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三矿水文地质类型划分报告

作者:煤矿安全网 2012-06-25 21:48 来源:煤矿安全网

  目 录

  1.水文地质类型区的划分…..……………………….………….3

  1.1水文地质类型区的定义………………………….…………….3

  1.2水文地质类型区特征…………………………………………...3

  1.3水文地质类型区划分原理………………………….……………3

  2.划分区矿井概况………………………………………………..3

  2.1位置交通………………………………………………………….4

  2.2地形地貌………………………………………………………….5

  2.3气象水文…………………………………………………..…...5

  2.4地震……………………………………………………………….5

  3.水文地质类型区划分成果…………………………………....5

  4. 水文地质类型区的划分、地下水补、径、排条件………...5

  5.以往地质和水文地质工作…………………………………...6

  6.地质概况………………………………………………………..7

  6.1地层……………………………………………………………...7

  6.1.1寒武系(∈)……………………………………………..…7

  6.1.2奥陶系中统马家沟组(02m)…………………………...7

  6.1.3石炭系上统(C2)………………………………………..8

  6.1.4二叠系(P)……………………………………………...8

  6.1.5三叠系下(T)…………………………………………….9

  6.1.6新近、第四系(N+Q)……………………………….....9

  6.2构造……………………………………………………………...9

  6.2.1嵩山背斜……………………………………………..10

  6.2.2五指岭断层……………….………………………….10

  6.2.3柳树沟正断层(F3)…………………………..10

  6.2.4郭小寨断层……………………………………..11

  6.2.5新寨断层…………………………………………11

  7.区域水文地质概况……………………………………..…11

  8.矿井水文地质条件…………………………………………12

  8.1含水层概况…………………………………………………12

  8.1.1碳酸盐岩类岩溶裂隙承压含水层组…………………12

  8.1.2太原组下段灰岩含水层……………………………..13

  8.1.3太原组上段灰岩含水层……………………………..13

  8.1.4砂岩裂隙承压含水层组………………………………14

  8.1.5第三、四系砂砾石孔隙水含水层组…………….….14

  8.2充水因素分析………………………………………………15

  8.2.1矿床充水因素……………………………………..…15

  8.3矿井涌水量预算……………………………………………16

  8.3.1预算方法确定……………………………………..…16

  8.3.2矿井涌水量预算…………………………………..…16

  8.3.3矿井涌水量预算结果及其评价…………………..…16

  9采煤工作面及掘进工作面水文地质类型特征及措施………….19

  10结语………………………………………………………..19

  参考文献………………………………………………….20

  水文地质类型划分报告

  1.水文地质类型区的划分

  1.1水文地质类型区的定义

  水文地质类型区是指按照地下水含水层岩层的结构条件及地貌形态和成因相似性划分的独立或相对独立的区域。

  1.2水文地质类型区特征

  水文地质类型区特征是地下水按一定的地下水流域分布、运移、在一定的地质、水文地质条件制约下,在一定的空间范围内储存、运动,完成补给、径流、排泄过程。

  (1) 具有一定的容积和内部组合。

  (2) 在空间范围内有势能的转换技能。

  (3) 具有一定的边界类型和构造组合。

  (4) 具有相对独立的补给、径流、排泄系统,即同一地下水类型区,一定的排泄量等于一定的补给量。

  (5) 与相邻的水文地质类型区存在一定的联系。

  (6) 具有一定的水质类型和组合关系。

  1.3水文地质类型区的划分原理

  1.3.1划分原则

  (1)水文地质类型区勘查和地下水资源评价相结合。

  (2)水文地质类型区与地质成因相结合

  (3)主要含水层的介质类型与地形地貌、埋藏条件、岩性、透水性能和地下水化学类型相结合。.

