第一章  概  述

第一节  目的和任务

为贯彻落实“安全第一，预防为主”的安全生产方针，加强对煤矿矿井水害防治工作的监管，督促各矿做好水害的防治工作，有效避免煤矿水害的发生，营上镇大树脚煤矿对该矿井水文地质进行初步调查，查明矿井的水文地质条件及矿井充水因素，预测矿井涌水量，为矿井建设和安全生产提供水文地质资料。

此次调查的主要任务是：

1．收集矿区以往地质、勘探资料及矿井开采的有关资料；

2．调查矿区气象、水文及地形地貌等自然地理情况；

3．调查矿界范围内及以外100m内的老窑、泉水点、废弃井巷的位置、开采范围、开采年限，并对积水情况进行调查、预测；

4．调查矿界内水文地质条件，特别是河流、水库、含水层和隔水层特征，断层富水性、导水性；

5．分析矿井充水因素，论述充水特征；

6．划分矿井水文地质类型；

7．对矿井涌水量进行分析预测，并实地进行矿井涌水量观测，提出矿井防治水方案；

8．编制《富源县营上镇大树脚煤矿水文地质调查报告》及相关图件。

第二节  成立调查领导小组

我矿为改扩建矿井，于20##年3月26日取得煤矿开工备案回执，同年4月2日下发开工通知，4月18日正式组织施工建设，设计能力为9万吨/年，矿井设计服务年限为9.1年，开采煤层为K₁₉、K₁₉₊₁、K₂₀、K₂₁等四层煤。开采标高为+2050m至+1700m水平，矿井设置一个主水平、一个辅助水平，主水平标高+1860m，辅助水平标高+1920m，矿井采用分区式布置，平均走向长约560m，平均倾斜长约600m。井田范围为2.1527km²。

即：水文地质调查小组

组  长：向绍荣（法人）

副组长：向乔怀（矿长）、尤荣方（技术负责人）

成员：蒋国普、向绍奎、王学礼、陈正朋、张爱国、蒋石稳、郭加旭、邓全礼

第三节  位置、范围和交通

一、位置、范围

大树脚煤矿位于云南省富源县城东南140°方向直距32.5km，行政区划隶属云南省富源县营上镇管辖，地理坐标：

东径104°24′20″～104°25′00″

北纬25°25′49″～25°27′22

根据云南省国土资源厅20##年12月6日颁发的采矿许可证，（证号C5300002009021120005555），采矿权人：富源县营上镇大树脚煤矿有，矿山名称：富源县营上镇大树脚煤矿有限公司大树脚煤矿，经济类型：有限责任公司，生产规模：9万吨/年，矿山面积：2.1527 km²，有效期限：1年（自20##年12月至20##年12月），开采深度由+2050m至+1700m标高，共有11个拐点，见表1－1。

采矿权矿区拐点坐标表

二、交通

富源县～兴义二级公路北西－南东向穿过矿区，北至富源县城55km公路里程接曲(靖)胜(景关)高速公路，南至黄泥河约60km可连接南昆铁路，交通便利（见交通位置图1-1）。

 

图1-1  交通位置

第四节  自然地理概况

一、地形地貌

矿区为高原低中山地貌，山脉走向近南北向，与区域构造线方向一致。地势总体西部、北部和南部高、中部低，最高点位于大达村北西小山顶标高+2046.40m，最低点位于矿区南部山沟，标高+1921m,相对高差125.40m。

二、地表水

该区处于分水岭地带，地表水体不发育，区内没有常年性河流，仅有2条小溪。

白则小溪：长年有水，水源来自区外北西部山谷的泉水，自北西流向南东，纵贯全区，沿途有矿井水、老窑水、生活污水等的补给，流量逐渐增大，20##年9～10月观测其上、中、下游流量分别为211 m³/h、355 m³/h、929 m³/h ，经计算汇水面积约0.2614km²,其流量大小明显受大气降雨的影响和控制，对矿床开采会有一定的影响，特别是在浅部，应注意防范。

宽塘小溪：自西流向南东，流经矿区外西南，由矿区西部外的山间泉水及沿途的矿井水、老窑水等组成，20##年9月(雨季)观测其下游流量达1287m³/h，流量的大小明显受大气降雨的影响和控制，对区内矿床的开采应无直接的影响。

二者在老矿区南部交汇再往南流汇入南盘江。

三、气象

矿区属北亚热带高原季风气候，气温为-11～34.9℃，年平均气温11.8℃；年降雨量为884.7～1213.2mm，最长连续降雨天数为25d，降雨量多集中在5~9月份，占全年降雨量的80%；每年2~5月中旬为旱季，其间有凌冻期18～22d。主导风向为南及西南劲风，最大风速为24m/s。

