民族煤矿充水因素分析

董顺华

（贵州省煤田地质局水源队，贵州贵阳550081）

1 民族煤矿概况

民族煤矿位于贵州省普定县城北东方向36km处，隶属普定县猴场乡管辖。距安顺市52km，矿区有简易公路与普定、补郎、来路乡村公路相接，交通较方便。矿区地貌以构造剥蚀低中山地貌为主，属亚热带季风气候，年平均降雨量1588.20mm，降雨主要集中在5～8月份。矿区属三岔河流域，长江水系。矿区范围内无大的地表水体，仅有雨源型的小嘎型冲沟发育。

该矿主要开采二叠系龙潭组M6煤层。开采标高在1450～1650m之间,该地最低侵蚀基准面在1000～1200m之间,设计采用斜井开拓。

2 矿区地层富（隔）水性

矿区内及附近出露含水岩组包括峨眉山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组和三叠系大冶组及第四系。各含水岩组富水性、隔水性等特征如下：

（1）第四系含水岩组：主要由残坡积、冲、洪积层形成的粘土、砂土、碎石土、砂砾层，厚0.00～10.00m。主要分布于沟谷、山麓及低洼地带，赋存孔隙水，未见明显泉水出露，多为季节性泉水。地下水补给水源主要来自大气降水，该岩组所含地下水水量小，富水性弱。

（2）大冶(T1d)组一段：岩性为粘土岩夹粉砂岩，岩层中不含水。岩层隔水性好，为隔水层。

（3）二叠系大隆长兴组（P3c+d）：主要由燧石灰岩夹泥晶质灰岩和钙质页岩组成，厚20.00～30.00m。岩石中节理裂隙及岩溶裂隙发育，在岩层底部有泉眼出露，最小流量1.50L/s，最大流量13.20L/s。水量具有明显的季节性，含岩溶裂隙水，富水性中等。

（4）龙潭组（P3l）：岩性为粉砂岩、粘土岩、页岩为主，夹煤层及煤线，厚度300.00～370.00m，岩层隔水性好，含水性差，岩层中有极少量层间裂隙水，但因岩层隔水性好，为相对隔水地层。

（5）峨眉山玄武岩组（P3β）：岩性为集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、砂页岩组成，为较好的隔水层。

3 矿区构造

该矿区位于扬子准地台、黔北台隆、遵义断拱、贵阳复杂构造变形区西部，补郎向斜仰起端。

补郎向斜：向斜轴在矿区中部通过，轴向北东,轴部地层主要为龙潭组（P3l）、长兴组（P3c）、大隆组（P3d）和三叠系大冶组（T1d），地层产状变化较大，岩层走向方位角由71°逐步转为245°，地层倾向由向斜北西翼的161°，逐步转向南东335°；倾角13°～29°，产状变化大，总体为北西翼倾角较缓，南东翼倾角较陡，属于宽缓褶皱。

通过实地调查，本区未发现其它构造，向斜构造对本区煤层产状变化和开采无较大影响，构造复杂程度分类为简单至中等构造类型。

4 充水因素分析

4.1 大气降水

大气降水是矿井充水源之一，它通过采动裂隙渗入矿井。但因地形较陡，无大面积积水洼地，降雨后水很快就通过冲沟排出区外；裂隙渗透较小。据该矿多年观测，洪水季节矿井积水增大不明显。但应加强雨季排水工作。

4.2 地表水

矿区内无大的地表水体，仅有小型冲沟发育，在矿区外北西方向250.00m处有一条小溪，发源矿区西北部1#泉点，由南东向北西流入马儿坝水库；同样在矿区外南西面400.00m处，有孟登水库（小型水库），水库的水流入北西方向的三岔河。在雨季可汇集地表水流，在其下采矿时应注意避免与地面沟通，导致沟水直接进入井巷。

4.3 上覆含水层

大隆长兴组灰岩含水层位于煤系地层顶部，距开采的M6煤层较近仅60.00m左右(根据补郎勘探区的综合资料)。矿井中可采煤层厚度为1.20～5.38m，采空冒落隙裂最大值为95.24m，能直接导通该组，岩溶裂隙水通过裂隙可直接渗入井下。下伏地层为峨眉山玄武岩组，为较好的隔水层，并且矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面以上，因此，大隆长兴岩溶裂隙水对本矿有直接影响，是矿井主要充水源。在采矿工作中要加强顶板管理工作，防止该层水突入井巷造成水害。

4.4 老窑及采空区积水

老窑及采空区水是矿井生产中主要充水水源之一。该矿+1550.00m水平以上到煤层露头曾经有多个小矿开采，开采深度、范围及积水情况不清，无资料记载，现无法进行准确计算。本次通过对矿区内及矿区外100m以内的小窑进行地面调查、访问；井下采空区通过实际调查及现有资料分析；用CAD软件在图上圈出面积，依据所采煤层的厚度计算出各采空区的体积，根据相关学科的理论、山区采煤的特点结合实际情况按各采空区体积的40%估算积水量。通过计算本矿区采空区积水量供计214927.00m3。因此，矿井在开采期间，应加强老空区探放水工作，防止老窑突水事故发生。

4.5 地质构造导水影响

该矿区位于扬子准地台、黔北台隆、遵义断拱、贵阳复杂构造变形区西部，补郎向斜仰起端。

通过实地调查，本区未发现其它构造，构造复杂程度分类为简单—中等构造类型。虽然在矿区中未见明显的断层破碎带，但岩层节理裂隙较发育，岩性较破碎，裂隙带导水性较强，对煤层开采有一定影响，应做好井下防水及排水工作。

4.6 封闭不良钻孔

矿区内有一钻孔，对钻孔按照规范要求进行封孔，难免会出现封孔质量不好的层段。当接近钻孔时，有可能引起钻孔导水，使上部水体突然溃入矿井。

5 充水通道

5.1 岩石天然节理裂隙

矿山内的长兴组灰岩含水层位于煤系地层顶部，该层岩溶裂隙发育，距开采煤层较近，采空冒落裂隙能直接波及到该层位，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

5.2 人为采空冒落裂隙

未来的采煤活动将产生大量的采空冒落裂隙，这些人为冒落裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。

5.3 小煤矿和老窑采空区

区内沿煤层露头线一带分布着大小不一、开采深度不一的老窑，其废弃采面或巷道可能有老窑积水、部分地表水可能通过该通道直接进入矿井的。

6 结论及建议

通过调查，初步查清了矿井的水文地质条件、地表水、地下水对矿井的影响程度及矿井充水因素，矿井内无河流、水库等大型地表水体，且该矿开采标高在最低侵蚀基准面之上,因此矿井充水水源主要为地下水和老窑积水及钻孔导水。本矿山直接充水水源主要为大隆长兴组岩溶裂隙水、老窑采空区积水和钻孔导水。故本矿山属于以顶板岩溶裂隙充水为主的矿床，所以在采矿工作中要加强顶板管理工作，防止该层水突入井巷造成水害。矿井在今后的采掘过程中，煤层接近线,为预防老采空水突然溃入井下，应采取永久封闭小窑井口的措施，并加强探、放水的工作和留设防水煤柱，采掘时必须遵循“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，避免突水灾害的发生。

[1] 张益飞.山东省济宁煤田某矿区水文地质调查［J］.中国资源综合利用,2013(12).