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【摘 要】本文结合飞龙马煤矿水文地质勘察实践,主要就其水文地质勘察情况进行了综述.旨在与同行进行业务交流,以促进煤矿企业更好地生产和发展.

【关 键 词】煤矿；水文地质；勘察

煤矿水文地质勘察是一项系统而又复杂的工作.作为煤矿企业必须切实掌握其地层和构造特点,切实加强对其水文地质勘察,才能更好地确保其生产的安全高效性.

1.飞龙马煤矿地层及构造的概述

飞龙马煤矿属圭山煤田,晚二叠系古地理位于北东向的牛首山古陆与南北向的川滇古陆交接处南缘,含煤地层沉积环境为海陆交互相,但又以陆相为主.矿区内出露或钻孔揭露的地层主要有：二叠系下统茅口组；上二叠统峨嵋山玄武岩组、宣威组、下三迭统飞仙关组、永宁镇组及第四系地层.除第四系外,其余地层均呈北东、南西向展布.矿区位于滇东南拗褶带,师宗广南拗断区的西南部,师宗―弥勒断裂带西北部,雨舍向斜的南东翼.区域构造复杂,发育有一系列以北东向为主的褶皱和断裂.区内地层走向总体为北东向,一般为北东70°左右.矿区内树枝状水系发育.流量随季节性变化,在旱季为半干涸,一般水量小,流程短,雨季暴涨,枯季少水甚至无水,区内较大的水系位于矿区北部的季节性溪流,由北东向西转向南流出矿区汇入干龙河,最终汇入向溪河,属珠江水系南盘江流域观测流量20.35～48.72L/s.地表水流量以大气降水补给为主.区内气候属亚热带季风气候,冬无严寒、夏无酷暑,旱雨季分明,5～10月为雨季,此间降雨量占全年总降雨量80%左右.其构造特征有：一是该区为缓～中等倾斜的单斜构造.二是就断层规模而言,出露断层大于隐伏断层.三是就其断层生成顺序而言,以出露的走向主干断层生成最早,可能与褶曲同生或稍后最先形成的断层,其余倾向断层或斜交断层则生成较晚,其特点是后者可以切穿或错开前者,或相交于大断层旁侧的次生羽毛状断层,相对生成较晚,一般规模较小.四是含煤地层沿走向倾角有一定变化,地层倾角20～50°,东西两端陡,中部宽缓.五是矿区内仅发现陆相玄武岩,未发现其它形式岩浆岩分布,煤层赋存不受岩浆岩的影响.因此矿区整体构造复杂程度属中等偏复杂类型[1].

2.勘查区水文地质

2.1区域含、隔水层

2.1.1孔隙含水层组

区域内孔隙含水层组主要为第四系,分布在河溪沟谷沿岸及缓坡地带,岩性由冲积、洪积、坡积、残积的砂砾层、亚砂土和耕植土等组成.厚度在0～15m之间,为孔隙含水层,一般由河流及大气降水补给,有季节性泉,井点出露,含水层富水性弱.由于其厚度变化大,分布面积小,潜水位动态变化大,对矿床充水一般无直接影响

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2.1.2裂隙含水层组

区域内裂隙含水层组,主要由碎屑岩及火山岩组成,呈条带状出露,主要包括三叠系下统飞仙关组、卡以头组和二叠系上统宣威组、峨眉山玄武岩组.岩性为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及煤、玄武岩等组成,其中二叠系上统宣威组为区域主要含煤地层.各含水层富水性受裂隙发育率的控制,一般浅部和构造发育带较强,深部及构造简单区相对较弱.地下水补给来源主要以裸露区大气降水补给为主,局部地段由地表水补给.地下水径流受地形、地貌和构造线制约.在地形切割较深或断裂带附近以泉水形式排泄,具有雨季集中补给、常年排泄的特征[2].

2.1.3岩溶含水层组

主要有二叠系茅口组与下三叠系永宁镇组,岩性以薄至中厚层状灰岩为主,地表岩溶溶蚀地貌明显,富水性中～强.据区域资料,茅口组灰岩地表风化溶蚀现象发育,泉水流量40.50-59.5L/s,水质类型为HCO3-―Ca2+型.该含水层为岩溶管道式含水层.地表常见明流、伏流交替、落水洞、岩溶漏斗、岩溶洼地等岩溶地貌.该含水层以大气降水补给为主,地表水局部有补给,含较丰富的岩溶水.地下水一般沿地层走向径流,遇有地形切割有利排泄地段以岩溶泉及暗河形式排泄,地下暗河常呈明流、伏流交替出现.

