贵州省毕节市织金县苦李树煤矿矿井地质及水文地质

贵州省毕节市织金县苦李树煤矿矿井地质及水文地质
第一节矿井地层
矿区及周边出露的地层有二叠系中统茅口组、上统峨嵋山玄武岩组、龙潭组、长兴组、大隆组、三叠系下统飞仙关组、永宁镇组及第四系。

地层走向总体为南西〜北东向，倾向东南，倾角10-29°,一般15〜25。

左右，西南段地层倾角比东北段小。

现由老至新分述如下：
茅口组（P2m）：煤矿区内未出露，主要分布在煤矿区外西北面较远处，岩性以灰岩为主，分上下两段。

上段：底部为薄〜中层状燧石灰岩及硅质灰岩夹燧石层，为上下段的分段标志；下部以燧石灰岩为主，相变明显；上部为浅灰微带肉红色厚块状生物灰岩，隐晶质，本段总厚约125〜150m。

下段：以灰〜深灰色厚层状、块状灰岩为主，多含白云质斑块及少许燧石结核，下部夹白云岩。

本段总厚约220〜255m。

峨嵋山玄武岩组（P3B）:煤矿区内未出露，为晚二叠系早期的基性火山喷发物，仅出露于煤矿区北部边界外围，厚约307.37〜347.16m。

为灰绿色玄武岩，块状，致密坚硬。

具气孔状、杏仁状构造。

顶部常为一层厚度1.19〜12.0Om（一般6.50m左右）紫色、灰绿色凝灰岩，与上覆龙潭组地层呈假整合接触。

二叠系龙潭组（PJ）：为煤矿区主要含煤地层，为一套以泥岩、粉砂岩、细砂岩为主，夹碳酸盐岩和煤层的海陆交互相含煤岩系。

厚度251.80〜285.07m,一般厚度26Om左右，厚度较稳定。

含煤层20〜32层，一般23〜26层。

煤矿区范围内含主要可采煤层6层，为6、7、16、30、32、35号煤，其余均为零星可采或不可采煤层。

该组分布于煤矿区西北部，与下伏玄武岩地层呈假整合接触。

龙潭组是典型的海陆交互相沉积，海相动物化石及植物化石都十分丰富。

常见腕足类、瓣鲤类、海百合、螺等动物化石，代表浅海或滨海沉积；常见大羽羊齿、栉羊齿等植物化石，代表一种温暖潮湿的气候环境。

二叠系长兴组（P3c）：以浅海相燧石灰岩为主，夹钙质粉砂岩及泥岩，上部含一薄煤层（1号煤层）0富含动物化石EnteletinaSP等,本组厚度10.12〜41.31m,一般厚度35.0Om左右。

大隆组（P3d）：黑灰色中厚层状硅质岩、石灰岩夹数层高岭石泥岩组成，上部硅质岩为
灰〜深色，薄〜中厚层状，隐晶质结构，水平层理，厚度5m左右，坚硬性脆，菱面体节理发
育。

富含动物化石PSelKk）tirolitessp等。

高岭石泥岩颜色鲜艳，为鸭蛋绿或黄绿色，呈鳞片状，单层厚0.05〜0.10m。

下部为石灰岩，厚度3m左右，产菊类化石PleUrondoCeraSSP等。

本组厚度3.40~10.20m,一般厚8.0Om左右。

飞仙关组（Tlf）：出露于煤矿区东南部，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩为主。

以岩石的颜色、夹灰岩或泥灰岩的层数、灰岩发育程度等将飞仙关组分为五段，其中第一、三、五段以粉砂岩、泥岩为主，第二、四段以灰岩为主。

一段厚度140m,二段厚度140m,三段厚度90m,四段厚度IOOm,五段厚度IOom。

总厚度约570mo
永宁镇组（Tlyn）:煤矿区内未出露，岩性以灰岩、泥灰岩、白云质灰岩为主。

分上下两段，其中，上段为黄色、灰色薄层状泥岩、泥灰岩夹泥质灰岩，厚度不详；下段为灰色薄〜中厚层状泥灰岩，具水平层理，底部为数米灰岩，部分灰岩具鱼而粒结构，中上部多为白云质灰岩，厚度25Om 左右。

第四系（Q）：主要为坡积、崩积、残积亚粘土、粘土、冲积砂、砾石等松散沉积物。

第二节矿区地形地貌及气候
地形地貌
矿区范围内地势为中高山地形地貌，地势起伏较大，东南高，西北低，最高点位于煤矿区东南部边界处双羊岩头山顶，海拔标高2254.2m,最低点位于煤矿区西南部拐点附近，海拔标高1900.0m,相对高差354.2m,最低侵蚀基准面标高约为1910m<,
气象
据AA县1990〜2000年气象资料,极端最高气温34.1℃,极端最低气温・9.6℃,年平均气温13.6°C,年平均气温最高14.4"C（1998年）,年平均气温最低13°C（1995年），日最高气温32.6°C（1994年8月6日）,口最低气温∙7.6°C（1999年1月12日）。

