鉛坑煤礦980井水患調查報告

永春縣鉛坑煤礦有限責任公司
鉛坑煤礦巖刀坑980井水患調查報告

項目負責： 顏聲灶

編制人員：　顏聲灶　　鄭文展　　林 誠

審　　核：　鄭文展

編制單位：泉州市太陽石安全技術咨詢服務有限公司

編制時間：　二OO七年八月

正 文 目 錄
第一章 概 況 1
第一節 目的與任務 1
第二節 本次工作概況及質量評述 1
第三節 礦區位置、范圍及開采現狀 2
第四節 報告編制依據 4
第二章 礦區地質、水文地質特征 4
第一節 礦區地質特征 4
第二節 礦區水文地質特征 6
第三章 礦區水患現狀調查及分析 8
第一節 地表調查及分析 8
第二節 井下調查及分析 8
第三節 礦坑充水因素分析 9
第四節 水患危險性分析 9
第四章 防治水措施 10
第五章 結 論 11

附 圖： 永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井
水文地質及防治水措施圖 1：2000

永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井
水 患 調 查 報 告
第一章 概 況
第一節 目的與任務
永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井為礦井開展技術改造，委托泉州市太陽石安全技術咨詢服務公司對礦井的水患進行調查分析。本次工作主要任務是：①調查該礦井煤炭生產許可證范圍內現有井巷的分布、開采情況、涌水量；②通過調查或訪問收集采空區的分布、積水情況；③調查地表水系對礦井充水的情況及地表塌陷情況；④根據調查及有關資料，針對下階段礦井技術改造工作，綜合分析存在的水患并提出防治水措施。
第二節 本次工作概況及質量評述
2007年7月，泉州市太陽石安全技術咨詢服務有限公司組織技術人員開展野外和井下現場調查工作，收集井田地質報告資料、巷道開拓資料，進行巷道出水點調查、老空區及地表塌陷區調查，在此基礎上進行資料整理、綜合分析研究，提交永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井水患調查報告。
一、工作方法
本次工作在收集井田地質報告、開拓開采資料的基礎上，重點對鉛坑煤礦巖刀坑980井界內硐巷分布、開采、水文地質情況、老空區的分布位置和積水情況，以及地表塌陷等現狀進行調查。因廢棄、冒落塌陷、封閉、積水等因素影響而無法進入實地勘測的老空區調查，則通過調查訪問礦井現場管理人員、老礦工，并結合以往開采資料進行分析。

