铅坑煤矿980井水患调查报告

永春县铅坑煤矿有限责任公司
铅坑煤矿岩刀坑980井水患调查报告

项目负责： 颜声灶

编制人员：　颜声灶　　郑文展　　林 诚

审　　核：　郑文展

编制单位：泉州市太阳石安全技术咨询服务有限公司

编制时间：　二OO七年八月

正 文 目 录
第一章 概 况 1
第一节 目的与任务 1
第二节 本次工作概况及质量评述 1
第三节 矿区位置、范围及开采现状 2
第四节 报告编制依据 4
第二章 矿区地质、水文地质特征 4
第一节 矿区地质特征 4
第二节 矿区水文地质特征 6
第三章 矿区水患现状调查及分析 8
第一节 地表调查及分析 8
第二节 井下调查及分析 8
第三节 矿坑充水因素分析 9
第四节 水患危险性分析 9
第四章 防治水措施 10
第五章 结 论 11

附 图： 永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井
水文地质及防治水措施图 1：2000

永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井
水 患 调 查 报 告
第一章 概 况
第一节 目的与任务
永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井为矿井开展技术改造，委托泉州市太阳石安全技术咨询服务公司对矿井的水患进行调查分析。本次工作主要任务是：①调查该矿井煤炭生产许可证范围内现有井巷的分布、开采情况、涌水量；②通过调查或访问收集采空区的分布、积水情况；③调查地表水系对矿井充水的情况及地表塌陷情况；④根据调查及有关资料，针对下阶段矿井技术改造工作，综合分析存在的水患并提出防治水措施。
第二节 本次工作概况及质量评述
2007年7月，泉州市太阳石安全技术咨询服务有限公司组织技术人员开展野外和井下现场调查工作，收集井田地质报告资料、巷道开拓资料，进行巷道出水点调查、老空区及地表塌陷区调查，在此基础上进行资料整理、综合分析研究，提交永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井水患调查报告。
一、工作方法
本次工作在收集井田地质报告、开拓开采资料的基础上，重点对铅坑煤矿岩刀坑980井界内硐巷分布、开采、水文地质情况、老空区的分布位置和积水情况，以及地表塌陷等现状进行调查。因废弃、冒落塌陷、封闭、积水等因素影响而无法进入实地勘测的老空区调查，则通过调查访问矿井现场管理人员、老矿工，并结合以往开采资料进行分析。