无霜期265d左右。

区内雨量充沛，年平均降雨量1238.8mm,年最大降雨量1435.1mm（1996年），年最小降雨量1067.6mm（1990年）。

年平均蒸发量1114.6mm,年平均日照时数1269.3小时。

每年5月中旬〜10月中旬为大雨、暴雨季节，常有冰雹，其降雨量占年降雨量的75%。

1〜2月份多为凌冻期。

平均风速2.3m∕s,最大风速20.0m∕s,风向多为东风O
第三节地质构造
苦李树煤矿范围位于BB向斜北西翼三坝勘探区西段1〜5勘查线之间的浅部。

煤矿区内浅
部发育有F20、F21、F22共3条断层，无大的褶皱发育，井下见个别小褶皱及小断层。

F20正断层：分布于煤矿区东北浅部含煤地层内，为一走向断层，切割了2号煤〜标五之间地层，延伸长度约0.30km,断层走向北西30,倾向南西，倾角约50〜65°,断距小于5m,在地表上，断层附近表现变岩层破碎。

F21正断层：分布于煤矿区中部含煤地层中，为一走向断层，切割了6号煤及其上下地层，延伸长度约1.45km,断层走向北东45°,倾向南东129°,倾角43°,断距约5m。

地表显示地层缺失，牵引现象明显，破碎带宽l~2m。

F22逆断层：分布于煤矿区东北部含煤地层内，切割了32号煤及其上下地层，延伸长度约0.25km,断层走向北东35°,倾向南东，倾角约67°,断距小于3m。

区内地表无褶曲。

井下发现个别小断层及小褶曲，断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性一般。

第四节水文地质
区域范围内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、裂隙水、部分为滑坡水。

碳酸盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。

地层富水性
地层富水性（由下至上）简述如下：
1.茅口组:煤矿区内未出露，主要分布在煤矿区外西北面较远处，岩性以灰岩为主，本段总厚约220〜255m。

该组地层岩溶遍布，地下岩溶管道发育，地下水水量十分丰富，具有埋藏深，迳流远，集中排泄的特点，垂直循环带厚，溶洞成层性明显，泉点稀少。

流量约0.5〜1.51∕s,富水性强，是开采下部煤层的主要充水含水层。

水质为：重碳酸、硫酸钙型。

2.玄武岩组:煤矿区内无出露，出露于含煤地层底部，由凝灰岩、杏仁状玄武岩组成，本组进度307.37〜347.16m。

属基岩风化裂隙水，浅部含有少量风化裂隙水和坡积泉水，深部据钻孔资料，裂隙不发育，可视为相对隔水层。

泉点稀少，平水期泉水流量0.537〜0.5691/s,延沟谷排泄。

泉水动态变化剧烈，暴雨之后流量较大，旱季绝大部分断流。

本组富水性弱，为含煤地层与茅口组含水层间的相对隔水层。

3.龙潭组:分布于煤矿范围内大部分地区，占煤矿区面积约75%。

一般厚度260m左右。

岩性以深灰色粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主，夹煤层。

含水段由细砂岩、粉砂岩及少许碳酸盐岩组成，其分层厚度0.50〜20m,上、下由于泥质岩、煤层相隔，使地下水具承压性。

据小窑观测资料，旱、雨季流量为0.02〜1.521∕so个别点流量较大，季节性泉亦较多。

富水性弱。

4.大隆、长兴组:分布于煤矿区东南部，厚约40m。

岩性为硅质岩、燧石灰岩、石灰岩和碎屑岩互层组成。

该层段溶洞、裂隙发育，泉点出露较多，流量0.004〜
5.7471/s,部分富水性极强，属裂隙含水层，为开采上部煤层时的主要充水含水层。

水质为：碳酸钾钠型。

5.飞仙关组第一段:分布于煤矿区的东南部，厚约140m,以灰绿色钙质粉砂岩、钙质泥岩为
主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，泉眼稀少，流量0.21〜0.8221/s,
富水性弱，属浅层风化裂隙水。