  2划分区矿井的概况

  河南红旗煤业股份有限公司三矿位于巩义市大峪沟镇玉皇庙村,井田走向长1000m,倾斜宽1200m,面积1.1k㎡,保有资源储量455万吨,可采储量234.8万吨,设计服务年限11年。矿井正常涌水量30m3/h,最大涌水量60 m3/h,水文地质条件简单。煤层无自燃发火倾向煤尘无爆炸危险性,煤层不易自燃,开采技术条件良好。矿井设计设计生产能力为15万吨/年,井田开拓采用立井单水平上山开采,首采区为11采区,采区采用前进式,工作面采用后退式,通风采用中央并列式的通风方式

  2.1位置、交通

  河南红旗煤业股份有限公司三矿位于巩义市大峪沟镇玉皇庙村,东距大峪沟2㎞,西距巩义市15㎞。本区交通以公路为主,310国道从矿区南部经过,并有简易公路与310国道相连,交通便利。地理坐标为:东经为113°05′52″—113°06′37″,北纬34°42′39″—34°43′28″。

  大峪沟河南红旗煤业股份有限公司三矿边界拐点一览表 表1—1

  序

  号地理坐标直角坐标

  东经北纬XY

  1113°05′52″34°43′01″384362038417358

  2113°06′01″34°43′16″384409538417593

  3113°06′03″34°43′28″384446038417635

  4113°06′37″34°43′27″384445238418506

  5113°06′37″34°42′39″384295038418500

  2.2地形地貌

  本区属于低山丘陵地带,地势总体南北高中间低。区内地形起伏较大,海拔标高为+250~+320m,相对高差70m。地表大部分被黄土覆盖。

  2.3气象、水文

  本区属黄河流域伊洛河水系。大峪沟矿位于矿区西北部,属季节性河流,旱季水量变小或断流。本区历年洪水位为+150~+175m。地表受大气降水控制,区内地面冲沟发育,及地表坡度大,雨季洪水汇集,形成暂时性地表径流,平时干枯,区内水文地质条件简单。

  本区属大陆性半干旱气候。夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。

  2.4地震

  据巩义市地震局资料记载,荥巩一带曾发生过40余次地震,其中破坏性较大的是公元119年3月10日汜水地震,震中烈度为八度,震中在洛阳附近。距今最近的一次地震发生在1973年12月14日,震级为3级。上述历次地震对本区域均有波及。

  3.水文地质类型区划分成果

  红旗三矿煤田属华北内地层嵩箕地层小区有4个类型小区。区内地层出露比较齐全,主要发育地层为:古生界寒武系、奥陶系中统、石炭系中统二叠系, 中生界三叠系中下统新生界新近系、第四系。矿区主要以断层处褶曲轴部裂隙密布带、新构造活动强烈的断裂带、老窑区等作为边界来划分的。通过这样的划分大大减少了矿区的开采难度、节省了大量的人力物力资源,提高了安全系数,从而增加了开采效率。

  4. 水文地质类型区的划分、地下水补、径、排条件

  综合分析了矿上的各水文地质类型区条件,地下水的补给来源为大气降水入渗补给及降水形成的地表径流和出露泉水的再入渗补给。地下水径流处埋藏性岩溶水外,一般径流路径较短。地下水自然排泄方式有三种,一种是含水层被水流切割,地下水以泉水形式排泄,一种是两翼裸露岩溶区接受降水入渗补给后沿近于垂直向斜轴向的压张断层汇集后,分别向南向北渗流成为主要的补给来源。另一种是浅层的地下水以蒸发的形式排泄。

  5.以往地质和水文地质工作

  2003年河南省煤田地质局三队对大峪沟井田内东段(面积73916k㎡)进行了二1煤层瓦斯地质勘察工作,施工7孔,钻探进尺2568.88m,用解析法完成二1煤瓦斯样10个。于2003年12月提交了《郑州市大峪沟矿务局井田东段二1煤层瓦斯地质总结》,根据《防治煤与瓦斯突出细则》确定本区二1煤层属无突出危险煤层。河南省煤田地质局于2003年12月组织专家评审通过了该总结

  2006年10月,河南省煤炭地质勘察研究院受郑州市大峪沟矿务局委托,编制了《河南省郑州市大峪沟矿务局煤炭资源储量核查报告》,其核查范围包括了郑州市大峪沟矿务局煤矿、红旗一矿、红旗二矿、河南红旗煤业股份有限公司三矿、小关一矿、小关二矿,各矿井资源储量未单独进行核实估算。该报告经北京中矿联咨询中心以中矿豫储评【2006】205号文下达了矿产资源储量评审备案证明。