二、完成主要工作量
（一）硐巷井下水文地质调查：根据煤炭生产许可证范围内井上下对照图、采掘工程平面图，及历年采掘动态图、各水平主要出水点水量观测记录等资料，并对现较大涌水点（段）的分布位置、涌水特征、涌水量等进行实测或调查记录。完成6 个生产硐的井下水文地质调查。
（二）采空区调查：根据历史资料和询问矿井现场管理人员和老矿工，铅坑煤矿岩刀坑980井+980、+993、+985、+1008、+1050、+1025各水平采空区均与现生产水平相贯通，采老空区矿坑水全部下泄，不会形成老空区积水。
（三）地表调查：重点调查地表水系的位置、分布，以及矿区地面塌陷情况。完成矿山地表水文地质调查 0.74 km2。
（四）收集井田地质报告，了解开采前井田水文地质状况，煤层顶底板岩层含水情况。
三、质量评述
矿井水文地质调查资料可靠；巷道出水点大致位置可靠；硐口坐标为实测坐标，可靠；各生产硐巷道实测图可靠，已封闭的巷道、采空区的范围基本查明；生产硐涌水量测量及采空区有无积水情况调查资料可靠。
第三节 矿区位置、范围及开采现状
一、矿区位置、范围
永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井位于永春县城北西方向290°，与县城直距37公里，位于天湖山煤矿区铅坑井田。矿井地理坐标介于东经117°52′26″--117°53′08″，北纬25°28′12″--25°28′50″。行政区隶属永春县下洋镇下洋村管辖。矿区公路7公里与永（春）漳（平）线相连，漳泉铁路天湖山支线从矿区边缘经过，交通方便。
永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井采矿许可证证号为3500000420040，煤炭生产许可证证号为X130505066。矿井开采面积0.74km2，开采范围拐点坐标如下：
第Ⅰ块段:
①X=2819128，Y=39598568； ②X=2818738，Y=39598237；
③X=2819356，Y=39597455； ④X=2819555，Y=39597592；
⑤X=2819690，Y=39597800； 开采标高: +980m～+1020m。
第Ⅱ块段:
②X=2818738，Y=39598237； ⑥X=2818547，Y=39598076；
⑦X=2819141，Y=39597305； ③X=2819356，Y=39597455；
块段开采标高: +980m～+1100m。
二、矿区勘探简况及开采现状
(一)矿区勘探简况
1958、1966、1969年和1978年12月，福建省地质局三0一队和福建省煤田地质勘探公司197地质队分别对铅坑井田进行勘探，并提交了地质报告。
2007年6月由福建省197煤田地质勘探队对矿井的保有储量进行核实，并提交了该矿井资源储量核实报告，该报告已通过福建省国土资源评估中心评审 ,批准文号为(闽国土资储审[2007] 号) ，批准储量为（122b）60.99万t。
(二)开采现状
该矿井于上世纪九十年代初期建井，1996年换发采矿许可证，1998年取得煤炭生产许可证时，认定矿井年生产能力为4万ｔ。2006年核定的生产能力为4万t/a。矿井采用多平硐开拓，原有生产硐口6个，分为3个独立完整的生产系统，分别为+980～+993系统，+1025～+1050系统，+985～+1008系统。矿井主要开采37、41、47、51、53、59号等煤层，历年累计生产原煤45万t。
矿井排水系统为平硐自然排水。
第四节 报告编制依据
一、永春县铅坑煤矿有限责任公司关于铅坑煤矿岩刀坑980井水患调查的委托书；
二、野外实地调查资料；
三、2007年6月福建省197煤田地质勘探队提交的《永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井资源储量核实报告》。
四、永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井提供的以下开采现状有关资料：
（一）永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井井上下对照图(1：5000)。
（二）永春县铅坑煤矿有限责任公司铅坑煤矿岩刀坑980井采掘工程平面图(1：2000)。
(三)废弃巷道及老空区有无积水情况。

第二章 矿区地质、水文地质特征
第一节 矿区地质特征
1、地层
矿山出露地层由老至新有：二叠系下统栖霞组（P1q）、文笔山组（P1w）、童子岩组（P1t）、侏罗系下统梨山组（J1l）及第四系（Q4）。各地层层序、主要岩性、接触关系、厚度等见下表。

矿 山 地 层 简 表
地 层
单 位 地层名称 主 要 岩 性 分 布 接触
关系 厚度
（m）
第四系 Q4 粘土状, 残坡积物 地表浅部
＞2
侏罗系下统梨山组 J1l 凝灰质碎屑岩 矿山下部
＜50
二叠系下 统 童子岩组第二段（P1t2） 泥质岩、粉砂岩 矿山上部
＜50
童子岩组第一段（P1t1） 粉砂岩、砂岩、泥质岩,主要含煤段 矿山中部
＞230
文笔山组
（P1w） 泥岩、砂质泥岩为主，不含煤 矿山下部
不清
栖霞组
（P1q） 灰 岩 矿山底部，标高+525m
不清

