兴仁县王家寨煤矿水文地质调查报告.doc
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1、兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告贵州兴源煤矿科技有限责任公司二一二年五月兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告编制单位:贵州兴源煤矿科技有限责任公司项目负责:窦启泉编写:王云发审 核:付宗元总工程师:付宗元总 经 理:陈金鹏 提交单位:兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿提交日期:二一二年五月 目 录第一章 概 述1第一节 编制报告目的、任务和依据1第二节 矿井位置、交通和矿区范围3第三节 自然地理5第四节 以往地质工作及小煤矿开采情况7第五节 矿井涌水情况及排水设备、设施现状10第二章 本次工作及其质量评述12第一节 完成的工作量12第二节 工作方法及质量评述12第三节 存在的问题13
2、第三章 矿井地质14第一节 区域地质14第二节 矿井地质15第四章 水文地质23第一节 区域水文地质概况23第二节 井田水文地质条件25第三节 矿井充水因素分析29第四节 矿井水文地质条件划分33第五节 矿井涌水量的估算33第五章 工程地质及环境地质35第一节 工程地质条件35第二节 环境地质条件41第三节 其它开采技术条件44第六章 结 论47第一节 工作成果47第二节 矿井水害的危害程度48第三节 矿井水害的预防控制措施及建议4837附图目录序号 图 名 比例尺 顺序号1 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿综合水文地质图 1:5000 012 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿水文地质剖面图 1:5000 0
3、23 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿充水性图 1:5000 034 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿综合水文地质柱状图 1:2500 04附件目录1 兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿采矿许可证副本(复印件)2 编制单位资质证书3 委托书第一章 概 述第一节 编制报告目的、任务和依据为搞好矿井防治水工作,兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿特委托我公司为其开展矿井水文地质调查工作,并编制兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告。其目的是为该矿在生产过程中制定水害防治方案提供水文地质资料,从而做到有效的预防和减少矿井水害事故。本次工作的主要任务为:1收集矿区及该矿现有的相关水文地质资料;2调查矿井地面水文地质情况;3调查矿井井
4、下水文地质情况; 4分析、整理该矿现有水文地质资料和本次调查取得的水文地质资料,编制编制兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告。编制本报告依据的主要规程、规定和相关参考资料为:(1)国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局煤矿防治水规定(2009.9);(2)国家煤矿安全监察局煤矿防治水规定释义(2009.12);(3)中华人民共和国煤炭工业部矿井地质规程(试行)(1984);(4)中华人民共和国国家安全生产监督管理总局煤矿安全规程(2011);(5)中华人民共和国国家煤炭工业局建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(2000.5);(6)矿区水文地质工程地质勘探规范(G
