贵州省吉原井田煤矿充水条件分析研究-论文.pdf

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1、2014．N0．03JournalofHenanScienceandTechnology能源与环境科学贵州省吉原井田煤矿充水条件分析研究周茂林(贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队，贵州贵阳550018)摘要：矿床充水条件分析是矿井水文地质工作的一项重要内容l1l，它主要包括对矿床充水水源、充水通道及其充水强度的影响因素进行系统分析和概括总结[21。本文以桐梓县吉原井田为例，从充水水源、充水通道及突水特征三个方面对矿床充水条件进行分析研究。关键词：煤矿；充水条件；分析；贵州中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1003—5168(2

2、014)05—0196—02吉源井田煤矿位于贵州省桐梓县境内，属于岩溶充水矿床570--920m，若采矿标高在920m以上，河水对矿床充水无影响：的典型代表，煤层底板分布有中二叠统茅口组(P2m)灰岩含水采矿标高在57O一92Om之间，河水流经茅口组灰岩、长兴组灰岩层，顶板为上二叠统长兴组(PC)及下三叠统夜郎组玉龙山段及夜郎组玉龙山段灰岩等地段。可能会通过溶蚀裂隙等进入矿(T．yz)灰岩含水层，矿床类型为顶、底板间接充水的岩溶充水矿床之中，对矿床充水影响较大；采矿标高在570m以下，河水可能床，水文地质条件复杂。以下从充水水源、充水通道及突

3、水特征通过茅口组灰岩中的溶蚀裂隙、溶洞等对矿床充水产生较大影三个方面对矿床充水条件进行分析研究。响，尤其对C1煤层1井田充水水源及其充水影响1．3主要构造破碎带对矿床充水的影响1．1地下水对矿床充水的影响井田位于周市坝向斜南东翼，构造简单，为单斜构造。油草根据矿区水文地质条件，夜郎组玉龙山段(T。Y)及长兴组池断层(F)位于井田北东部，该断层切错于夜郎组(TY)地层直(P3c)所含溶蚀裂隙水对c6煤层顶板充水影响较大，茅口组所含到茅口组(Pm)地层中，导致南西盘的龙潭组煤系地层(P1)与北裂隙溶洞水对C1煤层底板充水影响极大(见图1)。此外，

4、煤系东盘的夜郎组玉龙山段(T)及长兴组(P，c)灰岩地层对接，断层地层自身所含少量的风化裂隙水对矿床充水产生一定影响。两南西盘的茅口组灰岩地层与北东盘的龙潭组地层接触，断层均种不同水源充水特征如下：起到了隔水边界作用。1．4老窑水和生产井对矿床充水的影响井田内分布有多家小煤矿，据调查，主要对C1煤层进行开采，采掘斜深多在300—400m以内，少数达700m。南于各煤矿均形成有不同程度的采空区，在采空区内可能存在不同程度的积水。此外，老窑及关闭的小煤矿累计达2O多个，老硐可能存在大量积水因此，采空区及老硐积水是矿床充水的水源之一，对矿坑构成一定

5、的充水威胁。目口-一口一[⋯臣_j—E-2井田充水通道口．一田“一田*[一E一图l地下水对矿床充水影响剖面图煤层顶、底板灰岩所含的岩溶水对煤层开采构成了巨大的安全威胁。天然充水通道为溶蚀裂隙、溶洞及断层破碎带，人为(1)T．Y+Pc所含岩溶水：含水层总计厚约190m，岩层中节充水通道为采矿过程中引起的煤层顶板冒落裂隙及底板鼓胀裂理、裂隙较发育，岩溶水赋存于溶蚀裂隙、孔洞中，其通过采矿过隙。程中形成的顶板冒落裂隙或断裂破碎带以淋水、滴水甚至连续2．1断裂破碎带通道水流的形式间接充人矿坑15]。通常以该层岩溶水为充水水源的突煤层顶、底板含水层充水

6、的控制因素主要是地质构造。它水，其突水强度不大，持续时间较短，不易造成大的突水事故。不但控制着岩溶裂隙的发展方向，而且直接破坏了煤层的完整(2)la21n所含岩溶水：含水层厚度大于lO0m，岩层中溶蚀裂性．甚至还会降低底板隔水岩层的有效隔水层厚度，从而使地下隙、溶洞及地下暗河发育，富水性强，且分布极不均匀。所含承压水渗流通过变得容易。断层作为矿井充水的主要途径，是导水通水水头压力大．通过采矿过程中形成的底板鼓胀裂隙间接充入道中变化最大的因素。因为断层两盘岩性、规模、性质及后期改巷道。通常情况下，以该层岩溶水为充水水源的突水现象，具有造等因素的

7、不同，其导水性能也不尽相同。突水强度大，持续时问长的特点，易造成大的淹井事故，影响矿井田内发育的油草池断层(F)，为阻水断层，但存未来开采井正常生产。条件下．随着龙潭组煤系地层被大量采空．断层隔水性质也将发总体上对矿坑充水影响最大的是煤层底板茅口组灰岩所生变化．起到导水通道的作用。含的岩溶水，煤系顶板夜郎组玉龙山段及长兴组所含岩溶水次2．2溶蚀裂隙通道之。另外，即使是同一含水层中的水，由于受地形地貌、地层出露据矿区勘探钻孔的统计资料．主要的岩溶发育层位为茅口情况、地层岩性、地质构造及距离开采煤层的远近等诸多因素影组灰岩、长兴组及夜郎组玉龙山段

8、，岩溶形态为裂隙溶洞及溶蚀响，其关联度大小也有所差异㈣。裂隙，溶洞高O．5～4．Om，多数1～2m，一般裂隙宽度5-25mnl，裂隙1．2地表水对矿床充水的影响不同