镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告

镇雄县周家沟煤矿水文地质情况调查报告调查人员：曾家长、付宪才、陆家应李栓柱、梁波、贺祥普编制：梁波2012年9月22日镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-2-目录矿区地质概况.....................................4一、地层.......................................4二、构造......................................13三、煤层与煤质...............................14矿区水文地质条件................................171、矿区地形地貌、水文、气象特征...............172、矿区含（隔）水层...........................193、构造带水文地质特征.........................224、现采坑道及邻近矿区水文地质状况.............235、地下水的补给、径流、排泄条件...............256、矿床充水因素及矿区水文地质类型.............26矿井充水因素分析................................29矿井充水水源...................................29一、地表水....................................29二、第四系孔隙水..............................29三、三叠系下统夜郎组弱～中等含水层............29四、二叠系上统龙潭组弱裂隙含水层地下水........29五、二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P3β)—隔水层.....30矿井充水通道...................................31镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-3-一、岩石天然节理裂隙..........................31二、人为采矿冒落裂隙..........................31三、断层破碎带................................31四、原老窑及采空区............................32矿井充水方式...................................32涌水量预测.....................................32一、矿井充水程度..............................33二、水文地质参数的确定及矿井涌水量计算结果....34矿井发生突水可能性地段预测.....................35一、矿井涌水量构成分析........................35二、矿井主要出水点............................39三、矿井井下涌水观测点设置....................39四、矿井排水设备设置..........................40五、采空区及主要积水点对矿井的影响............40结论............................................41镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-4-矿区地质概况一、地层矿区位于云南省镇雄县镇雄煤矿区北部井田西段南部，矿区出露及钻孔揭露的地层有上二叠统峨眉山玄武岩组（P2β）、龙潭组（P2l）及长兴组（P2c），三叠系下统卡以头组（T1k）、飞仙关组（T1f）和第四系（Q）。现将出露地层由老到新简述如下：（1）上二叠统峨眉山玄武岩组（P2β）由灰绿色、墨绿色致密状、杏仁状玄武岩组成，顶部为灰白色玄武质凝灰岩。核实区内未出露，仅钻孔揭露，组厚一般大于70m。（2）上二叠统龙潭组（P2l）出露于矿区西南角，为一套湖－沼泽相为主的地层，由陆源细碎岩夹煤层组成。含煤层数10－18层，其中C5b煤层全区可采，C5a、C6a、C6c煤层局部可采，皆分布于顶部。