  上述地质工作,对本区的地层、构造、煤层、水文地质、瓦斯地质及其他开采技术条件均有详细论述,为本次水地质编写提供了较为可靠的地质资料

  6.地质概况

  6.1地层

  矿区煤田属华北内地层嵩箕地层小区。区内地层出露比较齐全,主要发育地层为:古生界寒武系、奥陶系中统、石炭系中统二叠系, 中生界三叠系中下统新生界新近系、第四系。

  6.1.1寒武系(∈)

  出露在煤田南部的青龙山、鸡冠山、小顶寨一带,分下、中、上三统,均为整合接触。与下伏元古界震旦系呈假整合接触。

  下统(∈1):底部以绿黄色泥质石灰岩、浅灰色白云岩为主;下部为灰色~深灰色中厚~厚层状石灰岩;上部为杂色砂质泥岩、泥灰岩夹粉砂岩。厚度182~308m,均厚245m。

  中统(∈2):下部为紫红、黄绿色泥岩与中细粒砂岩叠加,偶夹石灰岩;中部为厚层状石灰岩与黄绿色页岩、泥岩相互叠加;上部为深灰~灰色厚层状石灰岩,具鲕状结构,含泥质团块及条带。厚392~535m,均厚464m。

  下统(∈3):下部为浅灰色层状鲕状白云质灰岩;中部为浅黄色中厚层状白云质灰岩;上部为厚层状含燧石团块及条带白云质灰岩。厚289~316m,均厚303m。

  6.1.2奥陶系中统马家沟组(02m)

  分布于煤田南部的白窑、宋沟、丁烟一带和东南部的东岭、高台岭一线,假整合于寒武系地层之上。上部为灰色厚层状隐晶质灰岩,偶夹暗紫色泥质石灰岩,溶洞较发育;顶部为深灰色灰岩与泥岩互层,局部夹灰黄色钙质泥岩。厚184.4~237.07m,均厚193m。

  6.1.3石炭系上统(C2)

  本溪组(C2b)分布于荥巩煤田南部的马沟、宋沟、瓦窑南一带,为灰~深灰色鲕豆状铝质泥岩、铝土岩;底部有暗红色铁矿。本组厚2.57~33.69m,均厚74.72m。

  太原组(C2t)为一套海陆交互含煤地层,主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层和石灰岩组成。该组含石灰层4~9层,含煤多达9层。本组厚19.84~126.94m。均厚74.72m。

  6.1.4二叠系(P)

  自太原组顶至三叠系下统刘家沟组砂岩底,分为二叠系下统的山西组(P2sh),一般总厚920m左右,与下伏地层太原组呈整合接触。

  (1)下统

  山西组(P1sh):在荥巩煤田广泛分布,位一套潮坪相或三角洲含煤地层,由深灰~黑灰色泥岩、中细粒砂质泥岩、砂质泥岩和煤层组成。本组厚39.59~110.68m,均厚75.14m。

  下石盒子组(P1x):由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、铝质泥岩、细~粗沙粒砂岩,夹煤线及炭质泥岩薄层。可分三、四、五、六4个煤段。泥岩、砂质泥岩中普遍含铝质,局部含菱铁质鲕粒。本组厚224~390m,均厚307m。该组与下伏山西组地层为整合接触。

  (2)上统(P2)

  上石盒子组(P2s):为浅灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩及浅灰、灰白色细、中粒长石石英砂岩组成,泥岩和砂质泥岩中多含铝土质,具暗斑和紫斑,局部含小鲕粒,煤层层位常有黑色泥岩存在。分七、八、九3个煤段。本组厚156.22~278.82m,均厚250m。

  6.1.5三叠系下(T)

  刘家沟组:下部地层为紫红色厚层状中细粒长石石英砂岩,铁硅质胶结,具大型卸状交错层理,其中砂岩地层在地表常形成山峰,称金斗山砂岩;上部为暗红、褐紫色泥岩、砂质泥岩、砂岩。本组厚90~332.4m,均厚347.5m。与下伏石千峰组呈整合接触

