湖南省街洞矿区茶山岭深部矿床开采技术条件分析

李 冠

（湖南省煤田地质局第五勘探队，湖南 郴州 423000）

1 区域地质

区内印支褶皱带广泛分布，由一系列走向近南北的线形褶皱和逆冲断层组成，控制着区内晚古生代含煤地层的展布，为区域主体构造。勘查区外围南侧17km有燕山期侵入岩，对勘查区内矿产无影响。勘查区位于郴耒煤田南部，主要矿产为煤炭；其南侧有大面积的燕山早期花岗岩出露，出产铅、锌、钨、铜等金属矿产。

2 水文地质

勘查区位于华南加里东-印支褶皱带中湘南印支褶皱带之耒阳-临武南北向构造东翼，茶陵-永兴断裂拗陷构造带中，属湘江耒水水系。勘查区东、西部均为上二叠统龙潭煤系地层，龙潭煤系为一套碎屑沉积含弱的砂岩裂隙水。影响区内矿床水文地质条件的因素主要有水文气象、岩层的含（隔）水性、断层水、老窑水等。

2.1 水文气象

勘查区冬季寒冷，夏季炎热，春秋温暖，雨量充沛，四季分明，属亚热带温暖湿润气候区。年降雨 量1246.8mm～1852.8mm，每 年4月～7月 为 雨季，月最大降雨量449.0mm(1998年6月)；年蒸发量1018.0mm～1043.2mm，每年6月～9月蒸发量最大，月最大蒸发量261.2mm(1990年7月)；降雨量大于蒸发量；历年最高气温39.3℃，最低气温-9.6℃，年平均气温16.6℃～17.3℃。大气降水是本区地表水、地下水的主要补给来源。

2.2 地表水系

本区地势为南高北低，地表水系不发育，地表径流条件较好。杨柳水小溪经杨柳水、黑石头、勘查区由南向北注入西河，宽3m～4m，主要切割白垩系岩层，从勘查区中部穿过，切割了含煤地层。以汇集大气降水为主，水量受降雨量制约。最大流量为761.5L/s，最小流量为0.03L/s，洪水期水位与河岸持平，小溪为勘查区相对最低侵蚀基准面。由于水面积小，冬季和旱季水量不足，主要用于农灌。区内小水塘较多，一般水量较小，秋冬季则干涸。

2.3 岩层的含隔水性

（1）含水层。①第四系（Q）。主要分布于小溪两岸和山前洼地中，由冲积、洪积及残积的黄灰及褐红色砂质粘土、亚粘土，砂砾石等组成。一般厚6.56m。砂砾石层含弱的孔隙水，泉水出露较少，流量为0.01L/s～0.02L/s。主要靠大气降水和地表水补给。属弱含水层。②二叠系上统龙潭组上段（P212）。主要由深灰色砂质泥岩、粉砂岩、细粒～中粒砂岩及煤组成，厚约215.66m。其中细砂岩或细～中粒砂岩为含水层，数层砂岩累计厚约40m～65m，胶结紧密，裂隙不发育，仅6煤上部的砂岩比较疏松。属弱含水层。

（2）隔水层(组)。①二叠系上统大隆组（P2d）。主要深灰色薄～中厚层状硅质灰岩、硅质泥岩及钙质泥岩组成，厚35m～185m，其中硅质灰岩含风化裂隙水。地表泉水出露较少，底部钙质泥岩为相对隔水层，厚约20m～25m。②二叠系上统龙潭组下段（P2l1）。由泥岩、粉砂质泥岩及薄层细粒砂岩组成，厚约354m。岩层较致密，透水性极差，地表一般无泉水出露，仅浅部风化带中有极少量下降泉，雨季渗水，旱季干涸。为相对隔水层。

2.4 断层带水文地质特征

断层带未发现大量漏水和涌水现象，钻孔冲洗液消耗量一般较小，说明断层带的富水性和导水性不强。由于F11区域性大断层的作用，使当冲组岩层之下的栖霞、壶天灰岩相应抬高，可能对矿井充水有一定影响，应采取防水措施。

2.5 老窑水文地质特征

街洞矿区街洞区段东南部龙潭组出露地段，老窑开采较甚，调查开采最大深度约80m。范围内有茶塘、茶山岭煤矿在生产，其动态赋存的老窑水对矿井开采影响不大。

2.6 地下水、地表水、大气降水的关系及动态变化

勘查区为湘江水系之耒水流域，雨量充沛，地下水主要由大气降雨补给，沿溶蚀裂隙、岩溶通道及构造裂隙等途径由高势能向低势能方向运移，以汇流及环流的形式向排泄区迳流，在含水性强与弱的岩层接触带、断层带附近排泄。

2.7 地下水补给、迳流、排泄条件

勘查区次一级分水岭明显，地形、岩性控制了本区地下水补给、迳流、排泄条件。本区地下水来源于大气降水的补给，次为地表水的渗入。区内龙潭组地层因处于地表次一级分水岭附近，一般为本区地下水的渗入补给区。本区地下水接受大气降水、地表水渗入补给后，大致亦由两侧向中央、由南向北迳流、排泄。

3 工程地质

3.1 岩土类型及力学特征

根据区内地层、岩性及其岩石坚固性等特征，矿区岩土体可划分为土体和岩体两大类：

（1）土体。第四系坡积、残积物，分布于山坡及沟谷低洼地。其成分以粘土、黄土为主，夹风化硅质岩、灰岩、砂岩，泥岩块，具粘结性和可塑性。厚度0m～13.6m。上述土体结构松散，力学强度较小，承载力较低，具弱透水性，对开矿影响小。

（2）岩体。由于岩性及性及岩石物理力学质的不同，可分为：①较坚硬～坚硬、中厚层状、岩溶发育弱～中等，以硅质灰岩及硅质泥岩为主的岩性综合体，由大隆组、当冲组地层组成。②软硬相间，薄～中厚层状，以砂岩、砂质泥岩、石英砂岩、泥岩、粉砂岩及煤层等为主的岩性综合体，由龙潭组地层组成。

3.2 矿井井巷围岩工程地质特征

6煤层：直接顶板为灰黑色、薄层状砂质泥岩，具水平层理或缓波状层理，产植物碎片化石，含薄层状菱铁矿结核。属Ⅱ级顶板。老顶为灰～浅灰色粉砂岩、细砂岩。直接底板：灰黑色泥岩为主，产丰富的植物碎片化石。7煤层：直接顶板为灰黑色、薄层状粉砂岩或砂质泥岩，具水平层理，含星散状黄铁矿结核。属Ⅱ级顶板。底板以灰黑色、薄层状粉砂岩为主，具水平层理。根据邻矿资料，6、7煤层顶板一般为Ⅱ级顶板，底板一般为砂质泥岩或粉砂岩，局部有底鼓现象。工程地质条件简单。

4 勘查区环境地质

勘查区属低山丘陵地貌，多为碎屑岩岩出露岩石坚硬，由于地形坡度平缓，基岩上第四系厚度不大、基底不平，一般不易产生滑坡、泥石流等不良地质现象，但在陡崖处要注意防止崩塌等地质灾害发生。区内工业基础薄弱，无工业污染，人为活动对地质环境影响总体较轻，地质环境及现状总体较好。

5 结语

综上所述，区内水文地质条件中等，环境地质条件中等，工程地质条件中等，属低瓦斯、无煤尘爆炸性、不易自燃煤层，地温正常，综合矿床开采技术条件为Ⅱ-4类型。