5、B12719-1991) (7)中华人民共和国能源部煤矿地质测量图例(1989);(8)中华人民共和国能源部煤矿地质测量图例实施补充规定(1992); (9)贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2005年1月编制的兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿储量核实报告;(11)王家寨煤矿采掘工程揭露的地质、水文地质及相关资料;(12)矿方提供的各种地质及水文地质图件等。(13)本次工作实地调查和测量的各种地质及水文地质资料。接受委托后,我公司于2012年5月2日抽调专业技术人员组成项目组到该矿进行了实地的地质和水文地质调查、老窑开采情况调查,并收集了矿井建设和生产过程中的各种地质和水文地质资料,通过资料收集、水文地
6、质调查及室内分析研究编制兴仁县潘家庄镇王家寨煤矿矿井水文地质调查报告。第二节 矿井位置、交通和矿区范围王家寨煤矿位于兴仁县县城西北方向约30km的潘家庄镇王家寨村,行政区划属兴仁县潘家庄镇管辖,井田地理坐标为:东经10507351050901,北纬253412253454。矿区距兴仁县城公路里程约30km,距南昆铁路顶效站76.0km,有简易公路通往矿区,交通方便(见交通位置图)。根据贵州省国土资源厅2011年5月11日颁发的兴仁县王家寨煤矿采矿许可证(证号:C5200002011051120112940,生产规模30万吨/年,有效期限3个月,自2011年5月至2011年8月,采矿证延续手续正
7、在办理中,见附件)划定的矿区范围,王家寨煤矿井田范围东西倾向宽1.7152.380km,南北走向长0.5601.320km, 呈一规则多边形,共由8个拐点圈定,井田范围平面积2.6187km2,开采深度18501100m标高,其拐点坐标见表1-1。王家寨煤矿矿区交通位置图表1-1 王家寨煤矿矿区范围拐点坐标表拐点北京坐标系西安坐标系纵坐标(X)横坐标(Y)纵坐标(X)横坐标(Y)12828680355111852828621.19735511105.53522829340355111852829281.20135511105.53732829340355105202829281.2033551
8、0440.53342829900355105202829841.20635510440.53552829900355113602829841.20335511280.54062830000355113602829941.20435511280.54072830000355129002829941.19935512820.54882828680355129002828821.19235512820.544矿区平面积2.6187km2,开采深度:18501100m标高第三节 自然地理(1)地形地貌井田位于贵州省西南部山区,属中山地貌,地形起伏较大,沟壑纵横。总体呈中部较高,东、西两侧低,最高海拔+
9、1972.9m,位于井田中部山顶,最低海拔位于东部小石桥河沟中,海拔+1400m(为当地最低侵蚀基准面),最大相对高差572.9m,一般海拔13001600m,相对高差300m左右。(2)井田地表水井田位于珠江流域上游的南盘江与北盘江的分水岭地带。井田中部有一南北向的分水线将井田划分为东西两部分。分水岭东部(井田东部边界外)有一常年性河流小石桥河,枯季流量约1525L/s,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流,推测往东南方向流出地面汇入麻沙河,最终注入北盘江。分水岭西部溪沟向南西径流,汇入火冲大沟,进入马岭河,最终注入南盘江。矿区地表水较稳定的为流经井田东部边界外的小石桥河,其枯季流量为1
10、525L/s,井田东部边界附近及边界外有数条小溪沟,均汇入小石桥河,溪沟雨季水量大,旱季小。当地侵蚀基准面标高1400m,井田有部分煤炭资源位于侵蚀基准面之下,降雨是地下水的主要补给来源。(3)气候本区内气候温和,属于温凉湿润的高原亚热带气候,冬夏早晚温差大,昼夜最大温差经常在十余度以上,年均气温15.2,日最高气温34.6,最低气温-7.8。最热为7月,月均气温22;最冷为1月,月均气温6.4。年均降雨量1327.9mm,最多年达1887.6mm;最少年仅960.4mm;59月为丰水期,占年降雨量的80以上,年均蒸发量1368.1mm,年平均相对湿度81。本县的灾害性气候多,冰雹、暴雨形成的
