贵州水城矿区大湾井田水文地质特征及充水因素分析

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1、贵州水城矿区大湾井田水文地质特征及充水因素分析　　贵州水城矿区大湾井田位于矿区西北端，隶属六盘水市钟山区大湾镇和毕节市威宁县东风镇所管辖。地理坐标：东经104o36'56''至104o39'15''，北纬26o44'30''至26o48'53''，井田呈北西向展布的不规则多边形，走向长11km，平均倾斜宽2.5km，面积19.689km2，在构造单元上位于二塘向斜中深部。　　1.区域水文地质　　井田位于二塘向斜，本区域地处亚热带，气候湿润多雨，年降雨量1084.3～1551.8毫米，是地下水的主要补充。向斜盆地所处位置相对较低，以杂色砂泥岩为主，分布广泛，地表水系发育，井田区域处于长江水

2、系三岔河流域，主干河流三岔河自北西流向南东，纵贯全区，其最低侵蚀基准面位于三岔河南东面，海拔1760m。其余尚有桥拱河、拖罗河、格书河、木冲沟河、二塘河均汇入三岔河，于杨家寨附近流出区外。　　2.井田水文地质　　2.1大气降水　　井田内直接充水含水层单位涌水量小于0.1升/秒?米，但井田东界煤系被三岔河所切，煤系与地表水有直接水力关系，据井田内已开采矿井不系统的水文资料反映，矿井的主要充水为大气降水，充水途径多沿开采后形成的地表塌陷裂隙下渗，是井下雨季期间主要的充水。　　2.2地表水　　井田河流发育，主干河流三岔河发源于西部香炉山，由阳新灰岩洞穴流出，属长江水系的乌江支流。该河自井田西部

3、鲁章附近切割煤系进入井田，大致平行向斜轴部，流经三叠系飞仙关组，在二塘附近切割煤系至杨家寨流出区外，水流终年不断，该河流受大气降水补给，具暴涨暴落特点，动态变化大。　　2.3含水层　　井田内按岩性组合及含水特征可分为3个含水层，分述如下：　　2.3.1第四系孔隙含水层（Q）　　主要为冲积层、洪积层、残积层、坡积层次之，分布于河谷两岸及较大水沟口，由亚砂土、卵石、砾石组成，一般厚6～7米，最厚可达10.55米，含孔隙潜水，透水性较强、具稳定的地下水面，与河水有密切联系。　　2.3.2三叠系下统飞仙关组裂隙含水层（T1）　　该层在井田内广泛分布，覆盖于龙潭组之上，由紫红色、灰绿色细砂岩、粉砂

4、岩、钙质砂岩夹薄层泥岩及砂质泥岩组成，厚440至550米，平均厚495米。分布处地形切割甚剧，起伏较大，山坡坡度角在20度以上、风化裂隙发育、沟谷密布，并有水流，一般流量0～0.0391升/秒，最大流量0.186升/秒，为裂隙层间水。　　2.3.3二叠系上统龙潭组裂隙含水层（P22）　　该组仅在井田东界出露，为砂岩、泥岩、碳质泥岩、粘土岩及煤层，厚180～240米，平均厚234.32米。露头处地形平缓，有较厚第四系松散堆积物覆盖，地面所见井泉多为风化裂隙潜水，而真正基岩地下水露头在井田内未见。　　3.井田充水因素分析　　3.1矿井充水水源　　3.1.1地表水　　三岔河由北西～南东横贯整个

5、井田，井田内及周边分部有支流格苏河、二塘河、拱桥河及拖逻河，冲沟地带分布有溪沟。该河流冲积层面积广，厚度大，透水性强，与三岔河可视为一完整水体，由于该区域地势低洼，离煤层距离0～172m，厚度均在采动裂隙影响高度范围以内，随着矿井的进一步建设和生产，采空区逐渐增大，将会导致降水、河水、冲积层水不断渗入井下，增大矿井涌水量。　　3.1.2地下水　　井田在开采过程中，二叠系上统龙潭组虽然富水性弱，但其厚度大，地下水将进入矿坑从而成为矿床充水的直接水源，根据井田范围内可采煤层厚度及层间距计算出冒落带最大高度为82.6m。冒落带在含煤层岩系内，其地下水也将进入矿坑，对矿床的充水产生影响。　　3.

6、1.3大气降水　　大气降水是各含水岩组地下水的主要补给源，井田涌水量将随大气降水强度变化，一般情况下，雨季时涌水量增大，枯季时涌水量变小，若开采过程中采空塌陷影响至地表，大气降水会通过地面塌陷裂缝间接涌入矿坑，使矿井涌水量增大。　　3.1.4老窑积水　　井田东界煤系出露，其小煤窑开采历史悠久，大部分小窑已无法查清，破坏范围难以准确控制。部分小煤窑开口在沟内，由于封闭不良造成积水，将给浅部煤层开采带来威胁。　　3.2矿井充水通道　　该井田地处向斜盆地，矿床大部分位于侵蚀基准面以下，极利于地下水积聚，煤系上覆虽有140～318米厚的隔水覆盖层，但在河下、冲积层下采煤，必然会破坏和改变原来的水

7、文地质条件，从相邻已开采煤矿塌陷裂隙资料看，该厚度均在裂隙影响高度范围以内，将会导致降水、河水、冲积层水不断渗入矿井，不仅增大矿井涌水量，甚至会造成冲溃淹没矿井等难以预料的事故发生。　　根据井田内已开采煤矿多年不系统矿井水文资料反映，井下涌水量变化规律为：雨季期间涌水量明显增大，而旱季期间涌水量则减少，矿井涌水量随着大气降雨量的增多及开采面积的增大而增大，主要充水为大气降水，涌水途径多沿上部煤层开采后形成的地表塌陷裂隙下渗，是矿井的