煤矿水文地质条件分析

发布 2023-08-14 21:37:08 阅读 9510

1.2.4二叠系裂隙含水层(p3l)。

出露于矿区中西部,岩性为砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤、泥岩、石灰岩等,一般组厚251m,由细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤层及石灰岩等组成,此带主要是细砂岩和石灰岩所含裂隙水,水力性质为承压水,但由于含水岩石单层厚度小,岩性变化大,加之补给条件不好,故富水性较弱。综上所述该层为基岩裂隙含水层,富水性弱,为弱含水层。

1.2.5二叠系中统岩溶水强含水带(p2m)。

出露于区北部边界外。岩性为玄武岩,顶部为深灰色、浅灰绿色凝灰岩,厚度40m左右,含基岩裂隙水。下段约400m厚,为凝灰岩,据钻孔揭露,未发现有涌漏水现象。

该组地层富水性极弱,为弱含水层。

1.3 断层水。矿区内断层较少,地面共查明有2条,未出露地表的盲小断层4条,总共6条。

这些断层的存在,对本区地下水补给、排泄、流向均有一定影响,据地面调查和部分钻孔资料,为隔水断层。

2、顶板砂岩裂隙水。

2.1 底板k5 石灰岩岩溶裂隙水。石灰岩距煤层28m,隔水层岩层为泥岩、砂质泥岩,砂岩为主,具有一定阻水能力,k5水位(+96m) 与k8水位(+256m)差150m,与k7水位(+161m)差30m,说明层间水力联系有差别,k5水位处于混合水位状态。

2.2 底板k4、k3、k2 石灰岩岩溶裂隙水。k4(1.

69~6.33)、k3( 1.5~3.

85)、k2(4.81~8.85) 沉积间距较小(30m),水位分别为86.

5m、76.4m、64.4m,水位差20m,较为接近,因此划为同一含水层组。

k4、k3、k2距3#煤62~91m,按突水系数0.6**,一般可抗3.4~5.

4 mpa水压,不构成直接充水含水层。但如果层间的砂岩、细砂岩局部聚集,岩层破碎,成为垂直越流通道,可能导水。

在k5与k4之间35m层间中往往出现较多的中粗砂岩、细砾聚集体,砂岩占该段30%~60%,这一特征使下部灰岩k2-k4与上部k5之间含水层有可能发生垂直水力联系。

2.3 岩溶含水层。岩溶含水层层厚大,是区域性巨型含水层形成统一水位系统,动水量10m3/s,是最具突水淹井威胁的含水层,岩溶水一般水量在100~500m3/min,最大突水量高达2053m3/min。

本区峰组o2f地层较完整。o2f厚120m底部为泥灰岩,一般水性较弱,o2f 以下普遍有厚20~60m石膏层,膏溶作用侵蚀、膨胀、溶蚀作用是形成陷落柱的重要原因。3#煤与o2相距120m,一般不会发生直接突水,只有通过陷落柱、断层的破碎带、未封闭好钻孔、垂直越流的岩性通道向矿井充水。

水患应以防为主,避免发生直接充水。

2.4 地下水化学成分。地下水成分与围岩性质及水动力环境有关,二叠纪砂岩地下水成分,na+k高,ca+mg低,低,石炭纪地下水成分,na+k低,ca+mg高,so42-高。

3、井田充水因素分析。

3.1 充水水源。充水水源分为直接充水水源和间接充水水源。直接充水水源为龙潭组风化、构造裂隙水,间接充水水源为飞仙关组基岩裂隙水、茅口岩溶水。

3.2 充水通道。通过地质钻探资料,区内基岩节理、裂隙较发育,这些是连通含水地层与煤层的天然通道。

未来煤矿的开采过程中,由于煤层大面积的开采,必将引起大量的采矿裂隙出现,这些人工裂隙将会是沟通含水地层与煤层的良好通道。

3.3 充水机理。井田煤层顶板砂泥岩裂隙充水机理是在重力作用下,沿岩石原生节理、裂隙、采动裂隙、导水断层等充水通道以滴水或淋水的形式进入巷道,煤层开采受顶板含水层影响较小。

3.4 开采条件下水文地质问题的**。开采过程中,由于煤层大面积的开采,必将引起大量的采矿裂隙出现,这些裂隙可能会成为导致地下水改向的因素,本区隐伏断层发育,断层带力学性质较弱,较易受采动影响而发生应力变化,从而成为地下水通道。

矿区内主要含煤地层为弱含水层,煤矿床开采对此段岩溶裂隙水影响较小。

4、岩溶陷落柱。

本区岩溶陷落柱发育,已揭露33个,最大长轴长达354m,一般40~50m,密布在向斜轴附近800m范围内,岩溶陷落柱分布与密度受岩深控制,与构造、地下水动力条件、岩性密切有关,是古岩溶对上覆煤系地层后期重力崩落的产物,是突出的良好通道,是承压开采防治突水的关键。通过研究分析其成因特点,建立适合本区的地质模型,了解与构造、地下水动力条件、围岩性质的关系,科学**预报,并采取切实可行的技术防范措施,有效防治承压水突出,实现承压开采矿井的安全生产。

5、结束语。

对以上井田水文地质特征及充水因素分析,在未来矿井开采过程中,水文地质条件将发生一定的变化,所以在矿井建设、生产过程中,应加强水文地质方面资料的收集、观测,分析、归纳矿井水文地质条件变化的规律,保障矿井生产安全。

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