2.2区域地下水补给、径流、排泄条件

本区地处高原山区,各含水层均接受大气降水入渗补给,地层岩性及地貌控制着地下水的埋藏、运移、富集及排泄条件.在以碎屑岩及玄武岩为主的分布区,地表浅部以裂隙潜水为主,地下水埋藏浅且随地形起伏而变化,区内含水层多为含、隔水层相间的裂隙弱含水层组,富水性弱.向深部地下水径流交替循环逐渐减弱,过渡为弱承压含水层,富水性较浅部弱.区内受大气降水入渗补给,大多沿就近沟谷低洼处以泉水形式排泄,地下水径流交替距离较短,水文地质条件相对较简单.而碳酸岩类分布区,地下水以岩溶管道及脉状形式径流于灰岩溶蚀裂隙中,该区地下水除接受大气降水补给外,尚接受地表径流及非可溶岩接触带地下水入渗补给,区内地下水以岩溶的形式在沟谷低洼处或与非可溶岩接触带有利地段排出地表.由北东向南西延展的大断裂带的地下热水属同一岩溶地下水系.飞龙马煤矿透水事故发生后,距离矿区2.2km的地面热水塘停止出水,且水位下降；当矿井出水减少,巷道封堵后.热水塘又恢复了出水.地下水流向由北东向南西径流,水温逐渐降低.县城北东的热水塘水温61°,飞龙马透水事故涌出回风平硐口的水温54℃,县城南西的梅花温泉水温51℃.该含水层富水性及导水性极不均匀,水文地质条件较复杂.

3.矿床充水因素分析

根据前述矿区水文地质情况,矿井充水因素及充水来源主要为：

一是裂隙弱含水层被巷道直接揭露,含水层地下水渗入矿井对矿坑充水,构成矿床直接充水含水层；二是开采影响条件下裂隙弱含水层地下水通过采空冒落或塌陷裂隙对矿坑充水,为矿床间接充水含水层；三是地表溪流、河流水及雨舍向斜上覆岩溶水在含水层被疏干、水位下降的情况下通过直接充水含水层裂隙渗入矿井或通过地表导水裂缝、塌陷、断裂和破碎带等渗入矿井；四是若矿坑连通或揭穿老窑积水和其它生产矿井时,老窑积水及以上水平生产矿井则成为矿井充水的另一来源；五是断层对矿床的充水.矿山开采揭穿导水断层时,断层带沟通含水层水对矿坑充水.六是受断层影响.断层上盘ZK302孔以北及W3孔以南的田瓜山、丫口矿井范围内,当生产巷道揭露至破碎带玄武岩地层时,其下伏的岩溶含水层可能发生底板突水.

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4.发展对策

一是认真做好煤矿的可行性研究工作,准确定位煤矿生产规模、最低开采水平,对煤矿经济价值进行准确评价.二是断层下盘地层正常,在断层带附近玄武岩断失变薄地段,建议按相关规范要求留设安全防、隔水煤柱.三是在煤矿建设及煤炭开发中,高度重视对矿床开采技术条件的研究,建立、健全监测机构,加强对矿床开采技术条件的研究监测,以预防为主、治理为辅、探采结合,达到综合治理的目的,尽量避免因采矿活动诱发或加剧地质灾害的发生.四是矿区构造复杂,区内主要断层破碎带富水性、导水性极不均一,在不同部位可能有不同的水文地质特征.建议加强断层破碎带防范水工作,加强井下超前探放水工作.坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,避免发生水害事故[3].

5.结语

综上所述,做好水文地质勘察工作具有十分重要的意义.因而作为新时期背景下的煤矿企业,必须在勘察过程中查明对矿床充水有影响的断层破碎带的水文地质特征,取得水文地质参数,评价其富水性、导水性.对煤系地层底板进行抽水试验,取得水文地质参数,评价导水性及富水性.从而更好地确保整个水文地质勘察工作的成效,进而在确保整个勘察工作顺利进行的同时促进企业的可持续发展.

【参考文献】

[1]刘飞虎.煤矿水文地质勘探现状及新的勘探技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2012,12：20+22.

[2]李能芬.工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨[J].甘肃科技,2011,12：34-35+91.

[3]李志成,马瑞娟.探究水文地质勘察对工程地质勘察的影响[J].环球人文地理,2014,14：34.

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