该组地层厚133.35－162.81m，平均厚148.13m。根据岩性组合与含煤特征，可划分为三个岩性段。①第一岩性段（P2l1）：该段厚42-66m，平均厚约60m左右，岩性由粘土质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩夹细砂岩组成，其下部夹薄煤2-3层。岩层颜色由下向上逐渐变深，常见鲕粒，含较多结核状菱铁矿，细砂岩一般分选性差，滚圆度较好。与下伏峨眉山玄武岩组地层呈假整合接触关系。②第二岩性段（P2l2）：该段厚度35-50m，平均厚约40m左右，岩性由灰色粘土质泥岩、泥质粉砂岩、钙质细砂岩呈不等厚互层夹粘镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-5-土岩和2-3层薄煤组成。顶部含泥砾和鲕状菱铁矿结核。该段底部有一层钙质细砂岩，厚1-2m，具水平层理，层位较为稳定，可作为标志层（定为I1）。③第三岩性段（P2l3）：该段厚度40-68m，平均厚约50m左右，岩性由浅灰白色粘土质泥岩，泥质粉砂岩，煤层以及钙质细砂岩组成。煤层有C5a、C5b、C6a、C6c、C7、C8，其中C5b为全区可采煤层。C5a、C6a、C6c为局部可采煤层。该段粘土岩、泥岩中普遍分布有鲕粒状菱铁矿，上部细砂岩中含晶状菱铁矿结核。C5b煤层顶部含一层0.01-0.05m厚的紫褐色薄层状水云母泥岩，全区稳定，特征明显，它是鉴别C5b煤层的良好标志层（I3）。（3）上二叠统长兴组（P2c）出露于矿区西南部，为一套海陆交替相沉积，韵律发育较完全。岩性由深灰－灰黑色泥质灰岩、薄煤、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，钙质细砂岩交替组成。其中含C1、C2、C3、C4煤层,Cl煤层位于顶部，局部可采，其余都为0.2－0.3m薄煤层。中下部C4煤层顶板有厚10m左右含蜓科化石的泥质灰岩，可作为标志层。C4煤层底板下部泥质粉砂岩中含大量结核状菱铁矿，可作为辅助标志。该段底部(C5a煤层老顶)有一层1－3m泥质灰岩，含蜓科化石，全区稳定，定为标志层（I5），该层是钻孔施工时预见C5a煤层的良好标志。该组中产较丰富的动植物化石，厚度相对稳定，厚36.05－51.80m，平均厚43.75m。与下伏龙潭组地层整合接触。（4）三叠系下统卡以头组（T1K）镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-6-主要出露于矿区西南部，中部有少量出露，该组为一套浅色的滨海相沉积构造。该组厚40-67m，平均厚60m，依据岩性特征可分为两段：下段粒度稍细，上段稍粗。下段：为灰绿色中厚层状粉砂质泥岩，下部夹灰岩薄层或透镜体。厚40m左右。底部为灰色中厚层状结晶灰岩，地表风化后呈褐色泥岩，厚1－2m，全区稳定，为标志层（I7），以此层底界划分T1K与P2c。上段：为灰绿色中厚层状泥质粉砂岩，夹钙质细砂岩和生物灰岩透镜体，厚20m左右。P2c顶部与I7标志层接触处，钻孔和地表所见，有时为粉砂质泥岩，有时为薄层状细砂岩，有时直接为炭质泥岩或煤，证明T1K与P2c为假整合(或局部假整合)接触。（5）三叠系下统飞仙关组(T1f)该组分布面积颇广，主要出露于矿区中东部，并形成高差较大的山峦和悬崖峭壁。中上部为滨海相的紫红色沉积建造。下部为滨海—浅海相沉积建造。矿区内出露厚度大于400m。按岩性和化石特征划分为五段。①第一段（T1f1）该段厚39.91－63.27m，平均49.60m。按其岩性特征可分为两部分下部：为灰紫色中厚层状钙质细砂岩和灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，细砂岩。顶部夹1－3层厚度0.30－0.50m的鲕状灰岩，产大量瓣鳃类化石。镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-7-上部：为浅灰色中－厚层状鲕状灰岩，具缝合线构造，厚度18m左右，全区稳定，定为I8标志层。中下部夹2－3层厚0.30－1.00m的灰绿色薄层状钙质细砂岩或粉砂岩。夹层由西向东厚度加大，层数增多至5层。产大量瓣鳃类化石，该层易于识别．是区内的良好标志层。以该层顶界划分T1f1与T1f2。该段底部有一组合岩性较为特征．以此来划分T1f1与T1K，其结构自下而上为：ⅰ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩，具球状风化或成球状、薄片状剥离，厚度0.90－1.93m（Tlk）。