论文部分内容阅读
[摘要]通过对龙潭煤矿水文地质条件及充水因素分析的基础上，制定出具体有效的水害放置对策。
[关键词]水文地质条件 矿井充水因素 龙潭煤矿
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-80-1
龙潭煤矿位于永定县城区60度方向，矿区地处永定县龙潭镇培丰镇交界处。地理坐标为东经116°59 ′03 ″～117 °02 ′11″，北纬24 °51′ 16 ″～24 °53 ′27 ″。
1矿区水文地质条件
区内主要出露二叠系下统栖霞组、文笔山组、童子岩组，二叠系上统翠屏山组及第四系地层。
1.1含水岩组
1.1.1第四系孔隙含水岩组
主要由粘土、亚粘土、粘质沙土夹岩块组成，厚度0～10m，为季节性孔隙潜水，富水性十分不均匀，在高处常透水而不含水，而在沟谷处较富水，除浅部煤层露头区外，一般对煤层无直接充水危害。但是它是降水渗入补给基岩地下水的必经通道，直接影响和控制降水的降水渗入补给量。
1.1.2翠屏山组裂隙性含水岩组
为一层灰白色中细粒石英砂岩、灰黑色粉砂岩及砂质泥岩组成，分布在F4断层以西，含裂隙承压水。矿区共有5个钻孔发生涌、漏水，其中26-1号在孔深34m处发生涌水，堵漏容易，而后在孔深65m处发生涌水，孔口涌水量1.23L/s。在地表测绘中有泉点分布，泉流量0.43L/s，多沿层间裂隙或构造带排泄，由于其补给来源主要是大气降水，且离可采煤层较远，对可采煤层无直接充水危害。
1.1.3童子岩组第三段弱裂隙含水岩组
主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成，厚度为486m，分布在矿区南部，为弱裂隙承压水。据钻孔简易水文地质统计：涌、漏水点均出现在埋深200以内，有地下水活动痕迹的裂隙发育带亦主要分布在埋深200以内。单位涌水量0.0015L/s，透水系数0.0028m/d。本段含水通常位于构造裂隙发育的脆性岩层中，富水性弱且不均匀。
1.1.4童子岩组第一段弱裂隙含水岩组
主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成，厚度为279m，分布在矿区的北部，含弱裂隙承压水，据钻孔简易水文地质统计，28线以北的钻孔大多发生涌、漏水，特别是靠近田地盆地施工的钻孔都发生漏水，且难以堵漏。29-2号孔注水试验结果，在孔深126～160m之间发生漏水，水位埋深97m（标高+589m），用0.7L/s的水量注水0.5h，水位上升了64m，表明含水层连通性较差。
1.1.5栖霞组裂隙～岩溶含水组
主要由可溶性的灰岩组成，矿区地表水未出露，深部隐伏于F0断层下盘，厚度大于200m。区内有17个钻孔揭露灰岩（表1），其中5个孔灰岩埋深浅，均发生漏水。水-1号孔抽水试验结果，水位降低5.02m，单位涌水量0.82L/s.m，透水系数9.8m/d水质属于HCO3～Ca类型。
栖霞灰岩为强～中等裂隙岩溶含水组，但富水性不均匀，富水部位主要在浅部，垂深在230m以下的富水性逐渐变弱。矿区灰岩顶界面北东高，南西低，故自北东往南西富水性变弱趋势，由于受到F0断层的影响，有两处灰岩与煤系对口。
1.2隔水岩组
矿区内主要隔水岩组为童子岩组第二段和文笔山组。
（1）童子岩组第二段隔水岩组
位于童子岩组的第一段与第三段之间，主要由泥岩组成，厚度为127m。为相对隔水层。
（2）文笔山组的隔水层
主要由粉砂岩组成，厚度为270m。为本区相对隔水层。
2矿坑充水因素
2.1大气降水
大气降水石矿区地表水和地下水的主要补给来源，补给途径主要通过第四系残坡积层基岩风化带以及老窑塌陷等渗入补给含水岩组、断裂构造带和生产矿井，然后进入矿井坑道。大气降水石矿井充水的主要因素。
从矿井长期观测成果可以看出，矿坑涌水量受季节性降水影响大，雨季最大涌水量是正常涌水量的1.5～2.7倍。
2.2含水岩组