  和尚沟组:岩性由红色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主,夹暗紫红色中细粒石英砂岩。厚220~475m,均厚347.5m。与下伏地层刘家沟组呈整合接触

  中统二马营组(T2)

  下部为黄绿色细粒长石砂岩与紫红色泥岩互层,上部为紫灰色细粒砂岩与泥岩互层,夹暗紫色厚层中粒长石砂岩。该组厚179~609m,均厚394m。与下伏地层和尚沟组呈整合接触

  6.1.6新近、第四系(N+Q)

  分布广泛,角度不整合于各时代地层之上。主要为黄土、耕植土、砂质粘土、砾石层等松散沉积物,厚329m,均厚164.5m。

  6.2构造

  红旗三矿煤田属华北内地层嵩箕地层内,其基本构造形态为走向近东西、倾向北、倾角7~14°的单斜构造。构造方向以轴向近东西的褶皱和近东西向断裂为主,并有后期北西向和北东向平移断裂的干扰。本井田构造形式严格受嵩萁区域构造的影响与控制。

  红旗三矿煤田自东往西发育有絮状滑动构造、大峪沟华东构造等数个滑动构造。

  主要构造分述如下:

  6.2.1嵩山背斜

  位于嵩山山西无指令腹部,属于嵩山背斜东延部分。褶皱轴呈EW向,全长40km,西段被五指岭断层截接,向东经崔岗圣水峪至三李附近逐渐倾伏与新生界地层之下。背斜核部为元古界嵩山群、震旦系和古生界寒武系地层,两翼依次为奥陶系、石灰系、二叠系及三叠系地层,北翼地层倾角10~15°,南翼倾角30°,轴面略向北倾斜。

  6.2.2五指岭断层

  五指岭断层在区内出露于巩义~庙凹~登峰一步岭~新密花家峙一线,北越黄河,南抵许昌,全长约130km,切割了原生界和古生界地层,总体走向315°。断层面北段倾向SW,中段近直立,南段倾向NE,较陡,一般70~80°,地表形成宽达300m左右的北陡南凹的谷地。五指岭断层既是偃龙井田与荥巩煤田的分界,也是两水文地质单元的地表水和地下水的分水岭。

  6.2.3柳树沟正断层(F3)

  柳树沟断层是一条区域性大断层,构成荥巩煤田北西部边界。走向NE30°,倾向NW,倾角65~75°,延伸长度大于25km。据钻孔资料,上盘574.58m终孔,层位为三叠系下统刘家沟组金斗山砂岩,下盘741.40终孔,层位为O2m。推测该断层落差1100m。

  6.2.4郭小寨断层

  位于本区北部,地表被新生界地层掩覆,构成荥巩煤田北部边界。走向沿NW方向延伸,倾向SW,倾角60~70°,全长约50km。断层切割古生界及中生界地层落差大于300m,NE盘上升,SW盘下降,为一条规模较大的正断层。

  6.2.5新寨断层

  位于本区东部,构成计河井田与三李井田的分界。走向NE,倾向NW,NW盘下降,SE盘上升,落差90m,正断层。

  7.区域水文地质概况

  按区域含水层岩性和地下水的水力特征,区域含水层可分为四盐溶裂隙含水岩组,裂隙含水岩组和孔隙含水岩组等3个含水岩组。

  盐岩溶裂隙含水岩组:地表主要出露于二1煤层露头以南中低地区,呈东西条带状展布,岩性主要以寒武系、奥陶系及石炭系石灰岩、白云岩为主。

  岩溶、裂隙较发育,富水性较好,地面可见1—7m高的溶沟,且有泉水出露。含岩溶裂隙承压水,但由于岩溶裂隙发育不均,并受地形地貌和区域水文地质条件控制,导致富水性差异较大,据区域资料,本含水岩组单位涌水量为0.01—6.971 1/s·m,特别是奥陶系和石炭系灰岩是矿井间接或直接的主要充水含水层。