ⅱ.灰绿色中厚层状钙质细砂岩，含灰岩透镜体，地表风化后溶蚀成空洞，厚度0.68－3.50m（T1f1）。ⅲ.灰绿色薄层状粉砂质泥岩（或变为泥质粉砂岩)，具球状风化或球状薄片剥离是其明显特征，厚度1.50－3.15m。ⅳ.灰紫色中厚层状钙质细砂岩，厚度0.70－2.30m。此一组合特征在区内较为稳定,地表和钻孔中均可见，是划分T1f1与T1K的较好组合标志。②第二段（T1f2）该段厚58.66－87.03m，平均71.55m，按其岩性特征可划分成两部分。下部：杂色层，厚度40m左右，为黄绿、灰绿色薄－中厚层粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹紫红色粉砂岩、细砂岩．底部夹3－7层呈透镜状产出的灰白色薄至中厚层甚至块状的鲕状灰岩和泥灰岩薄层。追镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-8-层中发现钙质细砂岩沿走向可相变为鲕状灰岩。此层以灰绿色（浅色）与紫红色相间产出和夹多层紫红色钙质细砂岩为特征。上部：厚度30m左右，为紫红色薄－中厚层状粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩呈不等厚互层。顶部夹3－4层薄层状灰绿色粉砂质泥岩、细砂岩，并以此组成I9标志层，以浅色层之顶界来划分T1f3与T1f2。I9标志层自下而上的组合特征是：底板：灰紫色薄至中厚层状粉砂质泥岩或泥质粉砂岩夹细砂岩条带或为薄层，该层中含大量的生物化石，以贵州克氏蛤、放射克氏蛤为主，该层厚度15－20m。ⅰ.黄绿，灰绿色薄层状钙质细砂岩，厚度变化较大0.02－0.07m，一般厚度0.10－0.20m。底部一般为0.0l－0.03m厚的生物灰岩层，由于含钙较高，易于淋蚀，风化后呈褐色。ⅱ.黄绿色(风化呈桔黄色)薄层状粉砂质泥岩，个别点为泥质粉砂岩，厚度变化较大0.08－0.80m，一般0.10－0.20m。该层颜色鲜艳，一般不含化石是其特征。ⅲ.灰绿色(风化呈黄绿色)薄层状细砂岩，一股含钙，厚度变化较大0.03－0.67m,一般0.15m左右。顶板：灰紫色中厚层状含长石细砂岩，厚度1.50m左右。I9标志层厚度及岩性有一定的变化，浅色层数增多，给地表追层填图和钻孔深部对比都带来困难。总归起来，I9标志标志层在区内有如下特征：镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-9-ⅰ.I9标志层是指T1f2顶部的一层浅色层。它的上下分层均为灰绿色薄层状钙质细砂岩，中部为灰绿色风化呈桔黄色薄层状粉砂质泥岩。ⅱ.I9标志层以上T1f3地层中距I9标志层7.00m左右常见一层厚0.10m左右的灰绿钙质细砂岩，产丰富的瓣鳃类化石。ⅲ.I9标志层的顶板为灰紫色中厚层状含长石细砂岩，厚1.50－3.00m。地表呈一小陡坎，风化后有麻灰色小斑点。ⅳ.I9标志层以下5.00－7.00m常见2－3层厚0.05－0.10m的灰紫色薄层状长石细砂岩，产丰富的瓣鳃类化石，以产云南克氏蛤、放射克氏蛤、贵州克氏蛤为该层特征。ⅴ.I9标志层以下15.00－20.00m常见两层灰绿色薄层状泥质粉砂岩,其中以产波皱克氏蛤为其特征。③第三段（T1f3）该段厚109.0l－129.32m，平均116.74m。依据其岩性特征大致可分为三部分：下部:为紫红色中厚层状粉砂质泥岩．泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩，厚度25m左右。中部：为灰紫色薄－中厚层状含硅质细砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩，具水平层理、斜层理和交错层理。地貌上呈一陡坎或形成悬崖峭壁，厚度60m左右。上部：为紫红色薄－中厚层状粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩，偶夹有灰绿色粉砂岩条带，厚度25m左右。该段在5线、6镇雄县周家沟煤矿水文地质调查报告-10-线道槽沟只有lOOm左右，即由西向东有所增厚。④第四段（T1f4）该段厚89.10－95.77m,平均92.05m。该段为灰紫色薄－中厚层状粉砂质泥岩，泥质粉砂岩夹粉砂岩、细砂岩，底部8m左右为灰绿色粉砂质泥岩夹灰紫色钙质细砂岩。此浅色层定为I10标志层，一般由三个分层