礦井内第四系以及风化带含水岩组，一般对煤层开采无直接充水危害，翠屏山其分布位置较高，距可采煤层较远，对煤层开采无直接充水危害。童子岩组第一、三段含水岩就其本身而言对矿井坑道无灾害性突水危害，主要是局部以静储量为主的裂隙承压水。栖霞灰岩对矿井的充水影响主要表现在岩溶的发育程度，富水性总体上浅部强深部弱，正常情况下，文笔山组的隔水层阻隔了与童子岩组之间的水力联系。
2.3断裂构造带
F0断层充导水性强，对东部23～29线煤层开采具有一定的影响，只要在F0断层西侧留足防隔水煤（岩）柱（不小于60m的厚度），做好探防等工作，岩溶水的危害可以避免。
2.4老窑积水
区内浅部煤系地层露头区小煤窑较多，均已关闭、报废。小煤窑的开采对矿区的地下水排泄有积极作用，但报废的小煤窑，特别是斜硐开采的小煤窑，往往会封闭相当的积水。封闭的积水将成为矿坑充水的来源，因此对浅部的煤层的开采应注意探防老窑的积水，以避免老窑突水事故发生。
2.5钻孔
区内施工的钻孔75个，竣工后均用合格的水泥浆进行全孔封闭，钻孔不会成为矿坑的充导水通道。
2.6地表水体
矿区内较大的地表水体为田地溪，流经矿区东部，目前龙潭煤矿±0米水平开掘、生产，距田地溪垂距400米以上，地表水体对矿坑充水无影响。
3防治水措施
通过矿井的水文地质条件和采掘工作的实际情况，结合矿井的充水因素分析，龙潭煤矿的防治水重点为导水断层F0和老窑积水。
3.1 F0断层的防治
留足防水煤（岩）柱，截流堵水，疏水降压和注浆加固等措施，建立120m的探水线，距F0断层60m为禁采区域。
3.2老窑积水的防治
留足防水煤（岩）柱或设定探水线。对地面的废弃小窑井井口封堵，注浆填堵塌陷坑、地裂缝等地表水透水通道。
4结论
龙潭煤矿的冲水因素是大气降水和老窑积水，主要通道为断裂构造。
矿井防治水的重点为F0断层和老窑积水，F0断层为岩溶水进入煤系提供通道，要在断层的西侧留足隔水煤岩柱，做好探防工作，老窑积水的防治方法为留设防水煤岩柱和探放水。
参考文献
[1]福建省121煤田地质勘探队，福建省龙永煤田龙潭中井田详查最终地质报告.1986.
[关键词]水文地质条件 矿井充水因素 龙潭煤矿
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-8-80-1
龙潭煤矿位于永定县城区60度方向，矿区地处永定县龙潭镇培丰镇交界处。地理坐标为东经116°59 ′03 ″～117 °02 ′11″，北纬24 °51′ 16 ″～24 °53 ′27 ″。
1矿区水文地质条件
区内主要出露二叠系下统栖霞组、文笔山组、童子岩组，二叠系上统翠屏山组及第四系地层。
1.1含水岩组
1.1.1第四系孔隙含水岩组
主要由粘土、亚粘土、粘质沙土夹岩块组成，厚度0～10m，为季节性孔隙潜水，富水性十分不均匀，在高处常透水而不含水，而在沟谷处较富水，除浅部煤层露头区外，一般对煤层无直接充水危害。但是它是降水渗入补给基岩地下水的必经通道，直接影响和控制降水的降水渗入补给量。
1.1.2翠屏山组裂隙性含水岩组
为一层灰白色中细粒石英砂岩、灰黑色粉砂岩及砂质泥岩组成，分布在F4断层以西，含裂隙承压水。矿区共有5个钻孔发生涌、漏水，其中26-1号在孔深34m处发生涌水，堵漏容易，而后在孔深65m处发生涌水，孔口涌水量1.23L/s。在地表测绘中有泉点分布，泉流量0.43L/s，多沿层间裂隙或构造带排泄，由于其补给来源主要是大气降水，且离可采煤层较远，对可采煤层无直接充水危害。
1.1.3童子岩组第三段弱裂隙含水岩组
主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成，厚度为486m，分布在矿区南部，为弱裂隙承压水。据钻孔简易水文地质统计：涌、漏水点均出现在埋深200以内，有地下水活动痕迹的裂隙发育带亦主要分布在埋深200以内。单位涌水量0.0015L/s，透水系数0.0028m/d。本段含水通常位于构造裂隙发育的脆性岩层中，富水性弱且不均匀。