2、构造
（1）地层构造
该矿井的煤系地层为F31逆掩断层的上盘地层，总体构造为单斜构造，由东南往西北倾斜；因受F31断层的牵引作用，产生了次一级的褶皱构造，局部地层倒转。褶曲轴向南西方向倾伏，倾伏角大约10°。
（2）断裂构造
矿区内主要断层有F31、F4、F45、F46等4条断层。
F31逆掩断层：由于F31逆掩断层的推覆作用，上盘的煤系地层直接覆盖于侏罗系地层之上。贯穿整个天湖山煤田，长达数公里。
F4逆断层：位于煤矿中部，F31断层上盘，未切割F31断层，走向N E 37°，全长750 m以上，倾向西，倾角60°左右，落差30～50 m，往北落差逐渐变小。
F45正断层：位于本矿西部，北端交于 F31断层，南端延伸至20线以南，全长700 m以上，走向N30°E，向西倾斜，倾角70°左右，落差50～60 m，深部交F31断层，未影响下盘煤系。
F46逆断层：位于本矿西南部，北端交于F45断层，南端延伸至F37，全长1000 m左右，向西倾斜，倾角72°，落差80m，深部交F31断层，对下盘未造成影响。
综上所述，该矿井范围内地质构造复杂程度为复杂类别(三类)。
3、岩浆岩
矿井有少量侵入岩,主要为石英斑岩、辉绿玢岩，呈岩脉、岩墙产出。对本区煤层影响不大。
4、煤层及资源量
矿井含煤地段含煤36层，其中主要可采煤层有6层。37号煤层平均厚度0.84m，41号煤层平均厚度0.76m，47号煤层平均厚度0.65m，51号煤层平均厚度0.80m；53号煤层平均厚度0.99m，59号煤层平均厚度0.67m。上述可采煤层顶底板的岩性是以粉砂岩、砂质泥岩为主,为不含水层。
2006年末保有储量为60.99万t。

第二节 矿区水文地质特征
一、地形地貌特征
矿井位于天湖岩山峰群的东侧，属高山构造侵蚀地貌。总体地势西边高，标高1180m，东边低，标高710m。地形切割较强烈，沟谷横断面多呈“V”字型。山坡坡度25°—40°。
贼洞坑沟从矿井北部地表通过。985平硐、1008平硐硐口位于贼洞坑沟沟谷边。经对贼洞坑沟+990 m标高处的现场调查测算，其流量为3.2m3/h，干旱季节最小涌水量0.2m3/h，雨季最大流量为正常流量的3-10倍。
矿区属亚热带潮湿气候，年平均气温约19℃，极端最高气温36℃，极端最低气温-7℃。本区雨量充沛，平均年降水量为1680mm，年最大降水量可达2400mm，年最小降水量为1140mm，雨季多出现在4-9月份,6-9月份为台风、热带风暴季节。
二、含水层岩组
1、风化孔隙裂隙潜水含水层：大部分赋存于基岩的风化带中，含水层岩性为童子岩组的砂岩，粉砂岩，含水层厚度受地形地貌和风化带发育程度的影响，变化较大，厚度在3-7m之间，含水层富水性极弱，地表泉点出露少。
2．碎屑岩类裂隙承压含水层：主要分布于童子岩组第一段，含水层以砂岩为主，含水厚度通常为10—16m。含水层呈透镜状分布，矿井有滴水现象。
三、隔水层岩组
文笔山组、童子岩组第二段泥质岩为矿山内主要隔水层，厚度小于50m，巷道揭露，岩性细腻，无裂隙，未见滴水，隔水性良好。此外, 童子岩组第一段中的泥质岩可视为相对隔水层。
四、断层导水性
根据地质报告提供的资料和矿井揭露，矿井范围内主要断层破碎带的厚度0.05-0.30m之间。F31、F4、F46断层为压扭性闭合状断裂，由规则的透镜状角砾和泥质胶结物组成；F45断层为张性，不规则角砾的空隙被后期石英脉充填，结构致密不利于地下水的运动和储存。大部分断层为不导水断层。
五、地下水的补给径流排泄条件
大气降水是矿区地下水的主要补给来源。矿区沟谷较发育，自然排泄条件较好。地下水的径流主要由天湖岩高山往东边低处运移，以下降泉或片状渗流形式排泄于溪沟中,补给区、径流区、排泄区的界限不明显，具有径流途径短、排泄迅速的特点。
综上所述，矿区水文地质条件为简单类型。