四、地震

据国家标准《标准50011-2001》抗震设计规范，区内抗震设防基本烈度为Ⅶ度，地震动峰加速度值为0.10g，属较稳定区域。

五、经济概况

（一）农业生产情况

区内居民以汉族为主，杂居彝、回、白等少数民族，主要从事农业生产，耕地面积少，富余劳动力充足。农业结构较为简单，主要以玉米为主，次为小麦、土豆、魔芋等。经济作物主要有烤烟、油菜。畜牧业有猪、牛、羊等。主要矿产为煤、石灰岩。

（二）工业生产情况

畜牧业、工业基础极为薄弱、乡镇企业有小煤窑。营上镇现有煤矿多为小煤矿，均为股份制或私营企业，是营上镇的经济支柱。

（三）人口及劳动力

富源县营上镇地辖16个村民委员会，全镇人口80多万人。矿山开采所需部分劳动力可就地解决，并能给当地村民带来较好的经济利益。

（四）主要建筑材料来源

矿井建设所需材料除钢材、木材需从区外调入外，其它所需的砖、水泥、料石、砂、石灰等建筑材料均可在区内就地取材解决。

第五节  矿井生产概况

一、邻近矿井及小窑分布情况

矿区内小井较多，后逐一关闭。但由于本区煤炭开采历史悠久，老窑遍布。据了解，多为开采煤层露头附近浅部煤层，老窑详细情况目前难以查清。

位于矿界北边，现有相邻的宽塘煤矿，西北边有相邻的海扎煤矿，均属私营煤矿企业，生产规模为30万吨/年、15万吨/年，矿界西边有顺源煤矿和大则勒矿3号井，顺源煤矿尚未开采，大则勒矿3号井生产规模3万吨/年，平硐及斜井开拓。上述相邻三对矿井与本矿无矿界纠纷。

详见邻近矿井位置图。

 

邻近矿井位置图

第二章  地质概况

第一节  区域地质概况

一、地层

（一）矿区地层

大树脚煤矿位于恩洪复向斜的北延部分，平关-大坪向斜的南部、宽塘向斜南端。区内出露地层自老至新有二叠系和第四系。现分述如下：

1、二叠系下统茅口组(P₁m)

分布于矿界内东北角，由于断层影响出露不全。岩性为灰～深灰色厚层状灰岩、白云岩，偶含燧石团块，产蜓科动物化石，厚度大于350m。

2、二叠系上统峨眉山组(P₂β)

分布于矿界内东部和南部边缘地带，岩性以暗绿色玄武岩为主，中上部夹多层紫灰色凝灰岩，具气孔、杏仁构造，风化后呈暗棕红色，裂隙发育，由于断层影响，出露不全。厚度大于300m，与下伏茅口组假整合接触。

3、二叠系上统宣威组(P₂x)

大面积出露于矿界内，为一连续沉积的煤系地层，亦即本区主要含煤地层。依据岩性、岩相、含煤程度等特征，将其划分为三段。现自下而上分述如下：

（1）第一段(P₂x¹)

自峨眉山组顶界至18煤层底板。该段厚度60.65～172.11m，平均110.69m，含煤14～20层。其中可采和局部可采4层，即19、19+1、20和21煤层。岩性为灰色、深灰色、黑灰色中厚层状细砂岩、粉砂岩、薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤层及铝土质泥岩等组成，普遍含黄铁矿晶体。底部为厚3～5.00m铝土质泥岩，是与下伏峨眉组玄武岩分界标志，假整合接触关系。

（2）第二段(P₂x²)

自18煤层底界至7煤层顶界，该段厚度69.74～112.09m，平均89.84m，由灰色薄～中厚层状粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤8～12层，其中可采及局部可采煤层7层，即7、9、10、12、16、17、18煤层等。从岩性上来看，该段上、下部岩石颗粒较粗，以粉～细砂岩为主。中部岩石颗粒较细，为粉砂质泥岩、泥岩。岩层中的黄铁矿含量明显减少，而菱铁质含量有所增加，多以透镜体、团块状、结核状出现。

（3）第三段(P₂x³)

自7煤层顶板至煤系顶界，该段厚度68.73～117.09m，平均89.36m，含煤5～14层，多以薄煤层为主，可采及局部可采煤层3层，即3、4、6煤层。其岩性特征为3煤层以上6煤层以下，多为粉砂岩、细砂岩或泥质粉砂岩，中部为粉砂质泥岩或泥岩。岩层中常夹有菱铁质泥岩或菱铁质粉砂岩薄层，特征明显。

4、第四系(Q)