二、完成主要工作量
（一）硐巷井下水文地質調查：根據煤炭生產許可證范圍內井上下對照圖、采掘工程平面圖，及歷年采掘動態圖、各水平主要出水點水量觀測記錄等資料，并對現較大涌水點（段）的分布位置、涌水特征、涌水量等進行實測或調查記錄。完成6 個生產硐的井下水文地質調查。
（二）采空區調查：根據歷史資料和詢問礦井現場管理人員和老礦工，鉛坑煤礦巖刀坑980井+980、+993、+985、+1008、+1050、+1025各水平采空區均與現生產水平相貫通，采老空區礦坑水全部下泄，不會形成老空區積水。
（三）地表調查：重點調查地表水系的位置、分布，以及礦區地面塌陷情況。完成礦山地表水文地質調查 0.74 km2。
（四）收集井田地質報告，了解開采前井田水文地質狀況，煤層頂底板巖層含水情況。
三、質量評述
礦井水文地質調查資料可靠；巷道出水點大致位置可靠；硐口坐標為實測坐標，可靠；各生產硐巷道實測圖可靠，已封閉的巷道、采空區的范圍基本查明；生產硐涌水量測量及采空區有無積水情況調查資料可靠。
第三節 礦區位置、范圍及開采現狀
一、礦區位置、范圍
永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井位于永春縣城北西方向290°，與縣城直距37公里，位于天湖山煤礦區鉛坑井田。礦井地理坐標介于東經117°52′26″--117°53′08″，北緯25°28′12″--25°28′50″。行政區隸屬永春縣下洋鎮下洋村管轄。礦區公路7公里與永（春）漳（平）線相連，漳泉鐵路天湖山支線從礦區邊緣經過，交通方便。
永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井采礦許可證證號為3500000420040，煤炭生產許可證證號為X130505066。礦井開采面積0.74km2，開采范圍拐點坐標如下：
第Ⅰ塊段:
①X=2819128，Y=39598568； ②X=2818738，Y=39598237；
③X=2819356，Y=39597455； ④X=2819555，Y=39597592；
⑤X=2819690，Y=39597800； 開采標高: +980m～+1020m。
第Ⅱ塊段:
②X=2818738，Y=39598237； ⑥X=2818547，Y=39598076；
⑦X=2819141，Y=39597305； ③X=2819356，Y=39597455；
塊段開采標高: +980m～+1100m。
二、礦區勘探簡況及開采現狀
(一)礦區勘探簡況
1958、1966、1969年和1978年12月，福建省地質局三0一隊和福建省煤田地質勘探公司197地質隊分別對鉛坑井田進行勘探，并提交了地質報告。
2007年6月由福建省197煤田地質勘探隊對礦井的保有儲量進行核實，并提交了該礦井資源儲量核實報告，該報告已通過福建省國土資源評估中心評審 ,批準文號為(閩國土資儲審[2007] 號) ，批準儲量為（122b）60.99萬t。
(二)開采現狀
該礦井于上世紀九十年代初期建井，1996年換發采礦許可證，1998年取得煤炭生產許可證時，認定礦井年生產能力為4萬ｔ。2006年核定的生產能力為4萬t/a。礦井采用多平硐開拓，原有生產硐口6個，分為3個獨立完整的生產系統，分別為+980～+993系統，+1025～+1050系統，+985～+1008系統。礦井主要開采37、41、47、51、53、59號等煤層，歷年累計生產原煤45萬t。
礦井排水系統為平硐自然排水。
第四節 報告編制依據
一、永春縣鉛坑煤礦有限責任公司關于鉛坑煤礦巖刀坑980井水患調查的委托書；
二、野外實地調查資料；
三、2007年6月福建省197煤田地質勘探隊提交的《永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井資源儲量核實報告》。
四、永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井提供的以下開采現狀有關資料：
（一）永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井井上下對照圖(1：5000)。
（二）永春縣鉛坑煤礦有限責任公司鉛坑煤礦巖刀坑980井采掘工程平面圖(1：2000)。
(三)廢棄巷道及老空區有無積水情況。

第二章 礦區地質、水文地質特征
第一節 礦區地質特征
1、地層
礦山出露地層由老至新有：二疊系下統棲霞組（P1q）、文筆山組（P1w）、童子巖組（P1t）、侏羅系下統梨山組（J1l）及第四系（Q4）。各地層層序、主要巖性、接觸關系、厚度等見下表。

礦 山 地 層 簡 表
地 層
單 位 地層名稱 主 要 巖 性 分 布 接觸
關系 厚度
（m）
第四系 Q4 粘土狀, 殘坡積物 地表淺部
＞2
侏羅系下統梨山組 J1l 凝灰質碎屑巖 礦山下部
＜50
二疊系下 統 童子巖組第二段（P1t2） 泥質巖、粉砂巖 礦山上部
＜50
童子巖組第一段（P1t1） 粉砂巖、砂巖、泥質巖,主要含煤段 礦山中部
＞230
文筆山組
（P1w） 泥巖、砂質泥巖為主，不含煤 礦山下部
不清
棲霞組
（P1q） 灰 巖 礦山底部，標高+525m
不清