第三章 矿区水患现状调查及分析
第一节 地表调查及分析
贼洞坑沟从矿井北部地表通过。985平硐、1008平硐硐口位于贼洞坑沟沟谷边。经对贼洞坑沟+990 m标高处的现场调查测算，其流量为3.2m3/h，干旱季节最小涌水量0.2m3/h，雨季最大流量为正常流量的3-10倍。
地表未见开采塌陷。矿井已在1008平硐口近山沟侧砌筑拦水坝，防止暴雨时山洪水灌入井下。矿井还分别在960平硐、985平硐工业广场宿舍后砌筑山体护坡，防止暴雨时由山洪水引发的灾害。
矿井较大的地表水体是矿井北部的贼洞坑沟，暴雨期间小山沟的溪水可能会沿岩煤层风化带、煤层顶底板裂隙带或采空区渗入井下，使矿井涌水量增大。
第二节 井下调查及分析
一、老空区调查及分析
根据本次地表调查，矿井采矿权范围内及边界附近出露的地层为童子岩组第一段及第二段。七十年代末期，天湖山矿务局在天湖岩+825水平建井，开拓方式为平硐，自然排水，方位大致为东西向。天湖岩矿井目前还在其采矿权范围内开采生产，未发现老空区积水现象，对铅坑煤矿岩刀坑980井不构成水害威胁。
据调查，矿井东部边界地表有2个平硐井口，情况如下：1、1015硐：硐口标高+1015m，平硐方位约280°，目前硐口干涸，无矿坑水流出；2、1068硐：硐口标高+1068m，平硐方位约300°，目前硐口干涸，无矿坑水流出。以上两硐均未发现老空区积水现象。
二、本矿巷道、采空区调查及分析
由于地质构造复杂，该矿井采用多平硐方式开拓和残采法开采，+980主平硐、+993回风平硐、+985、+1008、+1050、+1025等平硐之间的相对高差较小，开采过程中有些矿坑水由各水平巷道、平硐自然排出硐口，有些矿坑水通过裂隙或空区往下水平渗透。
经现场调查，+980主平硐、+993回风平硐、+985、+1008、+1050、+1025等平硐硐口干涸，无矿坑水流出；井下各水平也未发现密闭巷道内有矿坑水流出。现场调查了各生产水平的37、41、47、53、59号等主采煤层的数个采空区，均未发现采空区积水现象。
第三节 矿坑充水因素分析
大气降水是该矿区地下水的主要补给来源。矿坑涌水量的大小与大气降水量关系密切，雨季涌水量比枯季涌水量大3-5倍。岩刀坑大沟沿着该矿井的煤系地层通过，岩层倾角15°—20°，岩层走向与山沟流向相交。暴雨期间，山沟水会沿着岩煤层风化带及煤层顶底板裂隙带或采空区渗入井下，使矿井涌水量增大。暴雨时的山洪水有可能倒灌位于沟谷边的个别硐内,且可能引发“矸石流”,对矿井口和地面设施造成危害,应注意防范。矿井的含水层厚度较小，呈透镜状分布，富水性较弱，对矿井充水无威胁。矿区多条断层，由于不导水或为弱导水，对矿坑充水影响小。矿山开采时间长，周围未发现老窑和采空区积水现象，对矿井无威胁。
第四节 水患危险性分析
一、贼洞坑沟从矿井北部地表通过。985平硐、1008平硐硐口位于贼洞坑沟沟谷边。山沟水会沿着岩煤层风化带、煤层顶底板裂隙带或采空区向矿井渗入，在暴雨期间，山洪水也有可能倒灌井下,或引发矸石流,存在着水害的隐患。因此应加强沟边的堵截工作。
二、矿界内断层为弱导水性或不导水，对本矿井不产生导水威胁。
三、目前尚未发现老窑水，但要继续定期对周边矿井的采空区的积水情况进行监测调查，发现导常应采取相应措施进行治理。
第四章 防治水措施
一、地表水的防治措施
(一)雨季时应加强对地表水及工业广场防洪设施的巡查，防止暴雨时山洪水对矿井造成危害。
(二)结合实际，认真编制矿井防治水年度计划，制定雨季防治水措施，组织应急抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。
(三)每年雨季前必须对防治水工作进行全面检查，检查矿区及周边是否发生地面塌陷区、岩体裂缝等异常情况；每次降大到暴雨时和降雨后，应派专人巡查。一旦出现上述现象，必须及时采取有效措施，防止地表水灌入井下。
(四)保持排水沟通畅，保证山洪和矸石淋溶水顺利排出场外。
