州景煤矿矿井水文地质条件及对开采的影响分析

覃文武

摘 要：阐明了州景矿矿井水文地质条件，重点介绍了各含水层、隔水层的情况、主要的地质构造及相互之间的联系，分析了水对矿井开采的影响，为矿井水防治工作奠定了基础。

关键词：水文地质条件；含水层；隔水层

引言

州景煤矿位于百色市田东县西郊12公里处。井田位于百色煤田向斜南翼中段，为一单斜构造，地层走向大致为NW～SE向，地层倾角7°～12°；宽阔的倾伏向斜及小型短轴背斜不甚发育，但断层较多。东部118A勘探线以东370米为划定边界（五号断层、六号断层之间的块段与塘内煤矿相接），西邻长岭煤矿，南接闭坑矿井里拉矿（以落差90～120米的五号断层为界），北面分别以七号断层及八号断层为界，整个井田由浅至深呈东西长、南北短的狭长块段，南北方向走向长为560～1160米，东西方向倾斜长为2072～2350米（与塘内煤矿交接处1840米）。

矿井始建于1966年，1970年投产，开采第三系新洲组的四煤、五煤一、五煤二煤层。原生产能力21万吨/年；2006年核定能力为33万吨/年，2006年至今年产已达33万吨原煤。

1 地表水文地质条件

百色煤田地貌上属于河谷地形，谷缘以第三系、三叠系砂岩、泥岩为主构成的丘陵地形，仅在那坡附近见有二叠系灰岩构成的岩溶地貌类型。在河谷内除发育河漫滩阶地外尚发育河流阶地，由老至新可分为Ⅰ～Ⅳ，阶地台面标高为105～175m，地形平坦。第三系、二叠系构成的丘陵地貌，其海拔标高为140～500m，相对高差50～360m，切割不深。

煤田内地表水系比较发育，除纵贯整个煤田的右江外支流较多。右江构成煤田的最低侵蚀基准面，是煤田的地表水和地下水的排泄通道。根据右江在百色和田东两个水文站的观测资料，右江历年最高洪水水位分别为119.927m和101.69m，最低水位为109.217和88.34m，月平均最高水位分别为113.667m和94.73m，最低水位分别为109.217m和88.34m，年最大流量2760立方米/秒，最小流量32.500立方米/秒。

新州河（里拉河）自北向南穿越州景矿区东部汇入右江，河宽5～20m，其水量补充来源主要是大气降水，流量变化大枯水期流量小，丰水期流量大，水位多受右江水位依托。

综上所述，右江河、新州小溪是州景矿区地表水和地下水排泄通道。

右江河自矿区西南角边界外约250m流过，河宽245m左右。

2 矿井主要隔水层

矿井主要隔水层为那读组田东段隔水层，为灰褐、淡褐、褐色的巨厚层状泥岩，结构致密，具贝壳状断口，局部微含砂质和少量螺蚌化石。顶部夹薄层灰绿色泥岩，灰绿、灰褐色砂质泥岩、粉砂岩，逐渐与那读组下百岗段过渡。本段以典型的巨厚层状灰褐色泥岩为特点，12300孔揭露厚度达122.85m。

3 矿井主要含水层

3.1 那读组下百岗段（E2nb）弱含水层

一般厚度为225m。主要由浅灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩（局部为砂岩）及煤层组成，夹薄层泥灰岩和钙质砂岩，含钙质结核；中下部含有甲四、甲五1、甲五2煤三层可采煤层。泥岩、砂质泥岩为隔水层；泥质粉砂岩、粉砂岩（局部为砂岩）为弱裂隙、孔隙含水层，具有一定的水头压力，水位标高在120m±，据12502（检）孔抽水试验资料，单位涌水量为0.0141～0.0197L/s，参透系数为0.095～0.117m/d，水质类型为重碳酸钙水。

粉砂岩、砂岩呈透镜体产出，其分布无规律可寻，117～119勘探线甲四煤层顶板为细砂岩，其厚度从西向东变薄，至120线尖灭，开采甲四煤的2403工作面时顶板稍有淋水现象；118～119勘探线，甲三-2煤顶板之上约3～5米有一砂岩透镜体，在11903孔厚度最大达10米。

3.2 公康组弱含水层

由杂色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和细少岩相间组成。其中粉砂岩和细砂岩为含水层，其层位不稳定，厚度一般不大；泥岩、砂质泥岩结构致密，为隔水层。公康组总体为孔隙水弱含水层。公康组远离煤层其含水层对煤层的开采影响不大。

3.3 第四系含水层

主要为右江的Ⅳ级、Ⅱ级、Ⅰ级阶地的石英砂砾、粗砂及砂质粘土组成的卵石层、细砂层及粘土层等松散坡积物、残积物、冲积物组成。具有一定的含水性、透水性，厚度0.2～19.4米。

