，补给地下水，并径流于裂隙和岩溶管道中，于地势低洼处以泉的形式排泄。碳酸盐岩岩溶水长途径流，最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。第二节 井田水文地质条件一、井田内含水层岩组的划分由老至新的地层其含水性分别描述如下：1、二叠系上统

28、宣威组（P3x）碎屑岩类孔隙裂隙弱含水层岩组为浅灰色至深灰色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，含煤910层，该组厚度220.5264.3m，平均为230m。地形上多形成缓坡、槽谷，或呈树枝状冲沟。该组岩层多为砂泥岩互层，砂岩较致密，仅地表附近风化裂隙较发育，具有一定透水性，含少量风化裂隙水；泥岩普遍透水性很差。地下水的主要补给来源为罗里河水、大气降水，补给方式以采空裂隙、面状渗透为主，补给条件较差，由于浅部风化溶蚀裂隙发育，透水性较好，地下水接受补给后，经短途迳流，部分排泄于斜坡及冲沟边缘，部分进入深部地层。本组含基岩裂隙水，水位埋深0.766.40m，标高1840195

29、0m，单位涌水量0.150.3L/sm，矿化度小于0.5g/L，水质类型主要为HCO3CaMg，富水性弱。2、第四系(Q) 孔隙弱含水层仅残留于山谷、溪沟、洼地，为碎屑岩的残积、坡积及冲积物，厚度一般小于15m。该层含孔隙潜水，透水性好，单位涌水量0.532.15L/sm，矿化度小于0.5g/L，水质类型主要为HCO3CaMg水，富水性弱。二、矿井主要隔水层岩组划分由老至新的地层其隔水性分别描述如下：1、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P3）隔水层为暗绿、暗灰绿、灰黑色玄武岩，顶部为凝灰岩，厚度大于200m。该组岩层地面多为陡峻山坡，岩层倾角大 ，岩石普遍致密坚硬，透水能力差，近地表岩石成岩节理和风

30、化裂隙较发育，含风化裂隙水，往深部风化程度减弱，岩层透水性、含水性很低。该组岩层含水性弱，透水性差，可视为隔水层，井田未见该隔水层。2、三叠系下统飞仙关组（T1f）相对隔水层上部为紫、暗紫色细纱岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉沙质泥岩、泥岩，厚度440.54479.26m，一般460m；井田内出露不全。下部为黄绿、灰绿色泥岩、粉沙质泥岩，厚度72.1485.14m，一般70m；该组岩层地表多为斜坡或单面山，坡上冲沟较发育，岩层浅部易遭受风化剥蚀，风化裂隙、节理发育，深部发育程度减弱，地表坡脚及冲沟转折端、底端有泉水出露，地下水具当地补给，当地排泄的特点，本组地层富水性弱，透水性差，单位涌水量0.01

31、0.03L/s.m，矿化度小于0.5g/L，水质类型主要为HCO3CaMg水，可视为相对隔水层。三、煤层顶底板富水性M2煤层顶板粉砂岩，底板粉砂岩，富水性弱；M9煤层顶板泥质粉砂岩，底板粘土岩，富水性弱；M11煤层顶板泥质粉砂岩，底板粘土岩，富水性差。可采煤层与上覆隔水层直接接触，富水性差，易于疏干。四、地下水补给、迳流、排泄条件分水岭位于矿区南部，走向与罗里河同向；地下水补、径、排主要受降水、地形地貌、岩性、地质构造等控制，向北东迳流至矿区罗里河。大气降雨是区内地下水主要的补给来源，补给期集中在每年雨季。其补给方式为降水通过岩石中的基岩裂隙、洼地等形式渗入地下，补给地下水。在矿井开采条件和地

32、形下，地下水迳流途径较短，径流于裂隙和岩溶管道中，矿井主要排泄方式为坑道排水，其次是地下水在地势低洼、沟谷中以泉的形式排泄，实地调查本地多为季节性泉眼。地下水对煤矿开采影响较小。五、地下水的动态变化根据对调查证实，在开采煤层时，雨季矿井涌水量显著增大，且常常是枯水季节涌水量的1.53倍；矿井井筒在雨季淋水较大，可达2m/h左右，而在枯水季节则很小。以上两方面的情况均说明，区内地下水受大气降水的影响比较显著。六、水力联系连昌煤矿矿区边界条件主要受岩性和地表水体控制。矿区位于节里至炉山向斜北东翼中部褶皱地带，区域上称炉山小向斜，矿山位于小向斜中部地带，向斜轴向约北西305，两翼地层倾角约5。在矿山

