镇雄富强煤业有限公司 镇雄县富强煤矿
水患调查报告
编制人；光 头
日 期；二0一二年六月二十一日
我矿按照相关要求，对矿井进行全面的水患检查，现将检查情况报告如下。
一、矿井水文地质概况
矿区处于赤水河与简车河（母享河）中部分水岭地带，处于区域水文地质单元的补给区，大气降水是矿区地表水及各含水层的主要补给来源。在碳酸盐岩分布区，大气降水通过落水洞、岩溶漏斗、溶蚀洼地、岩溶裂隙等入渗补给，呈层流或岩溶裂隙流、管道流形式径流，在有阻水岩层、断裂或地形切割深处以裂隙岩溶泉或溶洞泉形式排泄。在松散岩类和碎屑岩类分布区，大气降水在裸露地段渗入，顺层面及构造、风化裂隙面径流，遇地形切割深处，以裂隙泉形式呈分散状排泄，因矿床直接和间接充水含水层露头地段均分布于分水岭西侧，为逆向坡地形，且地形坡度陡，切割较深，沟谷发育，出露和分布面积有限，因此地形地貌有利于地下水的排泄而不利于补给。
矿区为单斜构造，断层不发育，矿床直接和间接充水含水层均为裂隙弱含水层。老窑开采方式以平硐开采为主，积水总体较少，茨梨沟在矿区南部由东向西切割各含水层，在矿床开采中后期、可通过塌陷裂隙侧向补给，对矿坑充水有一定影响，矿区最低侵蚀基准面标高+1033.m。主采C5b、C6b煤层331和332资源量计算的最低标高为+950m，矿区内煤炭资源大部分位于最低侵蚀基准面以上。
预计矿井正常涌水量为2246m3/d（93.6m3/h），最大涌水量为3033m3/d（126.4m3/h）。
综上所述，断层在煤系地层中一般不导水，但石灰岩地层与煤系地层对接时，具有一定导水性，断层中普遍存在浅部富水性及其导水性较深部强的特点。根据断层的产出部位和产状，断层对矿井无充水影响。
矿区内地表、地下水主要接受大气降水的补给，地形坡度一般大于30°，有利于地表水的排泄。雨后，大气降水大部分沿分水岭两侧迅速排泄于沟谷中，然后汇集于溶蚀槽谷的河流中向外排泄，地表水流畅通；少部分渗入地下补给地下水，又以岩溶管道流的形式向河谷迳流、排泄，补给河流，形成地表、地下水相互补给的关系。
矿区地形为沿中部分水岭梁子一带最高，东、西两侧逐渐降低；北部较高，由北往南逐渐降低，总体趋势为中高而两侧底，北高南底。地层倾向东，分水岭以东以顺向坡地形为主，坡度相对较缓，一般为20～30°，T1y灰岩、泥质灰岩分布地带则多呈现溶蚀缓坡、洼地和岩溶漏斗、落水洞等地形地貌。
分水岭以西为逆向坡地形，主要分布有三叠系和二叠系碎屑岩地层，沟谷发育，切割深，高差大，坡度陡，卡以头组和飞仙关组地层分布地带一般地形坡度一般均在30°以上，山顶接近分水岭地带并为陡崖，西部煤系地层分布地带则逐渐变缓，坡度一般10～20°，居民、村寨和耕地等多分布于矿区西部煤系地层缓坡地带。
（一）地表水
区内无水库、池塘等集中水体分布、仅有间歇性的山间沟谷溪流，较大地表溪流主要为茨梨沟和毫都村以西溪流，分别分布于矿区分水岭两侧。
茨梨沟发源于矿区南部边缘分水岭位置，其汇水面积大、切割深、沟体两侧地表接受大气降水补给后均向沟内汇集，由东向西流经飞仙关和煤系地层，主要接受大气降雨控制，季节变化大，经5个月的流量长观，实测流量为0.018～0.306m3 /s，由于沟谷延伸长，汇水面积大，雨季流量大且流经煤系和上覆地层，因此对矿床开采有直接影响。
毫都村以西溪流由多个小型沟谷汇集而成，分布于煤系上覆T1f3、T1f4和T1y地层中，由西向东流经T1y地层时经T1y落水洞转为暗河伏流。溪沟流量主要受大气降雨控制，雨季流量大，旱季常时断流，测流量为1.0481L/s，由于其汇水面积相对较小，且流经地层下部有多个隔水层相隔，距矿区可采煤层距离较大，对矿床开采充水一般无影响。
除此外，矿区其余区段地表溪沟水由于汇水面积小，除雨季有短时水流外，多数处于干旱断流状态，对矿床开采充水影响较小。
（二） 矿区含（隔）水层 1）第四系孔隙含水层（Q）
主要分布在矿区沟谷及缓坡、洼地地带，由冲积、洪积、坡积、残积的砂砾层、亚砂土、耕植土等组成，厚度0～5m，主要由大气降水补给，含少量季节性孔隙潜水，富水性弱。因厚度及分布面积有限，对矿床充水影响甚微。