主要出露于新扩矿界范围的中部，由残积、坡积及部分冲积的碎石块、砂土、粘土及耕植土组成，厚度0～10.14m，变化较大，不整合于P₂x、P₂β等地层之上。

二、构造

（一）褶皱

本区总体为一轴向约10～20°的宽缓向斜构造，向斜向南抬起，向北缓倾伏，倾伏角1～3°。矿界内向斜基本完整，两翼地层倾角较缓，一般4～6°。向斜于矿界东边被F₈断层切割形成东部边界；于矿区北部被F₉、F₁₀、F₁₁和F₁₂等断层切割破坏后形成大小不同的断块，向斜两翼出露地层均为P₂x¹地层。区内向斜由1-1、1-2、3-1、3-2、3-3等钻孔和大树脚煤矿井下巷道控制，形态控制清楚。详见图1-2-1。

（二）断裂

通过本次勘查，区内共发现断层7条，即F₁、F₈、F₉、F₁₀、F₁₁、F₁₂、f₁，其中除F₁₂和f₁落差小于20m外，其余5条断层落差均大于20m。断层性质F₁、F₈、F₁₂为逆断层，F₉、F₁₀、F₁₁、f₁为正断层。

按断层走向，大致可分为三组，即近南北向的一组(F₁、F₈)，近东西向的一组(F₉、F₁₁)和北西、北东向的一组(F₁₀、F₁₂)。

1、断层

位于矿区东部边界附近，性质为逆断层，断层走向343～15°、总体近南北向，倾向东，倾角60°～70°，落差大于300m。表现为地表与和地层断层接触，上盘灰岩逆复于下盘和地层之上，地表有9个地质点控制，延展长度大于3500m，向北向南伸出界外，位置较可靠。作为边界断层对矿区煤层无影响。

2、断层

位于矿区东部，性质为逆断层，走向345°～17°，总体近南北向，倾向东，倾角78°，落差大于150m。表现为地表玄武岩与含煤地层不同层位接触，上盘玄武岩逆复于下盘地层之上，于矿区北部被断层错开。地表有9个地质点控制，位置较可靠。区内延展长度2860m。作为东部边界，对区内煤层无什么影响。

3、断层

位于矿区北部，性质为正断层，走向106°，总体近东西向，倾向南，倾角 60°～70°，落差25～110m。地表被第四系表土掩盖，深部于矿界外西边1902钻孔控制，缺失18煤层；界内断层下盘抬起，使21煤层露头出现，破坏了煤层的连续性，矿界内断层延展长度730m。向东交于断层，向西伸出矿界外。

4、断层

位于矿界内西北角，性质为正断层，走向300°，倾向南西，倾角50°～60°，落差25～40m。表现为地表20煤层露头线错开，深部于界外北边1804钻孔控制，缺失11和12煤层；界内有1个地质点控制，界外地表6、7、9、12等煤层露头线错开，位置较可靠。矿界内断层延展长度340m，南端交于断层，北西伸出界外。该断层影响本区西北角煤层的连续性。

5、断层

位于矿区北部，性质为正断层，走向东西向，倾向南，倾角60°～70°，落差30～70m，表现为地表北盘(下盘)地层抬起，21煤层露头线重复出现，界内有3个地质点控制，深部于界外西边有1801钻孔控制，缺失9、10煤层，位置较可靠。矿界内断层延展长度820m，东端交于断层，向西伸出界外，该断层影响区内北部煤层的连续性。

6、断层

位于矿区西北角，性质为逆断层，走向23°，倾向113°，倾角70°，落差15m，界内地表延展长度只有160m，南端交于断层，向北东伸出界外。界内有1个地质点控制，界外为宽塘煤矿区，并有探槽控制，表现为地表煤层露头线错开，位置较可靠。该断层只影响本区西北角煤层的连续性。

7、f₁断层

位于1-1钻孔底部，性质为隐伏正断层(用f编号)，产状不清，落差3～4m，主要表现为煤系底部铝土质泥岩断缺。

三、煤层

（一）可采煤层

本区可采煤层为19、19+1、20、21等4层，其中19煤层为大部可采的不稳定煤层，19+1煤层为局部可采较稳定煤层。20和21等煤层为全区可采的较稳定煤层。

19煤层：位于上部，煤层厚0～0.92m，平均0.62m，属薄煤层，结构单一，无夹矸，顶板为泥岩，底板为泥岩或粉砂质泥岩。矿界内西部3-1钻孔附近有不可采范围，3-3钻孔周围处于地形相对较高部位，保留局部范围，1-1钻孔附近相对埋藏较深处保留局部范围，其他部位多被剥蚀掉。本区内属大部可采的不稳定煤层。矿界内有3个钻孔控制，界外附近有1个钻孔1805钻孔控制。

19+1煤层：位于上部，上距19煤层5.56～12.66m，平均8.22m，煤层厚0.78～3.00m，平均1.63m，属中厚煤层。结构简单，一般无夹矸，局部含1层夹矸。顶板为泥岩、泥质粉砂岩和粉砂岩，底板为泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩。厚度呈西厚东薄之势，分布范围大致同19煤层。煤层在区内已被分割为若干小块，属局部可采较稳定煤层。矿界内有3个钻孔控制，界外有2个钻孔控制。