33、南部有F1逆断层，断层倾向4555左右，倾角7080左右,断距15m左右；北东有一F2逆断层，断层倾向40-50左右，倾角75左右，断距50m左右，该断层穿过罗里河；南西有一F3逆断层，断层倾向135-145左右，倾角60-70左右，断距15m左右。断层带挤压致密，不导水，为井田形成一个天然的保护屏障，矿区以上述断层为界从而构成一个独立水文地质小单元。罗里河从矿区北东部自西向东径流，河水通过第四系沙砾石层补给地下水，为矿区北部敞口补给区。第三节 矿井充水因素分析矿井充水因素既决定于水文地质条件，又决定于开拓方式。充水强度受充水水源和通道的影响。一、充水水源1、大气降水对矿井充水的影响矿井内宣威

34、组岩石裸露或浅埋，由于温差大，造成岩石强风化，主采煤层普遍埋藏较浅，风氧化带沿倾向深度普遍达50米左右，补给面积较大，植被发育较差。尽管岩层富水性弱，由于大气降水的直接补给，可沿节理、裂隙等渗入矿井。当矿井煤层开采后，易对顶部岩层造成破坏，产生导水裂隙带，增大地表水对矿井的渗入。2、地表水对矿井充水的影响区内无大型池塘和水库，在矿区东侧罗里河部分流经含煤地层出露区，枯季时河水水量小，河水面窄。此外区内树枝状、羽状小溪、冲沟较发育，多数横切含煤地层，雨季时冲沟、小溪内常汇集了上游多组地层的地表水、地下水，水量大，冲刷、下渗能力强，也极易通过风化裂隙带或采矿冒落带涌入矿井。（1）、罗里河水通过含煤

35、地层风化裂隙带渗入含煤地层的水量少，雨季山洪暴发，河水水位上升，河水面宽，水量很大，此时河水可能通过含煤地层风化裂隙带、采空区冒落破坏带大量渗入含煤地层。在接近罗里河挖掘巷道或采煤时，应留设一定防水煤柱，并提前探水，查明附近地段含水性、导水性。因此地表河水、溪水、冲沟水为矿床间接充水水源。2010年11月12日用浮标法测得最大洪峰流量为6.5m3min（见照片2）照片2 矿区罗里河目前罗里河水位标高约为1910m，矿区北部边界中部地段M11煤风氧化带位于罗里河附近，地面建筑物为连昌煤矿和原木厂沟煤矿的工业场地，M11煤赋存标高比罗里河水位低050m，安全水压在0.5Mpa。煤柱主要是顺层受压时

36、，常以下述计算公式计算煤柱宽度：式中：L防水煤柱宽度（m）；K安全系数，一般取25，取值5。M煤厚或采高（m），；P水头压力（Mpa），P0.5；KP煤的抗张强度（Mpa），KP取0.9；则：LM20.551.54.8（m）LM90.551.85.8（m）LM110.551.956.3（m）考虑到在煤层露头附近煤的强风化，煤的抗张强度比正常变低，在煤层风氧化带50米范围内划可能充水区，在可能充水区边缘和F2断层附近各煤层留设20m安全隔离煤柱。（2）、第四系孔隙水井田内局部地表覆盖了第四系，多为砂土、砂粘土等松散体，它们含水性弱，透水性大，接受降水补给后，这些孔隙水会迅速沿含煤地层裂隙渗入矿井

37、中，但水量一般较小，对煤矿开采影响小，主要分布在罗里河床及地表冲沟一带。3、含水地层地下水对矿井充水的影响二叠系上统宣威组、第四系为区内弱含水层；二叠系上统峨眉山玄武岩组、三叠系下统飞仙关组为区内隔水层。茅口组强含水层位于含煤地层下部，中间有厚度大、隔水能力强的峨眉山玄武岩组阻隔，一般对煤矿开采不构成威胁。4、采空区积水对矿井充水的影响老窑内存在着一定的积水，是连昌煤矿开采后期的重要充水水源。在开采深部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。区内老窑和小煤矿分布广泛，其采空区积水对矿井生产构成较大隐患。矿井由于缺少资料，采空区及老窑积水情况不详，采空区和老窑内可能存在积水，在进行采

38、掘活动时如不加强探放，有可能发生矿井突水事故。由公式（式中：V积水量，m3；L积水区长度，m；D积水区宽度最大值，m；M采高，m，取值1.9；K充水系数，0.150.4，取值0.15），根据连昌煤矿提供的威宁县连昌煤矿采掘工程平面图，截止2010年11月12日，在该矿矿界范围内及越界共形成了面积约3.97105平方米的采空区，估算充水体积约2.08105立方米，详细情况见表3-1采空区充水体积估算表。采空区充水体积估算表 表3-1M2M9M11采高m面积m2体积m3采高m面积m2体积m3采高m面积m2体积m3木厂沟煤矿1.53499015745常宏煤矿1.51461165751.8198951