(五)保持矿井工业场地及地面建筑物排水系统完善通畅。
二、井下水患的防治措施
(一)加强矿井地质和水文地质工作，及时收集施工巷道、采掘工作面、断层破碎带等水文地质特征及涌水量的变化情况等有关资料，跟踪调查和观测本矿井、周边矿井的采空区积水情况，并在井上下对照图上标出其开采范围和积水情况，防范积水区通过断层与开采井巷沟通。
(二)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水患预报，并制订相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。
(三)每年雨季前必须对井下防治水工作进行全面检查。要制定雨季防治水措施，并组织应急抢险队伍，储备足够的防洪抢险物资。每次降大到暴雨时和降雨后，应及时观测井下水文变化情况，根据需要采取相应防患措施。
(四)对可疑地段必须认真执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则。探放水前必须查明老空水体的位置、范围、水压和积水量，认真编制探放水设计，制定并采取包括防止气体中毒窒息在内的探放水安全技术措施。
(五)在开采下水平时，事先应将上水平开采情况及水文资料标明在采掘工程平面图中，并对可能造成的积水情况等进行分析研究和判断，制订拦截、改道、抽放、预留保护煤柱等相应的防治措施，做好安全防范工作。严禁在各种防隔水煤柱中采掘。
(六)密切注意采掘工作面的异常变化情况及涌水点的涌水特征。发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、水色发浑、有臭味等水患预兆时，必须停止作业，撤出人员，查明原因并采取相应防范和治理措施后方可恢复作业。
(七)对已有的硐口、密闭巷道出水口的流量、水位、水质进行长期观测，注意水量、水质的变化，发现异常应及时查明原因，分析判断是否会因巷道坍塌、堵塞形成新的积水区，并提出防治意见。
(八)回采过程中，必须尽量将采落的煤全部回收干净。如空区有淋渗水，则必须将空区煤泥浆全部耙净，使空区淋渗水形成长流清水，保持空区泻水通道畅通，不被残留煤炭淤塞形成新的积水区。
(九)每一个采掘工作面开工前，矿井必须组织防治水安全技术论证。若采掘工作面在推进过程中可能遇到导水断层时，应事先制定切实可行的防范措施，并认真组织实施。
第五章 结 论
一、本次调查工作主要成果
（一）调查了解矿井地表是否存在地裂缝、地面塌陷及其分布、规模。经调查，未发现存在地面塌陷区。
（二）收集了矿井内采空区的分布、开采及是否积水等资料。未发现矿井有积水的老空区和采空区。
（三）调查和测算矿井开采范围内硐口流量、井下主要出水点分布及其流量，查明硐口出水量和出水点分布，基本查明矿井水文地质特征。
二、水患现状调查结论
本次工作在收集井田地质报告、开拓开采资料的基础上，重点对井田内硐巷分布、开采、水文地质情况、采空区的分布位置和积水情况，地表塌陷等现状进行了调查。
总之，通过现状调查和资料分析，可以认定该矿井属水文地质条件简单类型。未发现老窑或采空区积水现象，地表水体和渗水等对矿井未构成实质性水患威胁。
三、存在问题与建议
(一)矿井周边的1015平硐、1068平硐无实测矿图。本矿井一些早期开采过、现已报废的井巷和采空区虽无积水，但由于历史原因也未能实测并绘制在矿图上。
建议矿井在保证安全的前提下，尽可能组织对其进行补充测量，填绘在有关矿图上。同时，对今后新掘巷道和采空区进行跟踪测量；在巷道封闭前，应进行测量成图保存（巷道、采空区及其涌水、积水情况，封闭位置、日期等）。
(二)本次调查虽未见积水区，但老巷道或采空区随着时间的推移，有可能产生冒落、堵塞，形成新的积水区或由于开采较久存在其它不明积水区。 因此，建议矿井在今后的开采中要按照本报告中第四章提出的措施认真做好防治水工作，同时建立健全矿井防治水专项档案。