2）永宁镇组岩溶裂隙强含水层（T1y）
出露于矿区分水岭以东，岩性以中厚层状浅灰色灰岩、泥质灰岩为主，间夹杂色砂、泥岩层，地层总厚约250m，根据岩性特征可分为上、下两段。地表常形成卡斯特岩溶地貌。岩层溶蚀裂隙、溶蚀洼地、落水洞等较为发育，岩溶形态以洼地、漏斗及落水洞最为普遍，常呈串珠状分布于碎屑岩界线靠可溶岩一侧，走向与地层走向大体一致。地表溪流流经该地层时常经洼地、漏斗及落水洞转为暗河伏流，区域地下水径流模数一般为15L/s.km2，泉水流量0.8～46L/s，富水性强，矿区内由于出露位置较高，且处于补给区，因此地下水径流快，并以垂向径流为主，大气降水降落地面即迅速通过裂隙、洼地落水洞等转入地下，因此地下水位埋藏普遍较深，矿区内未见泉点出露。由于该含水层由于距下伏煤层铅垂距离一般在500m以上，且有T1f、T1k等地层相隔，对矿床充水一般无直接影响。
3）飞仙关组四段裂隙弱含水层（T1f4）
岩性为薄层状紫灰色泥岩与灰绿色粉砂岩互层，间夹泥质灰岩薄层，地层厚110～135m，平均125m。出露于矿区东部分水岭以东地带，并构成顺向坡地形，由于其出露位置高，风化和构造节理、裂隙较为发育，节理裂隙以走向275～290°，倾角60～70°一组最为发育，线密度为2～6条/m。地下水以细脉状裂隙泉形式出露，流量0.035（泉9）～0.377（泉12）L/s，泉11水质分析结果，水化学类型为HCO－3—Ca2+·Mg2+型，出露标高1240～1405m，浅部风化和构造裂隙发育，岩层导水性较好，随着埋深的加大岩层节理裂隙逐渐减少，导水性及富水性亦逐渐减弱，该含水层由于有下伏有多个隔水层相隔，除因断裂沟通外，对矿床充水一般无直接影响。
4）飞仙关三段裂隙弱水层（T1f3）
岩性底部为灰绿色中厚层状泥质粉砂岩或砂质泥岩，中部为紫灰色砂质泥岩与灰绿色钙质粉砂岩条带状互层并偶夹灰白色泥质灰岩条带或薄层，上部为紫灰与紫红色、中厚层状泥质粉砂岩及粉砂岩，厚95～120m，平均110m。出露于山脊分水岭地带及其东侧。地下水以细脉状裂隙泉形式出露，流量0.027（泉10）～0.374（泉17）L/s，出露标高1415～1555m，分布于山脊地段钻孔（202）穿过此层段时出现漏水现象，最大漏失量达2L/s以上，但203孔穿过此层段时孔内漏失量较少，说明浅部风化和构造裂隙发育，岩层导水性较好，随着埋深的加大岩层节理裂隙逐渐减少，导水性及富水性亦逐渐减弱，该含水层由于下伏有多个隔水层相隔，除因断裂沟通外，对矿床充水一般无直接影响。
5）飞仙关二段裂隙弱水层（T1f2）
岩性下部为紫灰及灰紫色中厚层状粉砂岩或长石石英细砂岩。中部以紫灰色粉砂质泥岩为主，间夹中厚层状泥质粉砂岩，上部为灰绿色、紫灰薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹薄层灰岩条带， 厚85～115m，平均105m 。条带状出露于山脊分水岭地带和两侧。由于其出露位置最高，处于大气降雨补给区，因此未见泉点出露，钻孔揭露岩层节理裂隙不发育，岩芯较为完整，对矿床充水一般无直接影响。
6）飞仙关一段相对隔水层（T1f1）
岩性为紫红色、紫色中厚层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。中上部夹厚层状粉砂岩及泥灰岩薄层，下部夹灰绿色粉砂岩细条带，厚70～90m，平均厚75m。条带状出露于分水岭西侧，地貌上常形成陡坡陡崖，钻孔揭露岩层节理裂隙不发育，岩芯较为完整，RQD值一般在70%以上，矿区内仅见1个泉点出露(泉5)，流量0.0031L/s。该层厚度和产状稳定，为矿区相对隔水层。
7）卡以头组裂隙弱含水层（T1k）
