戈乐煤矿水文地质条件分析及矿井涌水量预测研究.pdf
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1、CHINA COAL VISION煤炭新视界煤 矿 地 质0引言矿山防治水在降低矿山水害或其他安全事故方面发挥着不可替代的作用。想要提高防治效果,关键在于准确评估矿区的开采条件,准确估算矿井的涌水量。矿井涌水量估算方法有多种,如水文地质比拟法和径流模数法等。戈乐煤矿停产前已形成一定范围的开采面积,根据前一年矿井抽排水实测资料,优化适合的比拟法公式,并根据矿井排水量Q生 产、对应的开采空区面积F生 产和水位降深S生 产建立相应计算公式。以戈乐煤矿区矿井涌水量预测为实例,在研究区水文地质等资料的基础上,采用水文地质比拟法对矿区涌水量进行预测1-2。1矿区概况矿区地形起伏较大,沟壑纵横。山脉走向与构
2、造走向大体一致,均呈南北向,矿区总体呈南西高,北东低。属亚热带季风湿润气候区,年平均气温约 11,多年平均降水量 1180mm,10 月至翌年 4 月为旱季,平均 降 水 仅 25mm;59 月 为 雨 季,平 均 降 水 量 达248mm。矿区内的地表水主要表现为雨源型溪沟,流量变化大,枯季流量小或干涸,受大气降水及季节性气候条件影响较大。2矿区水文地质条件2.1 矿区水文地质单元位置在地质构造位置上,矿区在扬子陆块黔北隆起区之织金穹盆构造变形区,位于木来向斜南东翼,断裂构造不发育。矿区位于长江流域乌江水系,属乌江一级支流六冲河,六冲河支流白布河上游两岔河汇水范围如图 1 所示。图 1 区域
3、水文地质略图注:1为嘉陵江组;2为飞仙关组;3为长兴组;4为龙潭组;5为茅口组;6为矿区范围;7为分水岭矿区地表地形条件为南部高、北东部低,最高点位于西部边界南端以西约 600m 处的山顶,海拔高度为+2092.5m;最低点位于矿区外围东北部戈乐溪沟沟底,海拔为+1485.1m,相对高差约 607.4m。矿区最低侵蚀基准面位于矿区东北部边界北东约 500m 处的戈乐溪沟沟底,最低标高为+1525m。2.2 含水层特征及地下水类型区 域 内 地 层 岩 主 要 由 碳 酸 盐 岩 和 碎 屑 岩 组 成。根据岩性组合特征把含水岩层划分为碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水两大类型。岩溶含水层主要为 P2m
4、、P3ch,该层岩溶发育较好。据区域数据,大泉流量可达 20600L/s,地下水类型主要为暗河管道型,富水性强。水的补给源主要为大气降水,其次为地表水。基岩裂隙含水层主要为 P3l、T1f,以碎屑岩为主,富水戈乐煤矿水文地质条件分析及矿井涌水量预测研究张明选(贵州省地矿局区域地质调查研究院,贵州 贵阳 550000)摘 要:矿井涌水量不仅对矿山开采决策有重要影响,还对开采成本、安全性和可靠性有重大影响。为提高矿井涌水量预测准确性,采用水文地质比拟法和地下水径流模数法,估算戈乐煤矿矿井的涌水量。研究结果表明,涌水量分析结果准确,可为戈乐煤矿后期的开发提供数据支持,为矿山管理决策提供重要依据。关键
5、词:比拟法;矿井涌水量;水文地质中图分类号:TD742文献标识码:A43煤炭新视界CHINA COAL VISION煤 矿 地 质性普遍较弱,局部地段中等。第四系松散层零星分布,厚度薄,仅季节性含水,且富水性弱。2.2.1第四系松散岩类孔隙含水层主要分布于沟谷及缓坡地带,由残坡积物、冲积物等组成,平均厚度 12m。具透水性,仅季节性含水,富水性弱。2.2.2基岩裂隙含水层(1)飞仙关组主要分布在井田外围北东部,以灰紫色、紫灰色粉砂岩等岩性组成,厚度 315400m。出露泉点流量为 0.089109.10L/s,水化学类型主要为 HCO3Ca+型。该层补给条件差,富水性中等。(2)龙潭组为区内含
6、煤地层,主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、煤层等组成。其中可采煤层 6 层,厚度 212.21237.2m。出露泉点流量为 0.039111.21L/s,水化学类型为 SO4HCO3-Ca型,富水性较弱。2.2.3岩溶含水层(1)长兴组分布在矿区北东部,主要由深灰色灰岩和燧石灰岩组成,局部夹泥岩薄层及泥灰岩薄层,厚度 14.4420.01m。泉点流量为 1.19221.11L/s,水化学类型为 HCO3SO4Ca 型。综合分析认为,该层补给条件差,富水性中等。(2)茅口组分布在矿区南部,岩性主要为灰岩,薄中厚层状,水平层理,具缝合线构造,含少量燧石团块,厚度100m。调查发现岩溶大泉 1 个,
7、即 S01,泉水出露标高+1532.9m,流量为 59.36430.56L/s,水化学类型HCO3SO4-Ca 型,富水性中等强。2.3 采空水水文地质特征据调查,采空区开采时间久远,均为独眼井。只见一处采空区积水并流出地表,流量 0.05L/s。采空区主要分布在矿区北东侧煤线出露区域。3矿床充水因素分析3.1 地表水区内无大的地表水体,地表水与地下水关系不密切,不影响矿床充水。3.2 地下水地下水充水的含水层为 P3ch、P3l、P2m。P3ch 层:含煤岩系的直接顶板,该层距离 P3l 上顶界平均 31.44m。最大导水裂隙带高度 39.74m,大于31.44m,在开采中顶板冒落,导致裂隙
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