2、構造
（1）地層構造
該礦井的煤系地層為F31逆掩斷層的上盤地層，總體構造為單斜構造，由東南往西北傾斜；因受F31斷層的牽引作用，產生了次一級的褶皺構造，局部地層倒轉。褶曲軸向南西方向傾伏，傾伏角大約10°。
（2）斷裂構造
礦區內主要斷層有F31、F4、F45、F46等4條斷層。
F31逆掩斷層：由于F31逆掩斷層的推覆作用，上盤的煤系地層直接覆蓋于侏羅系地層之上。貫穿整個天湖山煤田，長達數公里。
F4逆斷層：位于煤礦中部，F31斷層上盤，未切割F31斷層，走向N E 37°，全長750 m以上，傾向西，傾角60°左右，落差30～50 m，往北落差逐漸變小。
F45正斷層：位于本礦西部，北端交于 F31斷層，南端延伸至20線以南，全長700 m以上，走向N30°E，向西傾斜，傾角70°左右，落差50～60 m，深部交F31斷層，未影響下盤煤系。
F46逆斷層：位于本礦西南部，北端交于F45斷層，南端延伸至F37，全長1000 m左右，向西傾斜，傾角72°，落差80m，深部交F31斷層，對下盤未造成影響。
綜上所述，該礦井范圍內地質構造復雜程度為復雜類別(三類)。
3、巖漿巖
礦井有少量侵入巖,主要為石英斑巖、輝綠玢巖，呈巖脈、巖墻產出。對本區煤層影響不大。
4、煤層及資源量
礦井含煤地段含煤36層，其中主要可采煤層有6層。37號煤層平均厚度0.84m，41號煤層平均厚度0.76m，47號煤層平均厚度0.65m，51號煤層平均厚度0.80m；53號煤層平均厚度0.99m，59號煤層平均厚度0.67m。上述可采煤層頂底板的巖性是以粉砂巖、砂質泥巖為主,為不含水層。
2006年末保有儲量為60.99萬t。

第二節 礦區水文地質特征
一、地形地貌特征
礦井位于天湖巖山峰群的東側，屬高山構造侵蝕地貌。總體地勢西邊高，標高1180m，東邊低，標高710m。地形切割較強烈，溝谷橫斷面多呈“V”字型。山坡坡度25°—40°。
賊洞坑溝從礦井北部地表通過。985平硐、1008平硐硐口位于賊洞坑溝溝谷邊。經對賊洞坑溝+990 m標高處的現場調查測算，其流量為3.2m3/h，干旱季節最小涌水量0.2m3/h，雨季最大流量為正常流量的3-10倍。
礦區屬亞熱帶潮濕氣候，年平均氣溫約19℃，極端最高氣溫36℃，極端最低氣溫-7℃。本區雨量充沛，平均年降水量為1680mm，年最大降水量可達2400mm，年最小降水量為1140mm，雨季多出現在4-9月份,6-9月份為臺風、熱帶風暴季節。
二、含水層巖組
1、風化孔隙裂隙潛水含水層：大部分賦存于基巖的風化帶中，含水層巖性為童子巖組的砂巖，粉砂巖，含水層厚度受地形地貌和風化帶發育程度的影響，變化較大，厚度在3-7m之間，含水層富水性極弱，地表泉點出露少。
2．碎屑巖類裂隙承壓含水層：主要分布于童子巖組第一段，含水層以砂巖為主，含水厚度通常為10—16m。含水層呈透鏡狀分布，礦井有滴水現象。
三、隔水層巖組
文筆山組、童子巖組第二段泥質巖為礦山內主要隔水層，厚度小于50m，巷道揭露，巖性細膩，無裂隙，未見滴水，隔水性良好。此外, 童子巖組第一段中的泥質巖可視為相對隔水層。
四、斷層導水性
根據地質報告提供的資料和礦井揭露，礦井范圍內主要斷層破碎帶的厚度0.05-0.30m之間。F31、F4、F46斷層為壓扭性閉合狀斷裂，由規則的透鏡狀角礫和泥質膠結物組成；F45斷層為張性，不規則角礫的空隙被后期石英脈充填，結構致密不利于地下水的運動和儲存。大部分斷層為不導水斷層。
五、地下水的補給徑流排泄條件
大氣降水是礦區地下水的主要補給來源。礦區溝谷較發育，自然排泄條件較好。地下水的徑流主要由天湖巖高山往東邊低處運移，以下降泉或片狀滲流形式排泄于溪溝中,補給區、徑流區、排泄區的界限不明顯，具有徑流途徑短、排泄迅速的特點。
綜上所述，礦區水文地質條件為簡單類型。

