湖南省涟源市渣度矿区漆树坪区段煤炭水文地质条件分析

祝晓明 邱鹏飞 彭景亮

（湖南省煤田地质局物探测量队 湖南株洲 412000）

湖南省涟源市渣度矿区漆树坪区段煤炭水文地质条件分析

祝晓明 邱鹏飞 彭景亮

（湖南省煤田地质局物探测量队 湖南株洲 412000）

为了保证煤炭矿床的开采安全与质量，在开采之前必须针对当地的地质情况进行勘察，尤其需要重视当地水文地质条件的影响。通过对矿区的水文地质条件分析，能够了解矿区的水文地质特征，从而了解矿坑的充水因素，对今后矿区的开发有一定的借鉴意义。

矿区；煤炭；水文地质

1 引言

漆树坪煤矿于2004～2011年8月年进行了预查、普查地质工作，2012～2013年开展详查工作，后因矿山资金问题，未完成全部详查工作。为该矿初步设计、企业办证、融资、转让、价款评估等提供煤炭资源量和开采技术条件等必要的地质资料，以减少开发风险和尽快取得最大经济效益。

2 煤炭水文地质概述

2.1 我国煤矿地质

我国是煤炭资源大国，煤炭分布区域比较广阔，共分为4个主要聚煤区，分别是华北煤区、华南煤区、西北西南煤区以及东北煤区。煤矿水文特质划分具有重要的意义，首先水文地质划分能够很好的指导我国煤矿矿井水害防治问题，煤矿水文地质划分工作对象范围比较小，一般主要以矿井为主。我国在进行矿井水文地质划分的过程中要综合考虑多方面的因素，如：自然因素、人文因素。另外，我国煤矿在开采的过程中面临较大的自然水害威胁，这种情况下对煤矿水文地质进行划分和特征分析对水害的防治具有重要的意义。

2.2 我国煤矿水文地质类型划分

我国煤矿水文地质类型划分依据主要是矿井封闭情况和矿井开采特征，在此基础上结合全国范围内的水文地质条件，可将我国水文地质类型划分为极复杂型、复杂型、中等型及简单型，其比例如图1所示。

图1 我国煤矿水文地质类型划分调查统计图

（1）简单型：这种类型的煤矿具有很好的充水条件，而且矿井比较干旱，矿井分布一般位于侵蚀基准面以上，典型矿区为四川渡口狂、宁夏祖山矿等。

（2）中等型：这类煤矿主要位于充水条件好、没有松散含水层覆盖的地区，而且主要以裂隙断层水为主要充水源，中等型煤矿的典型代表为安徽淮南矿区、北京长沟峪矿等。

（3）复杂型：这类型的煤矿充水岩层主要以岩溶含水层为主矿井，顶板一般为胶结不太好的矿井，典型矿井区包含山东枣庄矿、新汶矿以及黄县矿等。

（4）极复杂型：这种类型的煤矿常常与地表水相连接、煤层直接顶底板一般为厚层强岩熔灰岩，而且这类型的煤矿煤层的隔水层一般比较稀薄，开采过程中可能会透水现象，而且比较容易受松软的上覆岩层的影响。我国此类典型煤矿有江苏徐州、山东淄博矿区等。

2.3 湖南省煤矿水文地质

湖南省位于江南，属于长江中游地区，地处东经108°47′～114°15′，其省域处于两个一级大地构造单元之间，西北部为杨子地体的冻缘，东部则为华南褶皱带的主体。两大单元由于地质发育条件的差异，所形成的构造单元。湖南境内西北、北、西南面以桑植～石门新华夏系褶断带的边缘为界，为澧水分水岭与湖北省、重庆市相邻，南部边界为新生代白垩～第三系内陆盆地，东临新生代断陷盆地～洞庭湖平原相邻，区域构造属新华夏系一级构造体系第三隆起带，组成湘西北弧型构造。湖南省西南部，褶皱隆起中低山裂隙，属新华夏第三隆起带南翼，主要由沅陵～麻阳～芷江拗褶皱带和雪峰山断褶带两个呈北东或北北东东次级构造单元组成，前者主要构造形迹为沅陵、麻阳—芷江这两列，北东30～35°走向的盆地呈多字形排列，盆地组成为中、新生界的白垩～下第三系陆相红色碎屑岩沉积、盆地周缘基底岩层主要为前泥盆系的浅变质岩系，仅在辰溪～怀化一线看石炭系～保罗地层。

3 湖南省涟源市渣度矿区漆树坪区段煤炭水文地质条件分析

3.1 矿区概况

漆树坪煤矿位于涟源市城区354°方向直距约34km处，行政区划属涟源市伏口镇管辖，北东段部分范围跨入新化县境内。工作区南西起白沙子湾、北东至王家井。地理坐标（80坐标系）：东经111°37′28″～111°40′28″、北纬27°58′15″～28°00′15″，面积3.98km2。