  裂隙含水岩组:本含水岩组在荥巩煤田有广泛出露,主要由二叠系和三叠系砂岩组成,含裂隙、孔隙承压水。二叠系上部和平顶山砂岩厚度大,裂隙较发育,富水性较强,但其间有较厚的多层泥岩和砂质泥岩,隔水层一般对矿井涌水量影响不大,二叠系下部石盒子组和山西组尚有多层砂岩裂隙含水层,含裂隙孔隙承压水,局部富水性较强,特点是二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙、孔隙水对矿井冲水有一定影响。

  孔隙含水岩组:主要分布于煤田中东部的丘陵间及倾斜平原内近代河谷中,由中细砂和砂砾石组成,其沉积厚度10~30m。据区域民井抽水资料,单位涌水量为0.539~51.601/s·m富水性受含水层厚度及补给条件控制,是工农业用水的良好水源。北部与东部京广线一带平原区孔隙水,已粘土、砂质粘土和砂、砂砾石及黄土组成,含有丰富的孔隙潜水及承压水,由于多旋回的沉积,有多层砂及砂砾石构成,水位埋深10~70m,单井涌水量为60m3/h,水质良好,是工农业用水的良好基地

  8.矿井水文地质条件

  8.1含水层概况

  根据地层岩性的组合关系、岩层的富水性、地下水的赋存及埋藏、岩性特征,将该矿内对矿井充水和矿山供水有重要意义的岩层划分为10个含水层和5个隔水层。现将井田主要含隔水层按由老到新的顺序叙述如下:

  8.1.1碳酸盐岩类岩溶裂隙承压含水层组

  1)、奥陶系(02)灰岩含水层

  奥陶系灰岩含水层由泥质灰岩、泥灰岩、灰岩组成,广泛出露于煤系地层以南低山丘陵区,为煤系地层的基底,本次施工中,揭露最大厚度为77.70m,据矿区资料实测剖面厚141.86—204.95m,含岩溶裂隙承压水,局部含水丰富,是一1煤层底板直接充水含水层。由于距二1煤层间距较大,其间尚有多层泥岩、砂质泥岩和粉砂岩隔水层,故奥陶系灰盐水对二1煤层矿井涌水量影响不大,但在断裂构造部位通过断裂带导水或奥陶系灰岩与煤层二1对接,则会造成灰岩水突入采区造成突水淹井。

  由于灰岩溶裂隙发育不均,富水性悬殊,所以对煤田的影响程度不尽相同。据大峪沟矿区资料表明:q=1.0183—53.69 1/s·m,渗透系数k=0.219m/d,水位标高H=184.36—288.45m,水质类型为HCO3—Ca·Mg型,矿化度0.20~0.30g/1,PH值7~735。

  8.1.2太原组下段灰岩含水层

  由L1~L4灰岩组成,据钻孔揭露,本段灰岩厚度2—15.90m,平均厚度9.90m,L1~L2灰岩普遍发育,一般厚度8m左右,L3、L4灰岩仅局部存在。L1—2灰岩上部成分较纯,成熟度高,下部泥质含量较高,局部裂隙发育,富水性较强,据大峪沟井田资料,单位涌水量q=0.0198 1/s·m参透系数K=0.0379m/d,水位标高H=+340.96m,水质类型为HCO3—Ca·Mg,PH值7.35,矿化度0.378g/1。

  本段灰岩为一1煤层顶板直接充水含水层,因灰岩富水性不均一,特别在断裂破碎带或本溪组厚度较薄地段,可能会与奥陶系灰岩水联通,对一1煤层矿井造成突水淹井。

  8.1.3太原组上段灰岩含水层

  上段灰岩由L7~L9灰岩组成,据本区新老钻孔揭露,穿过上段灰岩层位者14孔,其中存在3层灰岩者1孔,存在2层灰岩者1孔,存在1层灰岩者10孔,灰岩全不存在者2孔,从上述数据可以说明,本井田上段灰岩层数和岩性变化交到,L8灰岩相对稳定,分析是沉积相变的因素所致。灰岩厚度0.20~9.90m,本区灰岩纯洁度较低,且裂隙发育不均匀,施工中未发现漏水钻孔,据相邻的大峪沟井田1909孔抽水结果,涌水量近于零,水位下降27.69m,经三天后尚未恢复稳定,充分说明本段灰岩含水层岩溶裂隙发育不均匀,局部连通性较差。