11、山洪危害较大。(4)地震据中国地震动参数区划图(GB183062001,1400万),本区地震烈度为度,地震动峰值加速度为0.05g,据建筑抗震设计规范(GB500112010),抗震设防烈度为6度。(5)经济概况区内粮食作物主要以玉米为主,其次为麦类、豆类、薯类、蔬菜。经济作物有烟叶、漆等。畜牧产品主要有牛、马、猪、羊等。第四节 以往地质工作及小煤矿开采情况一、以往地质工作情况本井田先后有多个地勘单位在此开展过地质工作,现简述如下:1、上世纪三十年代,贵州矿产勘测团曾在区内进行过踏勘。2、上世纪五十年代以来,先后有贵州地质局平坝煤矿普查大队、黔西南地质大队、安顺专区地质大队、112地质大队、
12、108地质大队及贵州省煤管局159地质大队等在邻区及矿区内开展过煤矿地质调查工作,其中以159队和112地质大队的工作较为系统。3、19781980年贵州地质局区域地质调查大队(现贵州区调院)开展了1:20万兴仁、安龙幅区域地质及矿产调查工作,系统的调查了该区域的地质及矿产分布情况,提交了1:20万兴仁、安龙幅区域地质调查报告。4、1979年1983年贵州地质局区域地质调查大队在区内开展了1:5万幅区域地质矿产调查工作。5、2005年1月贵州金杉土地资源勘查开发有限公司对王家寨煤矿开展了储量核实工作,编制了贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告。本报告包括文本一份,图件8张(地形地质图、地质剖
13、面图、K1煤层资源量估算图、K2煤层资源量估算图、K3煤层资源量估算图、K4煤层资源量估算图、K5煤层资源量估算图、K6煤层资源量估算图)。上述地质工作为本次工作提供了可供参考的地质资料。二、矿山开采概况1、王家寨煤矿属于整合矿井,由原王家寨煤矿和原鸿运煤矿整合而成,生产规模30万吨/年,矿井整合后进行了技改工作,原鸿运煤矿关闭,利用原王家寨煤矿主平硐和副平硐,关闭原王家寨煤矿回风斜井,重新施工副斜井和回风斜井。主平硐位于矿区东部中段附近,开口层位位于K3煤层底板岩层中,井口坐标为X=2829347.022,Y=35512438.442,Z=+1583.510,=89,=+2.8,掘进方位角2
14、69,坡度为+2.8,斜长约360m揭K2煤层,然后往同一方向沿K2煤层倾斜方向布置K2煤层运输下山,斜长约350m,然后采用斜巷(上山)进入K1煤层,然后在K1煤层中沿下山方向布置K1煤层运输下山至西南边界附近落底,在落底处施工井底车场、水泵房、变电所及水仓等,并在K1煤层中施工轨道下山及回风下山(K1运输下山和K2运输下山采用溜煤眼联络),在K1煤层运输下山两翼沿煤层走向布置回采工作面,现1101综采面已施工和安装完毕,等待验收。在K1煤层井底车场处布置有水泵房及主、副水仓,水泵房安装有三台MD120503(P)型水泵,一台工作,一台备用,一台检修,其参数为:流量140m3/h,扬程为12
15、6m,电机功率为90kw。在K1轨道下山铺设有两趟排水管路,参数为1945无缝钢管,一趟工作,一趟备用。主水仓容量444m3;副水仓容量333m3,合计777m3,一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。三、老窑及采空区1、原王家寨煤矿采用平硐和暗斜井开拓,在K2煤层中布置有轨道下山和回风下山,但未形成采面进行回采,其掘进区域内的涌水现已通过1580回风石门自流到K1煤层井底水仓,然后采用水泵排出地表,故井下巷道中无积水区域存在。2、原鸿运煤矿位于矿区南部边界中段附近,已关闭,采用平硐和暗斜井开拓,在K1和K2煤层中均布置有轨道下山,主要开采K1煤层,K1煤层巷道最低处已与现1101采面回风顺槽