可视为上覆地层与煤组的隔水层段。

6.飞仙关组第二、三段:分布于煤矿区外东南部，面积较大，多以浑园状山峰出现，厚约240m,岩性由薄层状灰岩、泥灰岩、钙质泥岩组成，夹数层泥岩、泥质粉砂岩。

三段以层间裂隙出露为主；二段溶蚀洼地、溶斗、溶洞、落水洞等发育，地下水补给条件好，泉眼较多，泉水最大流量13.0481/s,富水性中等，属裂隙溶洞水。

水质为：碳酸、硫酸钙型。

7.飞仙关组第四段:分布于煤矿区外东南部，厚约100m,以灰色、浅灰色生物碎屑灰岩为主，夹数层泥岩、泥质粉砂岩、砂质灰岩和泥灰岩。

溶斗、落水洞、岩溶管道及地下伏流较为发育。

由于薄层泥灰岩和砂质灰岩溶蚀性欠佳，在此界面往往形成地下岩溶管道。

地下水经通道沿河流、溪沟两岸泄出地表。

泉眼较多，泉水最大流量161∕s,富水性强，属裂隙溶洞水。

水质为：碳酸、硫酸钾钠型。

8.飞仙关组第五段:分布于煤矿区外东南部，厚约100m,以紫红色中厚层状粉砂岩、泥质
粉砂岩为主，夹数层薄层状灰岩、泥灰岩，含有浅层风化层间裂隙水，地表多有洼地，特别是与永宁镇组地层交界附近洼地较多，雨季积水，旱季成为沼泽。

溪沟流水也常在交界处由明流变为洞流，在水文地质图上，本段的顶界、底界附近，有较多的井泉点分布，实际上应该是永宁镇组和飞仙关四段的地下水露头点，富水性弱，可视为隔水层。

雨季水质为：碳酸钙镁型。

9.第四系孔隙水:煤矿区内覆盖的第四系，出露于槽谷、洼地、缓坡地带,以坡积、残积为主，次为陡岩之下的崩积物，山间洼地中的沼泽沉积。

岩性多为亚粘土、砂砾、碎石等，厚度
0~16.59m,泉点多有泉水出露，少数为积水。

在煤矿区内分布较广，有一定的蓄水量，一般流量ll∕s,水质为：硫酸、碳酸钙型水，富水性弱。

断层带水文地质特征
在煤矿区范围内发育有三条断层：中部有一正断层F21,断距约5m,倾向东南，倾角约45°；东部有一正断层F20,倾向西南，断距小于5m；北部发育一逆断层F22,倾向南东，断距小于3m。

区内地表无褶曲。

井下发现个别小断层及小褶曲，断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩，砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结，透水性一般。

局部出露季节性泉水，对矿床充水有一定影响。

地表水、地下水动态变化
本区地表水、地下水受大气降水影响，其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，矿化度减少，枯季则相反。

地下水以泉或分散流形式补给溪沟，各含水层无直接的水力联系，且地下水动态变化显著，周期性较明显，并具滞后现象。

水文地质类型
根据各含隔水层水文地质特征、断层导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，准采水平+1850m,低于最低侵蚀基准面60m左右。

本区最低侵蚀基准面为东边界拐点附过，标高约+191Omo
综上所述,本区水文地质类型属裂隙及采空区充水矿床,水文地质条件中等。

充水因素分析
1.大气降水：是主要的充水水源。

含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强弱及持续时间有着密切联系。

2.地表水：区内冲沟发育，切割较深。

有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。

因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水溃入。

3.老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分都被关闭。

老窑大多有积水。

老窑采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。

因此，开采浅部煤层时，应预防老窑突水。

4.第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季时水量增长速度较快。

5.断层带水：断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度。

含煤地层主要以塑性岩石为主，受力后发生塑性变形，破坏以剪断为主，常形成微张开甚至闭合的裂隙，断层带岩石胶结性中等，缺少对地下水储存和运动的有效空间，含水性和导水性不强，但上覆地层断层带有一定含水性，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、地下水就有可能沿断裂带流入矿井。

6.下伏茅口组强含水层：与含煤地层之间有玄武岩相隔，一般对矿井充水影响不大，但开采深部煤层时，应作好探、防水工作。

矿井涌水量
经实测，本矿枯水季节时涌水量Q为240m3∕d,雨季时：Q为886m3，d。

第五节水灾因素及水害预测
由于区内煤层的煤质好，厚度稳定，地质构造简单，因此长期以来，一些地方小煤窑分布于可采煤层露头线附近，主要为当地村民的生活用煤。

由于这些个体开办的小煤矿缺乏合规划和管理，布局不合理，加上设备简陋，技术含量低，采煤方法落后，不仅回采率低，资源浪费严重，而且生产很不安全，伤亡事故时有发生。

矿区范围内除拟建的CC煤矿外，其它非法开采小煤窑已全部关闭、停产。

但区内采煤历史悠久，老窖较多，主要开采6、7煤层，因老窖停采时间较长，已垮塌封闭，大多数无法取得实测资料。

经调查、核实的老窖有七个，其分布于矿区附近（已在相关图纸上注明），预计老窖积水达92000m3.
矿井必须在井田边界留设足够的防水煤柱，且坚决不能破坏该煤柱。

随着采空面积的增大，上覆含水层的裂隙水进入采空区形成老窖水，在开采老空区本层下部煤层时要注意老空水涌入工作面。

煤层露头附近小窑采空区估计积水较多，生产吕必须查清其开采范围和积水情况，留设足够的风氧化带防水煤柱，防止水灾事故的发生。

因此，巷道掘进必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。