20煤层：位于中部，上距19+1煤层9.36～27.98m，平均17.51m，煤层厚0.98～2.46m，平均1.37。属中厚煤层。结构简单，一般不含夹矸，局部含1层夹矸。顶板为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩，底板为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩。主要分布于扩界范围，全区可采。厚度变化不大，矿区东北部变厚，属全区可采的较稳定煤层。矿界内有5个钻孔、4个老窑及1个浅井控制，界外北部有2个钻孔控制。

21煤层：位于下部，上距20煤层25.54～80.66m，平均53.17m。煤层厚1.10～3.76m，平均2.10m，属中厚煤层。结构较复杂，一般含1层炭质泥岩夹矸，北部有时含2层夹矸。顶板为粉砂岩、粉砂质泥岩或炭质泥岩；底板为泥岩、粉砂质泥岩。全区均有分布。厚度总体呈北厚南薄之势，煤层中含黄铁矿晶体，硫分含量高，自然放射性值高。特征明显。属全区可采的较稳定煤层。矿界内有5个钻孔及大树脚生产井巷道控制，界外北部有2个钻孔控制。

第三章  水文地质特征

第一节  区域水文地质概况

矿区为构造侵蚀高原中低山地貌，山脉走向为近似北东—南西向，与区域构造线方向一致，区内西侧为一条南北向的山梁，东侧是相对比较开阔而平坦的低地。总体地势呈北西高，南东低，最高点在中部的小山包，标高为+2046.40m，最低点在矿区南东冲沟沟底(白则小溪出口处)+1921m，为矿区侵蚀基准面，相对高差125.40m。矿区地处分水岭地带，地形切割有利于地表水及地下水的排泄。

该区属北亚热带高原季风气候，年平均气温11.8℃，最高气温为34.9℃，最低气温为-11℃。年降雨量为884.7～1213.2mm，最长连续降雨天数为25d，雨量多集中在5～9月份，占全年降雨量的80%。每年2月至5月为旱季，其间有凌冻期18～22d。风向以南及西南风为主，最大风速为24m/s。

第二节  矿区水文地质特征

一、岩层的含水性特征

第四系(Q)松散层孔隙潜水含水层：主要分布在沟谷缓坡地带，由冲、洪积及残、坡积的岩石碎块、砂砾及泥土组成，厚度0～10.14m，泉点季节变化大，流量0.01～0.06 l/s。其富水性和透水性一般，但钻孔揭露时，均发生全孔不返水现象。在地势低凹处，该地下水与下伏煤系地层地下水可能连为一体。

上二叠统宣威组(P₂x)煤系地层裂隙潜水含水层：露头分布主要在区内高处，而低处则为第四系复盖。岩性以灰至深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤为主，间夹菱铁岩，薄至中厚层状，底部有一层厚约4m的灰白色铝土质泥岩。本层分为三段，本次勘探为下部第一段(P₂x¹)，厚度为60.65～172.11m，平均110.69m。本层地表浅部风化裂隙发育，含风化裂隙水。泉水流量0.01～0.15 l/s，水温13～15°C。随深度增加裂隙减少，节理裂隙多被钙泥质充填，钻孔岩芯深部较浅部完整。露头区直接接受大气降雨的补给，复盖区则可能通过第四系松散层孔隙水下渗补给，为矿床开采的直接充水含水层，根据3-1号孔对宣威组煤系地层第一段(P₂x¹)的抽水试验结果看，单位涌水量q = 0.001728 l/s·m，渗透系数K = 0.001081 m/d。另根据水文测井确定其主要出水位置在132.80m，为一厚度(0.40m)不大的裂隙破碎带，其余部位出水均不明显，说明该含水层总体表现为富水性和导水性均弱。钻孔终孔稳定水位部分位于煤系地层中，部分则高于煤系地层，说明该直接充水含水层地下水在区内总体呈弱承压状态。对矿井开采影响较小。

上二叠统峨眉山玄武岩组(P₂β)隔水层：本次勘探揭露不深，钻探时循环液消耗极小。其露头分布于矿区东部，岩性为灰绿色玄武岩及灰紫色凝灰岩。露头区风化裂隙发育，在浅部含风化裂隙水。根据钻孔揭露，岩芯一般较完整，深部裂隙不发育，节理裂隙多被方解石脉填充，含水性弱，为相对隔水层。

下二叠统茅口组(P₁m)灰岩岩溶裂隙强含水层：本次勘探未揭露，露头分布于矿区东北部边缘，岩性为厚层状灰岩。地面可见溶沟、溶斗、落水洞等，岩溶特征明显，在断破碎带附近尤为强烈，富含岩溶裂隙水，但含水性不均一，为岩溶裂隙强含水层。对矿井开采影响较大。