39、07431.951985911617连昌煤矿1.52799913059贵成煤矿1.526579119601.95165809699火电厂煤矿1.541839188271.859589321781.956109435740新兴煤矿1.83328817975王龄煤矿1.954068723800合计146018661661127726089613822080856估算位于矿区南侧原火电厂煤矿和贵成煤矿深部的采空区由于没有排泄通道，存在积水的可能性很大，该采空位于井田深部比邻本矿井的未开采区，提醒矿方注意，查明此处的详细情况。估算后该处最大积水量为：108404 m3。二、充水通道（1）、岩石天然节理

40、裂隙井田内的宣威组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道。（2）、采煤冒落裂隙井田内含煤煤层较多，煤层间距小，煤层顶底板力学性质不好，未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，在雨季会成为地下水活动的良好通道。特别是在开采罗里河附近时，应按煤矿安全生产规程留设防水安全煤柱。根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程表6-1，按煤层顶板泥岩粉砂质和细砂岩，岩石等级46级，硬度中硬计算，采用全部冒落法开采时，冒落带和导水裂缝带最大高度计算如下：（1）冒落带最大高度Hm式中，

41、MM2煤层采厚，1.5m。m（2）导水裂缝带高度HL式中，MM2煤层采厚，1.5m。m即M2煤层开采后，导水裂缝带高度为30.6m，冒落带高度最大为7.96m。依次计算得知：M9煤层开采后，导水裂缝带高度为36.7m，冒落带高度为9.6m；M11煤层开采后，导水裂缝带高度为39.8m，冒落带最大为10.3m。根据表2-2的煤层间距，M9、M11煤层开采后导水裂缝带高度均会大于各自的煤层间距，从而在空间上形成连贯的采空导水裂缝带，从而使得上覆飞仙关组（T1f）隔水层变成相对隔水层，矿方在雨季时要重点调查地裂缝，防止暴雨时，雨水倒灌。（3）、断层破碎带井田外围逆断层挤压致密不含水，不导水，通过调查

42、，井下揭露断层有数处，但只有一处发生淋水、滴水，且流量不大。但由于F2断层位于罗里河附近，受采矿活动影响可能会发生导水，因此要严格在此断层两侧留足20米防水煤柱三、实际充水因素主要为采空区老窖积水及罗里河水通过裂隙、采矿冒落带进入井巷、采煤工作面，应特别注意巷道掘进时击穿采空区、老窑里的积水，造成井巷突水。雨季应注意冲沟、小溪内汇集的上游多组地层的地表水、地下水，水量大，冲刷、下渗能力强，也极易通过风化裂隙带或采矿冒落带涌入矿井。第三节 矿井涌水量预测一、预测方法及公式本矿井煤系地层含水性弱。据矿山开采过程中的实际测量及本次调查，整合前各矿井近年平均正常涌水量为60m3/h；本次调查实测现连昌

43、煤矿涌水量为28m3/h。该矿是暗斜井开拓，主采M2、M9、M11煤层，主井口标高1931米，现最低开采煤层标高+1861米。计算公式为：Q预测矿井未来涌水量(m3/h)；S未来开采区垂直深度（m）；F未来开采井田面积(km2)；Q1已知原各矿井实测平均涌水量(m3/h)；S1已采矿井垂直深度（m）；F1已知矿井采区面积(km2)；指数取经验数值m=4、n=2二、计算参数的确定已知原各矿井实测涌水量（Q1）：近年平均正常涌水量为60 m3/h。已知原各矿井采区面积（F1）：本矿井已开采面积0.61 km2。已采原各矿井垂直深度（S1）：本矿生产矿井井口标高1931m，现有工作面采掘标高1861m，故开采矿井垂直深度为70m。未来开采井田面积（F）：井田开采限于矿界范围，从M11煤层底板等高线上读取，约为0.36km2。未来开采区垂直深度（S）：从M11煤层储量估算图上底板等高线上读取最低标高为1861m，若开采1861m之上的煤炭资源量，则未来开采矿井垂直深度为70m。Q正常= =60=52.6m3/h矿井最终正常涌水量为52.6m3/h；考虑到本矿井煤层赋存半裸露于地表、埋藏浅，考虑雨季增强系数、塌陷带、地裂范围扩张和入渗系数变大，对最大涌水量按正常涌水量三倍计算，即矿井最终最大涌水量为157.8 m3/h。 比拟法