第三章 礦區水患現狀調查及分析
第一節 地表調查及分析
賊洞坑溝從礦井北部地表通過。985平硐、1008平硐硐口位于賊洞坑溝溝谷邊。經對賊洞坑溝+990 m標高處的現場調查測算，其流量為3.2m3/h，干旱季節最小涌水量0.2m3/h，雨季最大流量為正常流量的3-10倍。
地表未見開采塌陷。礦井已在1008平硐口近山溝側砌筑攔水壩，防止暴雨時山洪水灌入井下。礦井還分別在960平硐、985平硐工業廣場宿舍后砌筑山體護坡，防止暴雨時由山洪水引發的災害。
礦井較大的地表水體是礦井北部的賊洞坑溝，暴雨期間小山溝的溪水可能會沿巖煤層風化帶、煤層頂底板裂隙帶或采空區滲入井下，使礦井涌水量增大。
第二節 井下調查及分析
一、老空區調查及分析
根據本次地表調查，礦井采礦權范圍內及邊界附近出露的地層為童子巖組第一段及第二段。七十年代末期，天湖山礦務局在天湖巖+825水平建井，開拓方式為平硐，自然排水，方位大致為東西向。天湖巖礦井目前還在其采礦權范圍內開采生產，未發現老空區積水現象，對鉛坑煤礦巖刀坑980井不構成水害威脅。
據調查，礦井東部邊界地表有2個平硐井口，情況如下：1、1015硐：硐口標高+1015m，平硐方位約280°，目前硐口干涸，無礦坑水流出；2、1068硐：硐口標高+1068m，平硐方位約300°，目前硐口干涸，無礦坑水流出。以上兩硐均未發現老空區積水現象。
二、本礦巷道、采空區調查及分析
由于地質構造復雜，該礦井采用多平硐方式開拓和殘采法開采，+980主平硐、+993回風平硐、+985、+1008、+1050、+1025等平硐之間的相對高差較小，開采過程中有些礦坑水由各水平巷道、平硐自然排出硐口，有些礦坑水通過裂隙或空區往下水平滲透。
經現場調查，+980主平硐、+993回風平硐、+985、+1008、+1050、+1025等平硐硐口干涸，無礦坑水流出；井下各水平也未發現密閉巷道內有礦坑水流出。現場調查了各生產水平的37、41、47、53、59號等主采煤層的數個采空區，均未發現采空區積水現象。
第三節 礦坑充水因素分析
大氣降水是該礦區地下水的主要補給來源。礦坑涌水量的大小與大氣降水量關系密切，雨季涌水量比枯季涌水量大3-5倍。巖刀坑大溝沿著該礦井的煤系地層通過，巖層傾角15°—20°，巖層走向與山溝流向相交。暴雨期間，山溝水會沿著巖煤層風化帶及煤層頂底板裂隙帶或采空區滲入井下，使礦井涌水量增大。暴雨時的山洪水有可能倒灌位于溝谷邊的個別硐內,且可能引發“矸石流”,對礦井口和地面設施造成危害,應注意防范。礦井的含水層厚度較小，呈透鏡狀分布，富水性較弱，對礦井充水無威脅。礦區多條斷層，由于不導水或為弱導水，對礦坑充水影響小。礦山開采時間長，周圍未發現老窯和采空區積水現象，對礦井無威脅。
第四節 水患危險性分析
一、賊洞坑溝從礦井北部地表通過。985平硐、1008平硐硐口位于賊洞坑溝溝谷邊。山溝水會沿著巖煤層風化帶、煤層頂底板裂隙帶或采空區向礦井滲入，在暴雨期間，山洪水也有可能倒灌井下,或引發矸石流,存在著水害的隱患。因此應加強溝邊的堵截工作。
二、礦界內斷層為弱導水性或不導水，對本礦井不產生導水威脅。
三、目前尚未發現老窯水，但要繼續定期對周邊礦井的采空區的積水情況進行監測調查，發現導常應采取相應措施進行治理。
第四章 防治水措施
一、地表水的防治措施
(一)雨季時應加強對地表水及工業廣場防洪設施的巡查，防止暴雨時山洪水對礦井造成危害。
(二)結合實際，認真編制礦井防治水年度計劃，制定雨季防治水措施，組織應急搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。
(三)每年雨季前必須對防治水工作進行全面檢查，檢查礦區及周邊是否發生地面塌陷區、巖體裂縫等異常情況；每次降大到暴雨時和降雨后，應派專人巡查。一旦出現上述現象，必須及時采取有效措施，防止地表水灌入井下。
(四)保持排水溝通暢，保證山洪和矸石淋溶水順利排出場外。