二、断层导水性

区内断层主要发育在矿区北部和东部边缘，共发现断层7条，即F₁、F₈、F₉、F₁₀、F₁₁、F₁₂、f₁，各断层特征分述如下。

F₁逆断层：位于矿区东部边界附近，走向343°～15°，倾向东，倾角60°～70°，落差大于300m，延展长度大于3500m，两端均伸出矿界外，地面调查未见有泉点出露，对矿床开采无影响。

F₈逆断层：位于矿区东部，走向345°～17°，倾向东，倾角78°，落差大于150m，区内延展长度为2860m，为东部边界断层，对矿床开采无影响。

F₉正断层：位于矿区北部，走向106°，倾向南，倾角60°～70°，落差25～110m，矿区内延展长度为730m，向东交于F₈断层，向西伸出矿界外，界外1902钻孔控制，其简易水文未见有异常出现，地面调查也未见有泉点出露。

F₁₀正断层：位于矿区西北角，走向300°，倾向南西，倾角50°～60°，落差25～40m，矿区内延展长度为340m，南端交于F₉断层，北西端伸出矿界外，界外1804钻孔控制，其简易水文未见有异常反映，区内地面调查亦未见有泉点出现。

F₁₁正断层：位于矿区北部，倾向南，倾角60°～70°，落差30m，区内延展长度为820m，东端交于F₁断层，西端伸出矿界外，界外有1801钻孔控制，其简易水文未见有异常反映，地面调查亦未见有泉点出露。

F₁₂逆断层：位于矿区西北角，走向23°，倾向113°，倾角70°，落差15m，区内延展长度为160m，南端交于F₁₁断层，北东伸出界外，地面调查未见有泉点出露。

矿区范围根据地面调查，断层附近大多无泉点出露。另据邻区(大坪矿区海扎、宽塘煤矿普查地质报告)勘探资料显示，钻孔穿越小断层时，钻孔回次水位和循环液消耗量均无明显的变化，也未发现有涌、漏水现象，说明断层的富水性和导水性均弱，与正常的岩层相似。

三、矿井巷道水文地质情况

煤矿主要为斜井开拓，K₂₁煤层井底水仓1个；主要出水形式为顶板淋水、滴水。目前，巷道内有3处出水点：在11211工作面内距副斜井约130m处巷道帮内出水，流量0.083l/s，该出水形式为巷帮裂隙水；在11212运输巷内距副斜井约180m处巷道西帮裂隙水，流量0.83l/s；在11212运输巷内距副斜井约70m处巷道西帮顶板淋水，流量0.42l/s。

四、地下水补径排条件

矿区地处高原山区分水岭地带，各含水层均接受大气降水的入渗补给。地下水水位受地形的控制，表现为西高东低，其动态变化也受大气降水的控制，具有雨季补给，常年排泄和季节性排泄的特点。据泉13观测资料分析，泉水流量最小值出现在雨季来临之前的4～5月间，最大流量值出现在雨季的8～9月间。生产矿井涌水量也随降雨的变化而变化。

区内各含水层，在浅部露头区均为裂隙潜水，直接接受大气降水的补给，地下水交替循环较强烈，随深度增加裂隙减弱，地下水交替循环减缓，含水性微弱，且含水层的富水性和导水性受地形地貌控制，风化裂隙发育深度有限，大气降水除一部分形成地表迳流外，另一部分则沿裂隙由浅部向深部下渗运移，沿途以下降泉的形式排泄出地表，形成了既是补给区又是排泄区的特点。

第三节  矿井充水因素分析

矿井充水因素既取决于水文地质条件，又取决于开拓方式。充水强度受充水水源、通道以及充水方式的影响。

一、充水水源

煤矿范围内地表无河流、水库等大型地表水体，矿井充水水源主要为地下水、地表冲沟水、老窑积水。

1．地下水

地下水的补给来源：地下水的主要补给来源为大气降雨，其次为可能的地表溪水和第四系孔隙潜水的缓慢下渗或“天窗”补给，另有可能是老窑积水的渗入。

直接充水含水层：矿床开采的直接充水因素为煤系本身赋存的地下水和接受的补给，由于补给水量是沿上覆岩层的裂隙下渗的，故补给量的大小取决于上覆岩层裂隙的发育程度和补给源的强弱及持续时间。由于煤系地层的富水性和导水性均弱，故在开采过程中，只要配备相应的排水设备，合理安排排水工作，就不会影响正常开采。

间接充水含水层：第四系孔隙潜水和地表溪水，正常情况下，直接充水含水层地下水与第四系孔隙潜水和地表水总体表现上没有直接明显的水力联系，但在井田第四系复盖范围内，第四系孔隙潜水和地表水可能会缓慢下渗或通过“天窗”补给下伏直接充水含水层，特别要注意开采对地表水体的影响，可能造成地表水对矿井的直接充水。