  据相邻谷山井田8809孔资料,点位涌水量q=0.00043 1/s·m,水位标高h=200.21m,渗透系数K=0.012m/d,水质类型为HCO3—K·Na型,矿化度0.712g/1,PH值7.30。

  太原组上段灰岩为二1煤层底板直接充水含水层,但由于其发育程度低,厚度薄,富水性差,局部富水性强,与二1煤层间并有隔水层存在,一般情况下对二1煤层矿井充水量影响较小,但局部地段上段灰岩厚度大(如202孔附近)岩溶裂隙发育,且距二1煤层较近,特别是在遇断层与下伏灰岩含水层连通情况下,可能对二1煤层矿井造成突水淹井,应引起注意。

  8.1.4砂岩裂隙承压含水层组

  主要由下石盒子组、山西组中、粗、细粒砂岩组成,其中主要有二叠系山西组二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙含水层、上下石盒子组砂岩裂隙含水层、石千峰组平顶山砂岩含水层和三叠系刘家沟组金斗山砂岩裂隙含水层组成。含水层之间均有泥岩、砂质泥岩隔水层,对矿井充水影响不大,主要是二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙含水层对二1煤矿井充水有一定影响,现叙述如下:

  二1煤层顶板砂岩含水层大致按开采陷落导水裂隙带影响高度的1.5倍确定,其范围为二1煤层顶板以上60m,一般由3~6层细、中、粗粒砂岩组成,厚度从1.61~31.91m,一般23m左右,从二1煤顶板砂岩等值线图可见,厚度变化不大,在短距离内有尖灭和增厚特点,厚度规律不明显,据临区大峪沟资料,单位涌水量q=0.0000532~0.00797 1/s·m,K=0.000530~0.0352m/d,水位标高H=+287.57~+212.60m,水质类型为HCO3—K·Na型,PH值8.1,矿化度0.746g/1,富水性弱,但随开采顶,形成冒落带裂隙,是未来矿坑充水的直接水源。

  8.1.5第三、四系砂砾石孔隙水含水层组

  第三、四系冲积层孔隙含水层主要由砂层、砾石和砂砾石层组成,含丰富的孔隙水,在本区外围的无河河谷和玉皇庙北地段,已成为农田灌溉和大峪沟矿的临时水源。据民井抽水资料,单位涌水量g=0.83—10.51 1/s·m,渗透系数K=21.88—88.92m/d,水位埋深6.73—11.75m,水位标高H=+167.25—+254.77m,水质为SO4·HCO3——Ca·Mg型,PH值7.25—7.50,矿化度0.675—0.912g/L。

  8.2充水因素分析

  8.2.1矿床充水因素

  1)、大气降水

  本区风雨期多集中于7、8、9月份,降水量约占全年总雨量的60~70%,若遇风化裂隙将直接渗入地下,成为矿坑突水的因素之一。

  2)、煤层顶底板水

  在二1煤上部砂岩水与开采带沟通时,含水层的水可直接进入矿坑。

  一1煤顶板太原群下段灰岩含水层裂隙岩溶发育,含水丰富,因顶板冒落或遇岩溶发育点,可直接充入矿坑。

  奥灰水灾底板隔水层,薄弱或遇构造裂隙地段可突破底板进入矿坑,本次施工中未发现漏水钻孔,但由于奥灰含水性不均匀,生产中要采取防护措施

  8.3矿井涌水量预算

  本矿现主要开采二1煤,故本次仅对矿井开采的二1煤层进行

  矿井涌水量预算。

  8.3.1预算方法确定

  本次二1煤层矿井涌水量预算采用比拟法,其中二1煤顶板水选用本矿井正在开采的二1煤层排水资料进行比拟;对二1煤底板水,限于本矿井无水文资料,因此选用邻近的新中矿谷山井田和小关二矿资料进行比拟。

  按以上预算二1煤顶底板水量之和作为矿井正常涌水量,按调查到的矿井雨季最大涌水量与底版水量之和作为矿井的最大涌水量。

  8.3.2矿井涌水量预算

  1)二1煤层顶板水(Q顶):采用比拟法计算,以本矿井目

  开采二1煤层水文资料进行比拟。

  比拟法计算公式:

