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柴家沟水文地质类型划分报告

'柴家沟水文地质类型划分报告'
柴家沟煤矿地质及水文地质余彳牛分类报告陕西集华柴家沟矿业有限公司-O一一年五月水文地质条件分类一、矿井充水条件(一)含水层性质及补给、径流及排泄条件1 ?第四系孔隙潜水含水层:该层主要分布于河谷地段,与地表水水力联 系密切,丰水期主要接受河水的侧向补给,同时接受大气降水的入渗补给, 由地势高处向地势低凹处径流,在适宜位置排出地表,补给地表水或下渗补 给基岩含水层;枯水期其水位相对较高,主要补给地表水,对地表水水量、 水质起到一定的调节作用。2?洛河组砂岩含水层:柴家沟煤矿总体位于陕北承压水盆地东部排泄区,含水地层为白垩系下统洛河组,区内该层遭受沟谷强烈的侵蚀切割,多 以泉的形式排出地表,补给地表水。3. 侏罗系、三叠系承压水:柴家沟煤矿矿区位于陕北斜坡南部,是东部承压水单斜之组成部分:夭阋灾匈尥持甭拮樯把腋凰宰詈,钻孔 最大涌水量每日10?100吨,其余富水性弱或为相对隔水层,地下水主要在 露头区接受大气降水补给,顺层向深部流动,水质交替缓慢,矿化度升高。(二)充水水源及充水通道1. 充水水源① 大气降水本区属大陆性半干旱气候,年降雨量平均值为597.9mm,多集中在7?9 月份,年蒸发量为1659.3mm,由于地表植被发育,有利于大气降水的蓄积, 且地形起伏较大,沟谷切割严重,地表泄水相对迟滞,故有利于大气降水在 地表的滞留,因此,大气降水是地下含水层的主要补给来源。② 地下水第四系冲、洪积潜水含水层是煤矿区主要含水层之一,富水性较好,与 地表水及大气降水有密切水力联系,补排条件良好,川道地势低平,地下水 埋藏较浅,上面又无不透水层覆盖,从而给大气降水渗入补给创造了有利条 件,该层在很多地段不整合于洛河砂岩之上,该层为下部砂岩层提供了比较 好的充水条件。洛河组砂岩裂隙含水层,层厚大,分布普遍,富水条件较好,据钻孔抽 水试验资料,水位埋深52.02m,单位涌水量0?0636L/s?m,渗透系数 0.0477m/d,为矿井间接充水的主要水源。直罗组及延安组砂岩裂隙含水层富水性弱,钻孔单位涌水量小于 0.1L/sm,虽属直接充水含水层,在井下开拓及生产中,表现为煤层及顶板 的局部淋水、滴水现象,但一般矿井涌水量甚微,对煤层开采影响不大,井 下观测出水量也不足为患。三叠系上统永坪组砂岩裂隙水层一般富水性较弱,与煤层间有厚度比较 稳定的富县组泥岩相隔,故此层对煤层开采影响不大。煤矿区外围有个别三叠系出水点,多数水量不大。其它地层富水性均较弱,对矿井开采无较大影响。③ 地表水区内支沟均发源于财神梁,主要为柴家沟及庙沟,皆为季节性水流,流 量较小,一般为4.82?15.84 n?/h,于马坊沟口汇入玉华川,马坊沟口汇流 处流量为145?6n?/h,水质良好,属HCOs-Ca Mg型淡水。柴家沟煤矿煤层 位于当地侵蚀基准面以下,上覆基岩厚度远大于采煤后形成的导水裂隙带高 度,不会导通地表水体,故其为矿井充水的间接水源。2. 充水通道① 天然裂隙区内基岩以细粒砂岩、粉砂岩、泥岩为主,次为中粒砂岩和粗粒砂岩, 含水层与隔水层呈互层结构,相互间隔,加之本区地质构造简单,未发现断 层及岩浆活动,天然状态下地层裂隙不发育,垂向补给极差,侧向补给由于 其渗透性差而微弱,故其为弱的充水通道。