断层导水：由于断层的富水性和导水性均较弱，所以，在正常情况下，断层不会成为矿床开采的良好导水通道，但应注意开采会改变岩层的受力状态，破坏其受力平衡，也可能改变断层的水文地质特征，故在巷道穿过断层或在断层附近时，应本着先探后采的原则进行，无论是在煤系地层裸露区还是在第四系复盖区均应如此，以防意外情况发生。

老窑积水：这是本矿区开采的一大水害威胁因素，因在相邻矿区历史上已发生过老窑“突水”的事故，所以在老窑附近或在老窑下开采时，应当加倍注意。

2．老窑、小煤矿采空区积水  

矿区内有海扎、宽塘、大则勒等3个煤矿，以及沿煤层露头线一带分布着大小不一，开采深度或深或浅的老窑，采空区较多，其废弃采面或巷道内有积水，积水量预予估算，这些积水是矿井开采的重要充水因素。当开采煤层接近这些废弃采面或巷道时，老空区积水易通过裂隙渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

3．地表冲沟水

区内地表冲沟发育，冲沟接受雨季较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带及上覆地层地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

二、充水通道

根据充水途径的类型和地下水的水力学特征，本矿有如下几种充水通道：

1．岩石天然节理裂隙

矿山内含煤地层龙潭组在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部发育构造节理、裂隙，它们是地下水活动的通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

2．人为采矿冒落裂隙

采煤活动将产生大量的采矿裂隙，可能会引起矿井及采空区坍塌，这些人为裂隙会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为矿井充水的良好通道。

3．断层破碎带   

矿区中部发育1条断层，该断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。

4．小煤矿及老窑采空区

矿区内小煤矿及老窑废弃巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道。

5．封闭不良钻孔

煤矿勘查过程中的所有钻孔未进行钻孔启封试验，封孔质量不明。如果有封闭不良钻孔存在，它们可能成为沟通地表水、地下水与矿井的通道。

三、充水方式

矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老空巷道，未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部地段有发生突水的可能。

四、矿区水文地质类型

矿区北部外的白则小河沟底标高+1950m，即为矿区中部侵基准面。

矿区主要可采煤层位于侵蚀基准面以下，含煤地层富水性较弱，地下水补给条件差，含煤地层上、下均有隔水层，断层富水性及导水性中等，但煤系下部有隔水性良好的铝土质泥岩和玄武岩，煤系地层本身富水性和导水性均弱，断层带的水文地质特征与正常岩层基本相近，在正常情况下断层不会成为矿井充水的通道。区内直接充水含水层主要接受大气降水的补给，沿裂隙通道下渗运移，并以下降泉的形式排泄；地表水均为山间小溪，与直接充水含水层无根本的直接水力联系，但第四系孔隙潜水和地表溪水由于第四系地层的水文地质性质的薄弱及差异，其有可能缓慢下渗或通过“天窗”补给下伏直接充水含水层；老窑积水则可能威胁或影响矿井的开采，特别是在浅部。因此，总体而言，矿区水文地质类型为以煤系地层裂隙弱含水层为直接充水含水层、以大气降水补给为主、主要以下降泉形式排泄的简单的类型。

第四节  矿井涌水量预算

1、预算原则及预算范围的确定

矿区扩界后北面为宽塘煤矿一号井，西面为大则勒煤矿三号井，原矿区范围长约0.98km，宽约0.72km，面积约0.6847km²，开采深度为+1985～+1910m。新增矿界面积为1.4679 km²，扩大后的矿界范围长约2.4km，宽约0.9km，总面积为2.1527km²，开采深度为+2050～+1700m。本次调查的矿井涌水量预算仅计算新增矿界内这一部分，以最下可采煤层(21煤)的高级储量(331+332)的赋存底界标高为本次矿井涌水量的预算标高，标高为+1860m，亦即为直接充水含水层底界标高，并以此高级储量的赋存范围为先期开采地段，确定为本次矿井涌水量的预算范围，面积为0.62375Km²。

2、预算涌水量

矿井预算涌水量选用比拟法计算的结果。

由于矿井涌水量预算未考虑第四系孔隙潜水可能的下渗补给,也未考虑开采会加速井巷上覆岩层裂隙的发展，进而加速降雨的下滲、地表水可能变为直接补给等影响矿井涌水量大小的因素，故随着时间的推移，矿井涌水量可能会逐渐增大，矿井疏排工作应充分考虑上述因素，适当增加排水能力。

第五节  矿山供水水源

由于区内地表水系不发育，地下水亦不丰富。白则小溪和宽塘小溪均有矿井水、老窑水和生活污水的补给，已被污染，无法达到饮用水的要求，故区内难以选择较理想的供水水源地，根据现有掌握的有关资料，下二叠统茅口组(P₁m)灰岩岩溶裂隙强含水层，取水地点距工业场地约0.65km，本次调查未揭露，露头分布于井田东北部边缘，岩性为厚层状灰岩。地面可见溶沟、溶斗、落水洞等，岩溶特征明显，在断破碎带附近尤为强烈，富含岩溶裂隙水，水质好，为岩溶裂隙强含水层。可对其进行勘查，以解决矿山建设的用水问题。