据《广西百色煤田祥周勘探区精查地质报告》新州三号井1200主孔和12502（检）孔抽水资料，单位涌水量为1.75kg/s.m，水质类型为HCO3.Cl-Ca.Mg，矿化度为25mg/L，总硬度为0.3～0.4[德度]，PH值为4～6。

据《广西百色煤田祥周勘探区精查地质报告》12502（检）钻孔，其水位标高为98.52m。

4 矿井大型构造的导水性

州景矿位于百色盆地南西翼东段。是那百凸起和田东凹陷过渡的“斜坡”地带，地层产状平缓，一般在3～10°左右，构造以断裂为主，且断层一般呈近东西或北西向分布于矿区的南部边缘以及中北部、局部次级褶曲发育，构造复杂程度应属中等类型。矿区范围发育的断层有F1、F2、F4、F5、F6、F7等6条正断层，现分述如下：

（1）F1正断层（新州1号断层）：位于矿区南端边缘。构成矿区边界，断层走向近东西；倾向北，倾角62°北盘相对下降，南盘相对上升，西段断距100m左右，往东尖灭，有11945，11843等钻孔控制。

（2）F2正断层（新州2号断层）：位于矿区南端边缘地带，断层走向近东西，向北倾斜，倾角50°，断距58～97m不等，有12043、12044钻孔控制，因受该断层影响，煤层露头产生350m水平位移。

（3）F4正断层（新州4号断层）：位于新州镇西侧，走向北西40°，倾向北东，倾角50°，该断层在矿区内走向长1Km，构成矿区南边界的一部分，有11841、11941孔控制。该断层位于矿区边界线，对开发煤炭资源影响不大。endprint

（4）F5正断层（新州5号断层）：位于矿区的中部，断层走向北西，倾向北北东，倾角61°断距90～100m。该断层在矿区内走向长2Km，有118F1、11845、11947、12003等钻孔控制，该断层位于矿区中深部，对开发煤炭资源有较大影响。

（5）F6正断层（新州6号断层）：位于矿区的东部，断层走向呈北西，倾向北东，倾角55°，断距50～76m，断层在矿区内走向长约1Km，仅有12004孔控制，该断层位于矿区以东深部一带，对煤层的开采有一定影响。

（6）F7正断层（新州7号断层）：位于矿区之北面，断层走向北西，倾向北北东，倾角60～70°，断距120～125m，断层在矿内走向长约1Km，北东盘相对下降，南西盘相对上升，该断层对今后开采煤层（中深部）有影响。有120F1、11804A、11904等钻孔控制。各断层揭露情况如表1。

从表1可以看出井田范围内的断层，其断层面积压紧，断层面附近无水、无破碎带等现象，与其他因素如地表等没发生水力联力，断层的隔水性能较好。

5 水文地质及对开采影响分析

从州景矿开采情况来看百岗段为矿区含煤地层，岩性主要由浅灰色泥岩、粘土、粉砂质泥岩、粉砂岩、白垩质砂岩以及煤层组成，总厚110～191.20m，一般157m。根据岩性和煤层赋存特征不同，把该段自下而上分为含煤段和不含煤段；含煤段又分成下、中、上三个部，其中上、下部含煤，中部无煤，上部含煤二层（甲三-1、甲三-2煤层）下部含煤四层（甲四、甲五-1、甲五-2、甲五-3煤层）。上百岗段含煤已基本开采完毕，目前开采是下百岗段煤层。下百岗段以泥岩、粉细砂岩为主，含水性弱；断层发育于细碎屑岩为主的岩层中，上下盘煤层附近为砂质泥岩、泥岩，断层落差不大，断层破碎带窄，导水性差。2001～2007年开采的2404、2403工作面时遇到矿区最大断层F5破碎带，没有涌水现象，说明断层的导水性差。煤层顶底板的岩性以泥岩、砂质泥岩为主，夹少量粉砂岩、细砂岩和泥质砂岩透镜体。前者结构致密，透水性差，可视为隔水层；后者含裂隙、孔隙水，但补给条件差，属弱含水层。矿井充水的主要因素是厚度小、水量贫乏的粉、细砂岩、泥质砂岩透镜体，充水来源以静储量为主，矿井涌水量不大，无突水危险。

6 结束语

综上所述，矿井充水条件为煤层顶底板中的粉砂岩、砂岩，其裂隙、孔隙水直接向矿井充水，对正常开采影响不大，在巷道布置时，尽量避免穿透和破坏甲四煤层顶板、甲五-3煤层底板，可减少矿井涌水量和施工难度，同时在开采甲四煤层时尽量采用走向长壁布置工作面，使用倾斜长壁布置工作面在下山掘进时会遇到破坏顶板砂岩水，水跟掘进当头走现象。另外断层目前揭露情况良好，但并不排除有派生断层及破碎带中的水直接向矿井充水影响正常开采在掘进过程中，要仔细分析顶底板的岩性，及时发现其含水特征，含水量较大时，要做好水情水害预测，同时做好防治水的各项工作。

参考文献

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