16、连通,其采空区域内的涌水已通过1101回风顺槽自流到K1煤层井底水仓,然后采用水泵排出地表,故K1煤层采空区域内无积水存在;K2煤层轨道下山存在巷道积水区域,面积约13500m2,矿井回采率约60%,平均煤厚1.55m,实际采空体积约为1350060%1.55=12555m3,充水系数取0.4,故估算积水量约0.5万m3,水头高度约35m(附图矿井充水性图)。另外在上世纪90年代,曾有较多小窑在各煤层露头附近进行开采,但其位置及开采情况现已无法调查,根据当时的开采技术水平,各煤层采深斜长约为煤层露头线以下100m左右,此区域可能存在积水,因此划为可能充水区域。第五节 矿井涌水情况及排水设备、设
17、施现状王家寨煤矿属于整合矿井,整合前的原有系统已部分关闭,技改系统已形成,井下巷道主要包括四条井筒、K1煤层井底车场、水泵房及1101首采工作面。现矿井正常涌水量为15m3/h,雨季时最大涌水量为30 m3/h。在K1煤层井底车场处布置有水泵房及主、副水仓,水泵房安装有三台MD120503(P)型水泵,一台工作,一台备用,一台检修,其参数为:流量140m3/h,扬程为126m,电机功率为90kw。在K1轨道下山铺设有两趟排水管路,参数为1945无缝钢管,一趟工作,一趟备用。主水仓容量444m3;副水仓容量333m3,合计777m3,一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。掘进工作面配备有四台MA
18、Z-200探水钻。第二章 本次工作及其质量评述本次矿井水文地质调查工作分为地表和井下两部分同时进行,地形地质图采用2005年1月贵州金杉土地资源勘查开发有限公司编制的贵州省兴仁县王家寨煤矿资源储量核实报告中的资料,坐标系统为北京坐标系,黄海高程系。现就完成的工作量及工作质量评述如下:第一节 完成的工作量1地面水文地质调查:1:5000水文地质调查约4.0km2。共调查地表河沟观测点1个,井(泉)点8个。2井下水文地质调查:调查井下巷道1500m,采空区面积约13500m2、井下出水点3个、井下水仓1个。第二节 工作方法及质量评述1工作方法:地面以追索法为主辅以穿越法进行,井、泉点采用手持GPS
19、定位,误差小于10m。对矿井充水有较大影响的泉水点定点观测了流量,填写水文点调查卡片,并重点描述了出水位置、岩层、岩性、地下水成因类型,补给、迳流、排泄形式及与大气降水的关系、洪水期的最大水量等。由于调查期间属枯水期,调查访问了矿区的地表水、地下水随大气降水的变化规律及矿区中部溪沟的最大、最小流量;实地调查了矿井涌水量、出水位置、出水形式、排水情况以及建矿以来是否发生过突水、突泥、突沙、坍塌等水害事故和人员伤亡情况等。2取得的成果质量:通过实地调查和访问,初步查明了地表水系的发育情况及地表水与地下水的联系,了解了井巷围岩的岩体结构面、可采煤层顶底板的稳定性、软弱夹层的分布、地面有无塌陷及地裂缝
20、的发育情况等;了解了第四系覆盖区的水文地质情况以及本矿目前的涌水量情况。综上所述,本次工作达到了煤矿水文地质调查的目的,精度符合矿井水文地质调查的有关规程、规范要求,资料详实,质量可靠,可作为煤矿开采过程中防止水害的指导性依据。第三节 存在的问题1老窑及部分采空区已封闭,无法了解其采空区范围及涌水量情况。2对含、隔水层厚度及导水裂隙发育程度等水文地质情况的推断依据不够充分。第三章 矿井地质第一节 区域地质一、 区域地层区域内出露的地层由老至新有:泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、下第三系及第四系。缺失白垩系和上第三系,其中,以二叠系、三叠系地层分布较广,区域地层见表31。 表31 区域地
21、层系统简表系统组(群)地层代号及接触关系备注第四系Q下第三系E三叠系上 统二桥组T3e火把冲组T3h煤把南组T3b煤中 统法郎组T2f关岭组T2g下 统永宁镇组T1yn飞仙关组T1f二叠系上 统长兴组P3c龙 潭 组P3l煤峨眉山玄武岩组P3中 统茅 口 组P2m栖 霞 组P2q梁 山 组P2l煤石炭至二叠过渡层C-P石炭系上 统马 平 群C3mp中 统达 拉 组C2d滑石板组C2h下 统摆 佐 组C1b大 塘 组C1d岩 关 组C1y泥盆系上 统代 化 组D3d响水洞组D3x中 统火 烘 组D2h罐子窑组D2g二、区域构造本井田位于扬子准地台(一级单元)黔北台隆(二级单元)六盘水断陷(三级单
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