矿井地面生活用水采用矿区北东部茅口灰岩出露岩溶裂隙水，根据地质剖面图及地质地形图堪查此水源出露点标高约为+2000m，涌水量为120m～150m³/d，可满足矿山正常生活用水，水质较好，经消毒处理后,水质水量能满足该矿井地面生活用水水质和水量要求。

地面生产消防用水及井下生产、消防用水采用处理后的矿井水，矿井涌水量较大，该水源经沉淀、过滤、消毒后，水质和水量能满足地面生产消防及井下生产消防洒水用水水质和水量的要求。

第四章  矿井水害类型及防治措施

第一节  本矿井水害类型及危害程度分析

通过实地调查及相关资料收集、分析，本矿井水害类型及危害程度如下：

一、采空区积水

本矿山内有宽塘、海扎、大则勒三号井等3个小煤矿，矿山内沿煤层露头线一带分布有少数小窑，其废弃采面或巷道内有积水，这些采空区积水一旦涌入矿井，会造成突水淹井事故。其有如下特点：

1．在短时间可能有大量的水涌入矿井，并夹泥、沙，来势猛，具有很大的破坏及危害性；

2．当矿井与其它水源无联系时，可以疏干，若与其它水源有联系时，则可造成量大而稳定的涌水，危害很大。

二、大气降水

生产过程中，在暴雨季节，大气降水迅速补给地下水，或直接沿风化裂隙、第四系残坡积物孔隙及从井口沿巷道直接补给矿井，矿井涌水量会成倍增大。这种水源涌水规律如下：

1．矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和降水时间长对渗入有利，因此矿井的涌水量也大；

2．矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后；

3．大气降水的渗入量随开采深度的增加而减少，即同一矿井不同的开采深度，影响程度差别较大。

三、地表水体

矿区处于分水岭地带，地表水体不发育，区内没有常年性河流，仅有2条小溪。

白则小溪：长年有水，水源来自区外北西部山谷的泉水，自北西流向南东，纵贯全区，沿途有矿井水、老窑水、生活污水等的补给，流量逐渐增大，20##年9～10月观测其上、中、下游流量分别为211 m³/h、355 m³/h、929 m³/h ，经计算汇水面积约0.2614km²,其流量大小明显受大气降雨的影响和控制，对矿床开采会有一定的影响，特别是在浅部，应注意防范。

宽塘小溪：自西流向南东，流经矿区外西南，由矿区西部外的山间泉水及沿途的矿井水、老窑水等组成，20##年9月(雨季)观测其下游流量达1287m³/h，流量的大小明显受大气降雨的影响和控制，对区内矿床的开采应无直接的影响。

第二节  矿井水灾害防治措施

一、地表水防治

在地面修筑截排水沟，增设排水设备；在主、副井口周围修筑防水沟渠，保证地表水流入排水沟，可能引起地表水渗入井下的各种通道，如地裂缝、废弃小窑、井筒等，用粘土或水泥进行堵填，防止地表水的渗入；雨季和洪水季节要专人专管，采取排、截、疏水措施，防止地表水流入井下。

二、井下水防治

进一步加强矿井水文地质工作，查清矿井内含水岩层出水性质。观测老窑及采空区积水的位置，预测老窑采空区积水量，总结其在丰水期、平水期、枯水期积水量变化程度及规律，并专门记录资料备查。

井下探水。在井下掘进工作面，接近采空区、含水层断裂带、各类防水煤柱、工作面有明显出水征兆等可能积水地点或遇到、听到可疑水源及响声时，必须进行探水工作，坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则。

探明地下水源后，根据水量大小，有计划的进行放水，将其放干，消除水害对生命财产的威胁。

放水时严格控制排水速度和排水量，以免加快地面的塌陷速度和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉水位急剧下降。

建立可靠的排水系统和排水设施，并加强维护，必须具备应急备用水泵，保证正常排水。

水仓的淤泥每半年至少清挖两次，雨季前必须清挖一次，保证正常储水量，水沟的淤积经常清挖，保证流水畅通。

保证水泵正常运转，备用泵保持良好状态。水泵、水管、闸门、排水的线路，必须经常检查和维护。在雨季前，必须全面检查一次，并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，发现问题，及时处理。

水仓水位要经常保持在最低限度，排水泵工人要严守工作岗位，当出现停电或发生其它意外停泵时要及时向值班人员汇报水位上升情况。

在巷道布置上尽量不揭露富含水层及落差较大的断面，保证巷道围岩有足够的承受水压能力，须揭露富含水层时必须制定防水措施。

各条巷道的排水沟保证畅通，在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治，有水灾威胁的区域：如与相邻矿井开采同一煤层时，在矿井边界处留设保安煤柱，严禁破坏煤柱和越界开采；在矿井及周围的老窑分布区及采空区，应外推100m圈出积水老空区警戒线，并留设防水煤柱；煤层接近导水断层时，应预留煤柱。