 

  式中:Q顶、Q0—预算矿井、比拟矿井顶板涌水量(m3/h)

  S、S0—预算矿井、比拟矿井的疏干水位降深值(m)

  计算参数确定:矿井初始水位标高采用本矿区内603、1308、1909处水资料的平均值为+277.65m,据矿方资料,目前本矿井开采的最低水平为+80m,正常涌水量为10m3/h,最大时为25m3/h,现拟计算以最低开采标高-190m(F3以东),计算矿坑涌水量确定S=277.65m+190m=467.65m;S0=277.65m-80m=197.65m

  计算结果:将参数代入公式

得一般涌水量为11.20 m3/h,最大为27.99 m3/h。

 

  二1煤层底板水(Q底):由上采用比拟法计算,比拟矿井为邻近开采二1煤层的新中煤矿谷山井。

  比拟法计算公式:

 

  式中:Q底、Q0—预算矿井、比拟矿井底板涌水量(m3/h)

  S、S0—预算矿井、比拟矿井的水头降低值(m)

  计算参数确定:比拟矿井为新中谷山井开采水平-47m,C2t上段岩溶水位标高+200.21m;按设计本矿井最低开采标高为+80m,计算矿坑涌水量确定S为120.21m。

  计算结果:将参数代入公式

 

  预算该煤矿二1煤层底板涌水量6.97 m3/h。

  8.3.3矿井涌水量预算结果及其评价

  经上述预算,其结果为:

  全矿正常涌水量:Q=Q顶+Q底=18.17m3/h

  全矿最大涌水量:Qmax=41.93 m3/h

  本次矿井二1煤层涌水量预算的公式选择、参数选取是经过多种手段方法验算筛选出来的,比较切合实际情况,预算结果可靠的。

  对于C2t上段岩溶水突水的预算,主要考虑了该含水层极不均一的富水性特征,但不能排除断层破碎带、构造复合部位、裂隙发育带含水层存在强劲流带,突水量可能更大的可能性。因此,在矿井开采时应积极采取防范措施,以免造成矿井突水事故

  (三)矿床水文地质类型确定

  河南红旗煤业股份有限公司三矿位于荥巩煤田西端,紧邻区域地下水补给区,地处补给、径流区内,但由于受自身沉积条件影响,所以水文地质条件比较简单。

  二1煤顶板直接充水含水层为二1煤上60m砂岩,其单位涌水量0.0000532-0.00797L/s.m,该矿井受地表裂隙影响较大,雨季多为顶板淋水;底板为太原组上段灰岩含水层,富水性极不均匀。底板下一1煤层已开采,矿井受底板水害威胁较小,且由于涌水量小,大峪沟井田钻孔抽水多不能进行。因此该矿属于裂隙充水矿床至岩溶充水矿床。

  根据二1煤的赋存条件和煤层顶底板直接冲水含水层的富水特征,确定矿井水文地质类型为二类第一型至三类一型。

  9采煤工作面及掘进工作面水文地质类型特征及措施

  工作面的岩溶、裂隙部分发育不全局部连通性较差,少数地方出现断层现象,对工作面影响不大,隔水层一般对矿井涌水量影响不大,对工作面也没有太大影响,开采时应积极采取防范措施,加强采掘工作面探放水工作,严格执行“有疑必探、先探后掘、物探先行、钻探验证”的探放水原则。

  10结语

  通过对水文地质类型区的划分及确定研究,对准确掌握水文地质类型区划分及其开发利用状况、配置、制定与类型区相对区相对应的行政区域的地下水资源量,可开采及开采利用方案、需水量及节水方案,井田的管理运用方案及地下水动态监测网的建设提供科学依据,为实现地下水可持续开发和利用奠定基础,为煤矿安全生产提供保障。

  参考文献

  1. 河南省水利厅水文地质类型区

  2. 河南省水利水保局

  3. 河南省水利水资源勘探局

  4. 水资源开发与保护

  5.水文地质学

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