小屯煤矿上组煤水文地质特征及类型划分

郑建+++段杜娟+++田波

摘要：本文对贵州省大方县小屯煤矿上组煤充水水文地质特征进行了分析介绍，按照国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿防治水规定》（2009）的相关要求，在小屯煤矿实测资料基础上，根据主采煤层采掘破坏或影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度等六个方面进行分析，划分小屯煤矿上组煤的水文地质类型，以便更好地为矿井安全生产服务。

关键词：小屯煤矿；含水层；隔水层；水文地质特征；类型划分

中图分类号 ： TD741 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（B）-0000-00

1.矿井概况

小屯井田位于贵州省大方县县城南部，井田中心直距县城约6.0km，行政区划属大方县小屯乡、大方镇、羊场镇管辖。井田属侵蚀—溶蚀低中山峰丛谷地地貌，大部分标高在+1350m以上。矿区内无较大河流，只有一些季节性溪流。矿井于2005年7月破土开工建设，采用平硐开拓方式，划分为一个双翼采区开采，其首采区为一采区。含煤岩系为二叠系上统龙潭组（P3l），龙潭组系海陆交互相含煤建造，主要由陆源碎屑岩及煤组成。采矿权范围内含大部可采、局部可采煤层6层（6上、6中、6下、7、33、34），平均总厚为7.46m。现主要开采上组煤（6上、6中、6下、7）中的6中煤层。设计生产能力60万吨/年。

2.小屯煤矿上组煤水文地质特征

矿井内含水层自上而下主要有第四系含水层，三叠系下统茅草铺灰岩（T1m）含水层，三叠系下统夜郎组玉龙山段（T1y2）含水层，二叠系上统长兴灰岩（P3c）含水层，二叠系上统龙潭组（P3l）含水层及二叠系中统茅口组灰岩（P2m）含水层等。其中，二叠系上统长兴灰岩（P3c），二叠系上统龙潭组（P3l）含水层是直接充水含水层。

大气降水与矿井涌水的关系：煤系地层浅部普遍覆盖着较厚的第四系松散堆积物及滑坡体等疏松岩层，其孔隙度大、渗透性好、水量与大气降水关系密切，加之与煤层之间无隔水岩层，因而大气降水是矿井的充水水源之一。

矿井充水水源主要来自二叠系上统长兴灰岩（P3c）和二叠系上统龙潭组（P3l）含水层水，雨季矿井涌水量有所增加。

充水通道：①采动裂隙，开采6煤层时，导水裂隙带高度一般达到长兴灰岩含水层，长兴灰岩含水层水通过采动裂隙涌入矿井；②断层，从建井及生产过程中共揭露断层分析，一般断层落差为0.5-5.0m，以张性正断层发育为主，压扭性逆断层发育次之，揭露过程中少数断层有淋水；③矿井开拓过程中所揭露的902号钻孔出现了突水，表明对原封孔资料的评述不准确。

3.小屯煤矿上组煤水文地质类型

3.1 受采掘破坏或影响的含水层的富水性及补给条件

开采6煤层组及7煤层时，主要充水含水层为长兴灰岩和龙潭组含水层，玉龙山灰岩是煤层开采的间接充水含水层，根据本矿钻孔抽水试验资料，单位涌水量为0.00014～0.0033L/s·m，上述含水层为弱富水性含水层。含水层露头区可接受大气降水的补给，有一定的补给水源，总体评价属中等型。

3.2 矿井及周边老空水分布状况

井田内采空区积水有2处（位于16中03工作面、16中04工作面内），位置范围清楚，总积水量1.5万m3，其分布状况已排查，并对积水区进行实时监测，今后在其附近采掘，需超前探放。周边矿井老空区对本井田煤层开采无充水影响。矿井及周边老空水分布状况属中等型。

3.3 矿井涌水量

根据2008～2014年矿井涌水量观测资料，矿井历年平均涌水量119.5m3/h，最大涌水量261.7m3/h，预计矿井正常涌水量150.86m3/h，矿井最大涌水量301.72m3/h。矿井涌水主要来源为长兴灰岩含水层水，以巷道或工作面淋水及采后涌水等形式涌出。大气降水对矿井充水有一定的影响。矿井涌水量属中等型。

3.4 采掘工作面突水量

矿井生产中，掘进巷道局部砂岩富水段有淋水或渗水，揭露含水层最大涌水量130 m3/h，对矿井生产造成一定影响，由于工作面内安设了足够能力的排水设施，涌水对生产影响不大。采掘工作面突水量类别属中等。

3.5 开采受水害影响程度

矿井开采资料说明，矿井生产中主要受长兴灰岩含水层的影响，其富水性弱，充水空间不发育，经疏放后，对生产不构成威胁，但在雨季矿井涌水量受大气降水影响明显，涌水对工作面的生产有一定的影响。矿井开拓过程中揭露的902号钻孔出现了突水，对开拓工程产生一定的影响。采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全。开采受水害影响程度总体评价为中等型。

3.6 防治水的工作难易程度

根据矿井的生产接续计划，以及矿井的水文地质情况，生产中利用直流电法勘探、瞬变电磁等物探方法，并结合钻探查明工作面的水文地质条件，通过探放水，即可保证矿井工作面的安全生产，矿井防治水工作简单，易于进行。防治水的工作难易程度属中等型。

4.结论

根据《煤矿防治水规定》中第二章的7条分类依据评述，其中6条全为中等型，本次确定小屯煤矿开采上组煤矿井水文地质类型为中等型。 根据矿井目前生产现状和生产规划情况，对矿井现存和潜在水害进行分析认为，上组煤开采主要存在老空水害、顶板水害、大气降水等，矿井应在开采过程中对以上问题加以重视。

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