兴荣煤矿水文地质条件分析

2010-08-29刘柱，梁云

科技传播 2010年19期

刘柱，梁云

贵州省煤田地质局一一三队，贵州贵阳 550023

兴荣煤矿位于织金县城北东约10km，矿区呈一不规则的四边形，其南北长约1 200m，宽约800m，矿区面积为0.9553km2。织（金）—贵（阳）公路经过矿区旁侧，交通较为方便。矿区地貌主要属中山岩溶地貌，其次为碎屑岩侵蚀切割地貌。地势中部高，向东、西两侧逐渐降低。

1 地表水、地下水以及断层水

1.1 地表水

矿区内无地表水体，仅在矿区西北部有季节性溪沟，雨季流量同大气降水联系紧密。

1.2 地下水

根据富水特征、岩性组合以及水力性质等因素，将矿区内各含水层（表1）、隔水层划分如下：

表1 含水层及厚度一览表

1.2.1 第四系松散层孔隙含水层（Q）

由残积、坡积物组成，岩性主要为黄色、黄褐色粘土砂土、砂粘土及碎石土等。厚度0m～20m。主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟附近，其特点是孔隙度大，透水性好，受降雨补给明显，为浅层孔隙含水层。由于厚度不大，富水性弱，为弱含水层。

1.2.2 飞仙关组岩溶裂隙含水层(T1f)

此带与上覆和下伏地层间岩性都是逐渐变化的，无明显标志，一般厚170m左右。为薄层、中厚层泥灰岩，间夹薄层石灰岩，下部主要为钙质泥岩。地表常成沿地层走向伸延的侵蚀山岭地貌，地势一般较高。垂直节理裂隙较发育，大部为方解石全充填，且有随深度逐渐减弱的趋势，仅浅部局部有小晶洞发育。此带以裂隙含水为主，含水性较弱水质属低矿化度的重碳酸盐钙型水。

1.2.3 大隆、长兴组岩溶裂隙含水带((P3c+d)

要为薄层硅质层和厚层、中厚层状燧石灰岩，一般厚33m。多位于反向陡坡中上部，极不利于地下水补给。钻孔中岩溶裂隙也普遍发育，多数呈半充填状，常见蜂窝状、海绵状溶蚀小孔，往往具有明显的水蚀痕迹，水位与上部地层有明显的变化，多数为漏水、消耗量很大。

1.2.4 二叠系上统龙潭组裂隙含水层（P3l）

出露于矿区中北部，岩性为砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤、泥岩、石灰岩等，一般组厚251m，由细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及石灰岩等组成，此带主要是细砂岩和石灰岩所含裂隙水，水力性质为承压水，但由于含水岩石单层厚度小，岩性变化大，加之补给条件不好，故富水性较弱。

综上所述该层为基岩裂隙含水层，富水性弱，为弱含水层。

1.2.5 二叠系中统茅口组岩溶水强含水带(P2m)

出露于区北部边界外。岩性为玄武岩，顶部为深灰色、浅灰绿色凝灰岩，厚度40m左右，含基岩裂隙水。下段约400m厚，为凝灰岩、玄武岩，据钻孔揭露，未发现有涌漏水现象。该组地层富水性极弱，为弱含水层。

1.3 断层水

矿区内断层较少，地面共查明有2条，未出露地表的盲小断层4条，总共6条。这些断层的存在，对本区地下水补给、排泄、流向均有一定影响，据地面调查和部分钻孔资料，断层主要表现为隔水的。

2 井田充水因素分析

根据矿区内地形地质、构造、地层含水性及地表水情况，并考虑裂隙发育情况和岩溶裂隙水储存及运移特征，本井田的充水因素从充水水源、充水通道和充水机理3方面进行分析。

2.1 充水水源

充水水源分为直接充水水源和间接充水水源。直接充水水源为龙潭组风化、构造裂隙水，间接充水水源为飞仙关组基岩裂隙水、茅口岩溶水。

2.2 充水通道

通过地质钻探资料，区内基岩节理、裂隙较发育，这些是连通含水地层与煤层的天然通道。未来煤矿的开采过程中，由于煤层大面积的开采，必将引起大量的采矿裂隙出现，这些人工裂隙将会是沟通含水地层与煤层的良好通道。

3 充水机理

井田煤层顶板砂泥岩裂隙充水机理是在重力作用下，沿岩石原生节理、裂隙、采动裂隙、导水断层等充水通道以滴水或淋水的形式进入巷道，煤层开采受顶板含水层影响较小。

4 开采条件下水文地质问题的预测

开采过程中，由于煤层大面积的开采，必将引起大量的采矿裂隙出现，这些裂隙可能会成为导致地下水改向的因素，本区隐伏断层发育，断层带力学性质较弱，较易受采动影响而发生应力变化，从而成为地下水通道。矿区内主要含煤地层龙潭组上覆长兴组、大隆组地层为弱含水层，煤矿床开采对此段岩溶裂隙水影响较小；龙潭组下部茅口组富水性强，但由于龙潭底部（27煤层以下）的泥岩细砂岩对其能起到相对隔水作用，所以龙潭组下部煤层与下伏的茅囗组水力联系亦弱，煤矿床开采对茅口组岩溶裂隙水影响较小。