(五)保持礦井工業場地及地面建筑物排水系統完善通暢。
二、井下水患的防治措施
(一)加強礦井地質和水文地質工作，及時收集施工巷道、采掘工作面、斷層破碎帶等水文地質特征及涌水量的變化情況等有關資料，跟蹤調查和觀測本礦井、周邊礦井的采空區積水情況，并在井上下對照圖上標出其開采范圍和積水情況，防范積水區通過斷層與開采井巷溝通。
(二)建立地下水動態觀測系統，進行地下水動態觀測、水患預報，并制訂相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。
(三)每年雨季前必須對井下防治水工作進行全面檢查。要制定雨季防治水措施，并組織應急搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。每次降大到暴雨時和降雨后，應及時觀測井下水文變化情況，根據需要采取相應防患措施。
(四)對可疑地段必須認真執行“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原則。探放水前必須查明老空水體的位置、范圍、水壓和積水量，認真編制探放水設計，制定并采取包括防止氣體中毒窒息在內的探放水安全技術措施。
(五)在開采下水平時，事先應將上水平開采情況及水文資料標明在采掘工程平面圖中，并對可能造成的積水情況等進行分析研究和判斷，制訂攔截、改道、抽放、預留保護煤柱等相應的防治措施，做好安全防范工作。嚴禁在各種防隔水煤柱中采掘。
(六)密切注意采掘工作面的異常變化情況及涌水點的涌水特征。發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙、出現滲水、水色發渾、有臭味等水患預兆時，必須停止作業，撤出人員，查明原因并采取相應防范和治理措施后方可恢復作業。
(七)對已有的硐口、密閉巷道出水口的流量、水位、水質進行長期觀測，注意水量、水質的變化，發現異常應及時查明原因，分析判斷是否會因巷道坍塌、堵塞形成新的積水區，并提出防治意見。
(八)回采過程中，必須盡量將采落的煤全部回收干凈。如空區有淋滲水，則必須將空區煤泥漿全部耙凈，使空區淋滲水形成長流清水，保持空區瀉水通道暢通，不被殘留煤炭淤塞形成新的積水區。
(九)每一個采掘工作面開工前，礦井必須組織防治水安全技術論證。若采掘工作面在推進過程中可能遇到導水斷層時，應事先制定切實可行的防范措施，并認真組織實施。
第五章 結 論
一、本次調查工作主要成果
（一）調查了解礦井地表是否存在地裂縫、地面塌陷及其分布、規模。經調查，未發現存在地面塌陷區。
（二）收集了礦井內采空區的分布、開采及是否積水等資料。未發現礦井有積水的老空區和采空區。
（三）調查和測算礦井開采范圍內硐口流量、井下主要出水點分布及其流量，查明硐口出水量和出水點分布，基本查明礦井水文地質特征。
二、水患現狀調查結論
本次工作在收集井田地質報告、開拓開采資料的基礎上，重點對井田內硐巷分布、開采、水文地質情況、采空區的分布位置和積水情況，地表塌陷等現狀進行了調查。
總之，通過現狀調查和資料分析，可以認定該礦井屬水文地質條件簡單類型。未發現老窯或采空區積水現象，地表水體和滲水等對礦井未構成實質性水患威脅。
三、存在問題與建議
(一)礦井周邊的1015平硐、1068平硐無實測礦圖。本礦井一些早期開采過、現已報廢的井巷和采空區雖無積水，但由于歷史原因也未能實測并繪制在礦圖上。
建議礦井在保證安全的前提下，盡可能組織對其進行補充測量，填繪在有關礦圖上。同時，對今后新掘巷道和采空區進行跟蹤測量；在巷道封閉前，應進行測量成圖保存（巷道、采空區及其涌水、積水情況，封閉位置、日期等）。
(二)本次調查雖未見積水區，但老巷道或采空區隨著時間的推移，有可能產生冒落、堵塞，形成新的積水區或由于開采較久存在其它不明積水區。 因此，建議礦井在今后的開采中要按照本報告中第四章提出的措施認真做好防治水工作，同時建立健全礦井防治水專項檔案。