② 导水裂隙带经过两种公式的预测,本区煤层导水裂隙带均导通了直罗组下段含水 层,但导水裂隙带最大高度未能达到洛河组底界,导水裂隙带均位于延安组 和直罗组地层内,裂隙带成为煤矿的主要充水通道。③ 井筒及采空区据历年矿井涌水量观测记录,井筒及采空区已成为矿井充水的主要充 水通道,来至于此的涌水量已达总涌水量的80%以上。建议矿井在采煤过程 中,应防止采空区成为充水通道,使积水进入矿井。3. 充水强度不同充水方式表现为不同的充水强度:① 以延安组直接充水含水层为充水水源,以地层天然及煤层导水裂隙为 导水通道,其充水强度最低,水量小,补给条件差,延安组砂岩裂隙水为矿 井水的经常性补给因素。② 以直罗组下段砂岩含水层为充水水源,以煤层导水裂隙为导水通道, 其充水强度表现为水量较大,持续时间长等特点,具体取决于直罗组含水层 的补给条件。③ 地表水、大气降水在自然状态下对矿井生产无大的影响,但是区内地 表水及白垩系洛河组砂岩含水层(KJ)富水性相对较强,应重点防治人类 工程因素导致地表水或白垩系洛河组砂岩裂隙水溃入矿井。二、 矿井涌水量1、 生产矿井涌水量该矿自2006年开始对井下涌水量进行了系统的观测,根据观测资料, 全矿涌水量24.3?41.32n?/h,多年平均涌水量29.52m3/h,主要来源于洛河 组(井筒穿越)及延安组砂岩裂隙地下水。近年来,随着矿井开采的扩大, 矿井涌水量有增大的趋势。目前矿井出水点共有12处,主要出水来源主、 副、风井及采空区出水,正常涌水量120m3/ho2、 矿井涌水量预算由于本区或邻区无延安组含水层和直罗组含水层水文地质参数,无法进 行大井法涌水量预算。原地质勘探报告依据邻近的玉华矿水文地质资料,采用比拟法进行了矿 井涌水量计算,根据矿井历年井下涌水量观测资料,该矿直接充水含水层为 煤层顶板砂岩裂隙含水层,以滴水为主,目前玉华矿正常涌水量为 220-250m3/h左右,我矿井目前正常涌水量为120n?/h,预计矿井最大涌水量 为250m3/h左右。三、 钻孔单位涌水量1、 第四系河谷砂砾石孔隙潜水含水层(Q4)据抽水试验资料,单位涌水量:2.8L/s?m。2、 白垩系下统洛河组砂岩裂隙含水层(KJ)据抽水试验资料,钻孔单位涌水量0?0636L/sm3、 侏罗系下统直罗组、延安组砂岩裂隙含水层(J2z+J2y)据直罗组及延安组上段抽水试验资料,钻孔单位涌水量0.0017L/s-m4、 三叠系永坪组砂岩裂隙含水层(Tsy)据以往钻孔抽水试验资料,单位涌水量0.0235L/s?m。四、 开采受水害的影响程度矿井至建井以来,未发生过水害事故,但随着开采强度的加大,应密切 注意上部含水层通过导水裂隙或其他途径进入矿井,继而威胁着矿井安全。五、 防治水工作难易程度目前防治水措施:1.进一步完善矿井排水系统。矿井设立的主排水泵和配电系统要保证 其正常运转,水仓要常清淤,扩大水仓的有效容量,水泵要常检修,并做好 记录工作。2?调查研究顶板跨落形成的“三带"高度,采取合理的采煤、放顶方法。 应防止4-2号煤层上部直罗组富水区段出现灾害性涌水。若有可能采用充填 法、条带开采法或防柱法等,则可有效降低顶板的破坏。3. 建立防治水保障体系,加强防治水工作的组织与管理。采用超前探 水的工作方法,采取“物探、钻探相结合J “防、堵、疏、排讶目结合的综合 防治水措施。六、 结论综合以上分析,着眼于未来生产,从矿井实际出发,依据《煤矿防治水 规定》,柴家沟煤矿矿井水文地质类型确定为中等型。
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