全区厚105～125m，一般厚115m。岩性上部为灰绿色、夹紫灰色薄至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩；下部岩性为灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩；顶部及底部分别为灰～浅灰色中厚层状灰岩或泥灰岩，厚度3.10～5.75m，该组地层出露于矿区中西部，地貌上多形成陡坎或陡坡。普遍发育两组高角度节理，节理面产状：第一组：210°∠80°，密度为3～4条/m，面光滑，延伸长度在3m以上，充填物较少；第二组：295°∠75°，密度为3条/m，延伸长度在4.5m以上，面光滑，充填物较少。沿两组节理面在岩层裸露和陡坡地段常形成重力崩塌。矿区内未见泉点出露，20
1、20
2、403孔静止水位观测结果，水位标高1355.44—1398.45m，403孔抽水试验结果：单位涌水量q为0.00857L/s.m，渗透系数k为0.00695m /d，水化学类型为HCO3-·（K＋＋Na+）·Ca2＋。因含水层在矿床回采冒落裂隙及开采影响范围带内，是矿床直接充水含水层，对矿床有充水影响。
8）长兴、龙潭组含、隔水层相间的裂隙弱含水层（P2l+c） 岩性主要为深灰色薄至中厚层状灰岩、泥质灰岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、煤或炭质泥岩为主，局部间夹薄层状深灰色粉砂岩条带；全区厚45～54m，一般厚50m。灰岩、泥质灰岩岩溶不发育，但裂隙较为发育，裂隙面具轻度溶蚀，地面观测发育两组节理，节理面产状：第一组： 80°∠61°，密度为1～2条/m，延伸长度在5m以上，充填物较少；第二组走向：295°，倾角垂直，密度为1～2条/m，延伸长度在5m以上，节理面均具溶蚀坑和溶蚀凹槽。钻孔揭露灰岩层段较为完整，裂隙及岩溶不发育，RQD值一般在70～90%之间，说明随着深度的增加，岩层节理裂隙逐渐减少，富水性亦逐渐减弱。
龙潭组岩性上段为深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩及泥岩、炭质泥岩、煤等组成，顶部为勘探区主采C5b、C6b为煤层。厚度45～58m，平均50m。下段为灰色、浅灰色和深灰色薄至中厚层状泥岩、砂质泥岩，夹中厚层状粉砂岩、薄层炭质泥岩和煤线。底部一般为灰白色块状铝土质泥岩，厚67～92m，平均80m。
该组地层出露于矿区西部，地貌上常为缓坡地形，地表多为第四系残坡积层和耕作土层覆盖，粉砂岩、细砂岩含弱裂隙水，粉砂质泥岩及泥岩、炭质泥岩、煤等为相对隔水层，地表常为强～中等风化，发育两组高角度构造及风化节理，节理面产状：第一组走向：225°倾角直立，密度为3～4条/m，延伸长度在0.5m以上；第二组：330∠85°，密度为3条/m，延伸长度在0.5m以上，节理面具铁褐色薄膜。
该含水层浅部风化和构造节理较为发育，主要接受大气降水补给，向深部岩石逐渐完整，节理裂隙逐渐减少，富水性亦逐渐减弱。沿煤层露头地带老窑分布较多，老窑大多数都采用平硐开采，自然排水，但不排除部分老窑暗斜井开采后有老窑积水，开采中应特别引起注意。
（四）断层水
矿区区域构造位于则底向斜北西翼，地层走向近南北向，倾向100～130o，倾角15～35 o，一般20～25 o，由西向东逐渐变缓。次级褶曲不发育，为一缓倾斜的单斜构造。
区内断裂构造不发育，通过此次勘探，查明勘探区内仅发育1条断裂F1，其规模不大，落差为34m。
F1断裂：分布于矿区北部
1、2勘探线之间。断层走向北西，倾向南西，倾角60 o～65o。区内延伸长度780m，地面上由于地表覆盖较厚，迹象不明显；深部通过201钻孔控制，探明两盘地层落差34m，造成龙潭组地层部分缺失。
沿断层带两侧无明显地下水点出露，201钻孔于井深204.78～208.77m煤系下部揭露此断层，断层破碎带岩性杂乱，岩芯破碎成角砾、碎石状，具强烈的挤揉、扰动现象、并呈后期重胶结状态，断层带钻孔井液消耗量0.3～0.4m3/h，漏失量明显增大，水位突然降低至80m以下，说明断裂破碎带导水性明显强于正常地层，井巷接近或穿越断层时对矿坑充水有一定影响。
（四）崩塌、滑坡堆积体水