由于雨季地表水将大量渗入，矿井的涌水量将可能成倍增加，设备的排水能力将有可能不满足排水要求，应准备有足够排水能力的水泵确保矿井在最大涌水量情况下正常排水。

在开采过程中，严格执行和遵守《煤矿安全规程》及开采设计要求，防止采空冒裂诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害及各种水害的发生。

第三节  矿床疏干

矿床疏干是为了减少矿坑涌水量、防止突水、保证采矿安全的一种措施。疏干方式有三种：地表式、地下式和联合式。

一、地表疏干

地表疏干主要应用于预先疏干阶段，其次用于开采阶段，在地表打钻到预先疏干含水层或老窑内，用深井泵或潜水泵从相互干扰的孔中把水抽出地表，使开采地段处于疏干降落漏斗之上。

二、地下疏干

地下疏干主要应用于开采阶段，对矿井在掘进或回采过程中，顶板局部出现滴水、渗水现象，在井下修建临时水仓，沿巷道边沟流入临时水仓；用深井泵或潜水泵抽至地面沉淀池，经过污水处理站进行净化处理。

三、联合疏干

矿井同时采用地表与地下两种疏干方式，能在最短的时间内降低剩余水压，又能有效地疏干强含水层和充水老。

第五章  结论与措施

第一节  结论

通过对矿区范围内的水文地质调查和资料分析，取得以下成果：

1．初步查清了矿区内地表水、地下水、老窑水对矿井的影响程度及矿井充水因素。

2．估算了矿井涌水量，对矿井的防治水工作提出了具体的防治措施，基本达到了本季度水文地质调查的目的。

3．基本查明了矿井直接充水水源为第四系孔隙水、雨季冲沟水、龙潭组基岩裂隙水、老窑及采空区积水。其中老窑及采空区积水、雨季冲沟水、基岩裂隙水为煤矿生产中最大的水害隐患，生产过程中必须加强水文地质调查及监控。

4．矿区可采煤层部分位于当地侵蚀基准面以下，含煤地层富水性较弱，地下水补给条件差，含煤地层上、下均有隔水层阻隔，矿床充水属以大气降水补给为主的裂隙充水矿床，水文地质条件中等。

第二节  措 施

1．矿山地处山区，地表山高坡陡，暴雨洪水可能引发山体滑坡的发生。每次降大到暴雨前后，我矿积极派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况，预测地质灾害发生的可能性。当发现暴雨洪水可能引发淹井等事故灾害紧急情况下，立即撤出作业人员到安全地点，经确认隐患完全消除后，方可恢复生产。

2．随着生产、采掘的进展，矿井水文地质条件将会随之改变，应根据情况变化定期开展矿井水文地质调查工作，做好水文地质台帐，做好文字记录，编制好年度或中长期防治水方案，以便正确指导矿井的防水、治水工作，并定期绘制符合矿井生产的充水性图。

3．定期收集气象观测资料，建立矿井涌水量与产煤量关系曲线图；矿井涌水量与主巷道开掘长度关系曲线图；矿井涌水量与采空区面积关系曲线图；矿井涌水量与降水量关系曲线图等，综合反映矿井充水变化规律。

4．矿井在今后的采掘过程中，特别是小窑集中分布区，为预防老窑水突然溃入井下，应采取永久封闭小窑井口的措施，并加强探、放水的工作和留设防水煤柱，采掘时必须遵循“预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采”探放水原则，避免突水灾害的发生。

5．矿方将委托有资质的物探单位采用相关的物探方法探明矿区内老窑具体采空和积水情况，有针对性采取措施预防老窑积水突入矿井，避免造成淹井事故。

6．在矿井水仓位置，安装与涌水量相匹配的排水设备、排水管线及备用设备，并随着矿井的不断开采，矿井涌水量的不断增大，相应地更换排水设备、排水管线，以保证矿井的生产安全。

7．在小窑积水区外缘，外推60m标出积水老空区的警戒线，在掘进工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水实际边界30m处停止掘进，进行打钻放水，在确证积水已被基本放净后，才能继续掘进。

8．矿山周边北西部、南东部的小煤矿，现已形成采空区，建议生产过程中加强对周边煤矿积水情况的探测了解，严防矿井之间发生相互影响。

9．矿井必须与气象、水利、防汛等部门进行联系，建立灾害性天气预警和预防机制。及时掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息；及时掌握汛情水情，采取安全防范措施；加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井出现异常情况时，立即向周边相邻矿井进行预警。

富源县营上镇大树脚煤矿有限公司

二〇##年一月十日