1.1.4童子岩组第一段弱裂隙含水岩组
主要有海陆交互相的粉砂岩、细砂岩、泥岩和煤层组成，厚度为279m，分布在矿区的北部，含弱裂隙承压水，据钻孔简易水文地质统计，28线以北的钻孔大多发生涌、漏水，特别是靠近田地盆地施工的钻孔都发生漏水，且难以堵漏。29-2号孔注水试验结果，在孔深126～160m之间发生漏水，水位埋深97m（标高+589m），用0.7L/s的水量注水0.5h，水位上升了64m，表明含水层连通性较差。
1.1.5栖霞组裂隙～岩溶含水组
主要由可溶性的灰岩组成，矿区地表水未出露，深部隐伏于F0断层下盘，厚度大于200m。区内有17个钻孔揭露灰岩（表1），其中5个孔灰岩埋深浅，均发生漏水。水-1号孔抽水试验结果，水位降低5.02m，单位涌水量0.82L/s.m，透水系数9.8m/d水质属于HCO3～Ca类型。
栖霞灰岩为强～中等裂隙岩溶含水组，但富水性不均匀，富水部位主要在浅部，垂深在230m以下的富水性逐渐变弱。矿区灰岩顶界面北东高，南西低，故自北东往南西富水性变弱趋势，由于受到F0断层的影响，有两处灰岩与煤系对口。
1.2隔水岩组
矿区内主要隔水岩组为童子岩组第二段和文笔山组。
（1）童子岩组第二段隔水岩组
位于童子岩组的第一段与第三段之间，主要由泥岩组成，厚度为127m。为相对隔水层。
（2）文笔山组的隔水层
主要由粉砂岩组成，厚度为270m。为本区相对隔水层。
2矿坑充水因素
2.1大气降水
大气降水石矿区地表水和地下水的主要补给来源，补给途径主要通过第四系残坡积层基岩风化带以及老窑塌陷等渗入补给含水岩组、断裂构造带和生产矿井，然后进入矿井坑道。大气降水石矿井充水的主要因素。
从矿井长期观测成果可以看出，矿坑涌水量受季节性降水影响大，雨季最大涌水量是正常涌水量的1.5～2.7倍。
2.2含水岩组
礦井内第四系以及风化带含水岩组，一般对煤层开采无直接充水危害，翠屏山其分布位置较高，距可采煤层较远，对煤层开采无直接充水危害。童子岩组第一、三段含水岩就其本身而言对矿井坑道无灾害性突水危害，主要是局部以静储量为主的裂隙承压水。栖霞灰岩对矿井的充水影响主要表现在岩溶的发育程度，富水性总体上浅部强深部弱，正常情况下，文笔山组的隔水层阻隔了与童子岩组之间的水力联系。
2.3断裂构造带
F0断层充导水性强，对东部23～29线煤层开采具有一定的影响，只要在F0断层西侧留足防隔水煤（岩）柱（不小于60m的厚度），做好探防等工作，岩溶水的危害可以避免。
2.4老窑积水
区内浅部煤系地层露头区小煤窑较多，均已关闭、报废。小煤窑的开采对矿区的地下水排泄有积极作用，但报废的小煤窑，特别是斜硐开采的小煤窑，往往会封闭相当的积水。封闭的积水将成为矿坑充水的来源，因此对浅部的煤层的开采应注意探防老窑的积水，以避免老窑突水事故发生。
2.5钻孔
区内施工的钻孔75个，竣工后均用合格的水泥浆进行全孔封闭，钻孔不会成为矿坑的充导水通道。
2.6地表水体
矿区内较大的地表水体为田地溪，流经矿区东部，目前龙潭煤矿±0米水平开掘、生产，距田地溪垂距400米以上，地表水体对矿坑充水无影响。
3防治水措施
通过矿井的水文地质条件和采掘工作的实际情况，结合矿井的充水因素分析，龙潭煤矿的防治水重点为导水断层F0和老窑积水。
3.1 F0断层的防治
留足防水煤（岩）柱，截流堵水，疏水降压和注浆加固等措施，建立120m的探水线，距F0断层60m为禁采区域。
3.2老窑积水的防治
留足防水煤（岩）柱或设定探水线。对地面的废弃小窑井井口封堵，注浆填堵塌陷坑、地裂缝等地表水透水通道。
4结论
龙潭煤矿的冲水因素是大气降水和老窑积水，主要通道为断裂构造。
矿井防治水的重点为F0断层和老窑积水，F0断层为岩溶水进入煤系提供通道，要在断层的西侧留足隔水煤岩柱，做好探防工作，老窑积水的防治方法为留设防水煤岩柱和探放水。
参考文献
[1]福建省121煤田地质勘探队，福建省龙永煤田龙潭中井田详查最终地质报告.1986.