勘探区分水岭以西为逆向坡地形，主要分布有三叠系和二叠系碎屑岩地层，沟谷发育，切割深，高差大，坡度陡，植被差，长兴组、卡以头组和飞仙关组地层分布地带地形坡度一般均在30°以上，崩塌、滑坡等不良地质现象较发育，通过此次勘探，查明勘探区范围内共分布有6个崩塌及滑坡堆积体，根据地面地质调查结果其特征分述如下：
1）崩塌
矿区内共分布有3个崩塌堆积体，分别为B
1、B2、B3。 B1分布于矿区西部公路上方，岩性为二叠系上统龙潭组二段（P2L2）粉砂岩、泥岩、崩塌堆积体长约40m、宽约30m，最大堆积厚度不超过5m。B2分布于矿区南西部，岩性以三叠系下统卡以头组（T1k）强风化粉砂岩为主，崩塌堆积体长约55m、宽约40m，最大堆积厚度不超过5m。B3分布于矿区南西部山脊部位，岩性为三叠系下统卡以头组（T1k）粉砂岩、细砂岩夹灰岩薄层，岩层崩塌后沿山坡堆积，崩塌体长约50m、宽约60m，最大堆积厚度不超过3m。
3个崩塌和崩塌堆积体形成原因均属山体地形较陡，岩石强风化，并有倾向坡外的不稳定构造和风化结构面，在大气降水和重力等作用下形成的浅层扒皮式崩塌，其规模和厚度均属小型，分布有限，无实际水文地质意义，对矿床充水无影响。
2）滑坡
矿区内共分布有3个滑坡堆积体，分别为H
1、H2、H3。 H
1、H2分布于矿区西北部公路上方，岩性为古滑坡堆积体内的新近浅层松散体滑坡，形成原因与公路边坡开挖有关，滑坡体长、宽均不超过40m、厚度3～5m不等，规模和厚度均属小型，分布有限，无实际水文地质意义，对矿床充水无影响。
H3分布于矿区西北部，岩性为T1f
1、T1k、P2L＋c泥岩、砂岩灰岩等混杂堆积，产状混乱，堆积体南北长约900m，东西宽约300m，推测最大厚度超过50m，属大型深层古滑坡堆积，其形成原因可能与矿区古地形和构造等有关，具体滑坡年代不清，目前滑坡体已处于稳定状态。
在H3古滑坡堆积体内共有3个泉点出露，流量为0.002～0.544 L/s，据访问：雨季沿滑坡体前缘中下部常有股状地下水出露，但随着降雨的结束逐渐干涸，说明堆积体结构较为疏松，地下水径流及交替循环较快，滑坡体富水性和导水性均强于矿区其他地层，由于该滑坡体直接堆积于勘探区主采煤层之上，面积和厚度较大，并具有较强的赋水空间，因此对矿床开采和充水有一定的影响。
（五） 相邻矿井水
矿区北部紧邻为茶林煤矿、南部为雄峰煤矿，由于国家煤炭产业政策的调整，目前茶林煤矿和雄峰煤矿均处于资源整合阶段，并已停产多时，据访问：茶林煤矿和雄峰煤矿原开采方式均为平硐暗斜井开采，年产规模均在1万吨以下，矿井排水方式为井下水仓汇集，机械排水和自然排水排出地面。矿井充水来源主要为煤、岩巷顶棚岩层节理裂隙水，矿井水多呈滴状和淋漓状通过岩层节理裂隙渗入矿井，雨季涌水量较旱季略有增大，勘查期间偶测茶林煤矿坑口排水量为0.955 L/s，雄峰煤矿坑口排水量为0.794L/s。由于2矿井均已停产多时，因此未能收集到矿坑开采面积、标高、地下水位埋藏标高等详细资料。
茶林、雄峰和富强3个煤矿主要开采煤层均为C5b、C6b，茶林煤矿主井口标高为1529m，雄峰煤矿主井口标高为1218m，均高于富强煤矿主平硐标高，矿山开采后，若不按规程留设矿界安全煤柱，与茶林、雄峰煤矿生产和积水巷道连通，两个煤矿的矿坑水将直接导入富强煤矿排出，对煤矿矿坑充水和井下生产安全有直接影响。
富强煤矿主平硐井口标高为1136.251m，从建矿至今，矿山主要处于生产巷道的改造，采煤工作面的布置阶段，尚未进行规模性的开采和回采，勘探期间经矿井水文地质编录、矿坑涌水量长观：矿坑水主要从主平硐顶棚细砂岩、粉砂岩节理面呈线状和淋漓状涌出，少部分为煤层采空后顶板陷落，上覆P2c、T1k通过导水裂隙越流补给矿坑，勘探期间实测矿坑平均正常涌水量为1.126 l/s，最大涌水量1.519 l/s。矿坑排水方式为平硐自然排水。
（六）老窑水