3.2 煤炭水文地质条件分析

3.2.1 矿区水文地质条件

详查区位置处于祁阳弧的北翼、涟源褶皱带次级晏家铺向斜的北西翼中段。晏家铺向为封闭的水文地质单元，该向斜轴向30～45°，中部及南部褶幅宽，北端较窄，两翼不甚对称，南东翼倾角15～35°，浅部局部地层倒转，北西翼倾角25～60°。两翼断裂较发育。

区域含水层有第四系孔隙含水层，石炭系中上统壶天群、石炭系下统梓门桥组裂隙含水层、石磴子组岩溶裂隙含水层，测水组砂岩裂隙含水层，煤层顶底板分布可靠的隔水层，矿床直接充水含水层为测水组砂岩裂隙含水层，区域水文地质条件简单。

3.2.2 地形地貌、气候条件

工作区属溶蚀、剥蚀低山丘陵及侵蚀堆积谷地地貌，高差悬殊大，地势较高处均为含煤地层及局部分水岭地段。地形坡度较平缓，一般20～30°。本区属亚热带季风湿润气候区，四季分明、雨量充沛，据涟源市气象统计资料（1961～2012年），评估区气象参数如表1所示。

但是区内地表水系不发育，仅有一条漆树小溪位于详查区中部，宽2～3m，除雨季流量稍大外，一般旱季流量较小。源头位于南部局部分水岭地段，由南向北西径流，于水对冲处向北西流出详查区，最终流入资江。其流量一般为221.191～599.406m3/h，枯水期流量167.335m3/h，该溪沿途切割了壶天群（C2+3ht）岩溶裂隙含水层、梓门桥组裂隙含水层、测水组砂岩裂隙含水层、石磴子组岩溶裂隙含水层等地层。

3.2.3 断水层

区内断裂较发育，规模较大、对煤层破坏较严重的主要分布在本区南西段，主要有F26、F27、F28等3条断层。

F26：沿详查区由西往东分布，其中段被F27错断，错距400m左右，走向长度3km左右，断层走向30°，倾向南东，倾角40～64°。该断裂为一条具推覆性质的走向断层，总体穿层，造成上盘含煤地层逆推于下盘壶天群之上，F1位于详查区北西侧边部，无大影响。含水性较强弱。

表1 涟源市气象参数

F27：为一近东西向展布于详查区南西段的平推断层，走向NNE，倾向NW、倾角不明。水平断距约300m左右，不仅破坏了煤系地层、而且切割了F26，据对门山向斜被F27切割后的两盘核部地层出露宽度推侧，北盘略有下降，南盘则上升，为正断层，断层带的含水性较强。

F28：为正断层，走向NE，倾向NW，倾角60°，走向长650m，对煤层破坏没有影响，含水性较弱。

3.2.4 老窑水

本次调查18个老窑，老窑溢流量为0.132～0.321m3/h。

3.3 矿区地下水补经排条件与充水因素

3.3.1 地下水补经排条件

地下水的主要补给来源为大气降水，其次为丰水季节地表水补给地下水。灰岩含水层的补给通道主要为岩溶裂隙及断裂带，碎屑岩的补给通道主要为砂岩裂隙及断裂带。地下水沿溶洞或裂隙径流。地下水排泄方式除测水组砂岩含水层分布生产井地段有机械排泄外，其它地段均以泉的形式排出地表。

3.3.2 充水因素

本区可采煤层为测水组3、5煤层，煤层顶底板分布可靠的隔水层，为矿床的隔水边界，矿床直接充水含水层为测水组砂岩裂隙含水层，流径煤系地层的小溪为测水组砂岩含水层的源头补给边界，但由于砂岩含水层渗透性较差，补给量较小。矿床的充水补给来源为大气降水、流径煤层顶底板的含水层之上的地表水，直接充水水源主要为砂岩裂隙水、区内曾有采煤活动，老窑中多有积水，将成为今后井巷充水的主要因素之一。充水通道主要为砂岩含水层中的裂隙、采空区及放顶形成的导水裂隙。

4 结束语

详查区煤矿床大部分位于当地侵蚀基准面以下，矿床的充水补给来源为大气降水，矿床直接充水含水层为测水组砂岩裂隙含水层，富水性弱，地表水对矿床直接充水含水层补给量小，断层带含水性较差，矿井涌水量小，水文地质条件简单。F27断层：为一近南北向平推断层，断层带的含水性较强。为了确保矿井安全，提高企业的经济效益，促进煤炭生产的持续发展，必须开展矿井防治水工作，并且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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[2]黄建中.浅议煤矿水文地质勘探技术[J].煤炭科技，2015（3）：88～89.

[3]陆四海.煤炭水文地质勘查如何减少抽水试验结果误差[J].内蒙古煤炭经济，2014（12）：128.

P641.4

A

1004-7344（2016）24-0177-02

2016-8-7

祝晓明（1986-），男，助理工程师，主要从事水工环地质工作。