矿区内采煤及采硫铁矿历史悠久，据访问：从上世纪70年代开始就有小煤窑开采的历史，并一直持续到90年代，80年代至90年代期间，沿煤系地层底部有多个硫铁矿硐开采，并就近在矿区西南部一带进行冶炼，至今矿区西南部主井平硐一带仍有多个硫铁矿渣堆分布，硐口已多数绝迹，根据调查访问：硫铁矿开采最大深度约为200m，矿硐废弃后积水可能会在上千方以上，但由于矿硐主体分布于煤系底部，且开采巷道均为顺矿层分布，距勘探区主采C5b、C6b垂直厚度在100m以上，一般情况下矿坑积水对富强煤矿主采煤层充水和突水威胁不大。
矿区采煤历史较久，地表沿C5a ～C9煤层露头带均有老窑分布，老窑多属上世纪小业主、村民和集体无规则的小规模开采，开采技术原始落后，目前老窑硐口多数已垮塌绝迹，本次共调查访问老窑10个，均为平硐开采，巷道延伸长度20～100m不等，老窑开采时采用自然排水、自然通风，积水量相对较少，目前亦未见老窑泉出露，一般情况下对煤矿开采充水的影响和威胁不大，但不排除部分老窑存在平硐暗斜井开采，废弃后封存有一定积水的可能，在今后的开采过程中对老窑积水还是要引起足够的重视。
另外：老窑采空区因埋深较浅，塌陷裂隙部分已沟通地表，而与大气降水、地表溪流产生水力联系，当矿井巷道接近或揭穿老窑采空区时，可形成老窑溃水。由于老窑突水有来势猛、突发性强，且水呈酸性，并含有H2S、CO2等有毒气体等特征，对人员及矿井危害较大。因此浅部开采应先探后采，并采取防范疏排措施。巷道遇迎头有铁锈痕迹，潮湿渗水及岩壁有冷凝水滴等凝痕现象时，应查明原因，以防老窑突水。
二、矿井目前主要的涌水来源
1、矿井近期对所有巷道进行了全面的涌水观测调查，检查表明目前无水患和水害威胁。
2、+1136水平北翼运输巷有一定的采空区裂隙水流出（6m³/h）。
3、井底车场（北翼采空区）密闭在冬夏出水量变化较小，现最大涌水量10m³/h.
4、南下山水平工作面南下山采区
2、南下山采区3密闭无水涌出，南下山采区4工作面密闭有水涌出6m³/h.现回采的南下山采区5工作面也只有少量水涌出0.5/h。
5、南下山水平南翼岩石回风上山下段受一小型构造影响，有一定顶板裂隙水渗透（约4 m³/h）。
6、+11
36、水平岩石巷道局部有少量顶板裂隙水约3m³/h的水量涌出。
7、经查：南翼南下山采区水平以上为原老老富强煤矿采空区，空区积水经现老富强煤矿2号风井自行流出，+南下山采区m水平以上留有70m斜长的水平隔离煤柱与原老老富强煤矿煤矿分开，根据现已掘南下山采区轨道下山巷道和南翼南下山采区2—南下山采区6工作面所掘巷道和工作面回采的情况来看，未出现过异常的水害情况，隔离煤柱能有效承受空区水压和隔离空区积水。 三，防治水患措施
1，填堵通道。老富强煤矿大巷为防雨雪水渗入井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表或建不透水层等措施。
2，整铺河床。老富强煤矿大巷左翼溪流的一段经过矿区，而河床渗透性强，可导致大量河水渗入井下，在漏失地段用粘土、料石或水泥修筑不透水的人工河床，以制止或减少河水渗入井下。
3，修筑排(截)水沟。山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，地表有塌陷裂缝时，会使矿区涌水量大大增加。在这种情况下，可在井田外缘或漏水区的上方迎水流方向修筑排水沟，将水排至影响范围之外。
4，矿井工程地质和水文地质观测工作。水文地质工作是井下水害防治的基础，应查明地下水源及其水力联系。
5，超前探放水。在矿井生产过程中，必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,探明水源后制定措施防水。
6，隔离水源。隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。
7，隔离煤(岩)柱防水。为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下，在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。防水煤(矿)柱尺寸的确定应考虑到含水层的水压、水量、所开采煤(矿)的机械强度、厚度等因素及有关规定，并通过实践综合确定。
