【摘要】本文介紹了廣西三礦三號南斜井的地質概況,分析了礦井水文地質特點,了解了本礦井的含水層對采礦作業的影響以及充水來源,為煤礦的開采提供了數據分析。
【關鍵詞】礦井地質水文地質
中圖分類號:TD163文獻標識碼: A
礦井地質及水文地質的勘探分析,對于煤礦開采和安全防治有著重要的作用。礦井地質和水文地質的分析,可以為煤礦開采提供確鑿數據,有利于避免礦井開采的水害事故。
一、三礦三號南斜井地質概況分析
1.井田地層分布
井田地層的勘探監測,有利于滿足礦井開采的生產需要。井田內地質構造總體上屬簡單類型,本區地層由老到新具體分析如下:
1.1茅口組灰巖(P1m)
呈灰淺色,成層較厚,上部不含燧石,中下部含燧石,含紡陲蟲化石。本層因巖性較純,溶蝕作用特別強烈,為強含水層。
1.2上二疊統合山組(Ph)
為本煤田的主要含煤地層,共含煤五至六層,本井田內僅四煤一層和四煤二層可采。本組以四煤一層為界分為上、下兩段。下段厚100m,系燧石灰巖,灰巖以下有一層厚約0.3 m五煤層,燧石灰巖厚層至中厚層狀,層理不清,灰至淺灰色。上段厚約55m,為燧石灰巖夾煤層三層?;規r層面清楚,多呈線狀方解石脈。
1.3上二疊統大隆組(P2d)
層厚17.28~30m,平均厚24m,為矽質砂巖與頁巖互層。
1.4下三疊統羅樓組(T1l)
與大隆組為連續沉積,灰色、深灰色、黃灰色薄層狀泥質灰巖及灰巖,下部有3~5m的黃鈣質泥質頁巖,全層厚約350m。
1.5第四系(Q)
一般厚1~5m,成分和顏色依其母巖而異,由羅樓組形成者為黃色,并有鐵質結核。由大隆組形成者為黃色、淡紅色,多為礫石。由合山組形成者為灰色、灰黑色亞粘土。
2.井田區域構造
本區位于廣西“山字型”構造馬蹄形盾地中部,主要構造形跡為合山向斜。據生產揭露情況看,井田存在一背斜褶皺,背斜軸心位于-20平臺,走向300°,背斜北翼地層走向為130°~145°,傾向為40°~60°,傾角為4°~12°;背斜南翼地層走向為130°~145°,傾向為220°~240°傾角6°~12°(一般8°~10°)。井田內無大的斷層發育,只有北北東和北西西向的節理裂隙或落差不大的斷層發育,它們是區域性的控水構造。
3.含煤地層
合山組是本區唯一的含煤地層,含煤4層,自下而上為五煤層、四煤二層、四煤一層、三煤層,主要可采煤層為四煤層。本井田設計開采煤層為四煤二層和四煤一層。三礦井田內厚約170 m,含煤六至七層,可采煤層為四煤一層和四煤二層,其余各層均不可采。井田內有節理裂隙或落差不大的斷層發育,但對開采影響不大。井田內未發現巖漿巖侵入體。
二、礦井水文地質概況分析
三礦三號南斜井位于珠江流域范圍內,分布較大的地表水系為紅水河。紅水河是該區最大的地表水系,自合山電廠附近進入合山煤田區,紅水河流經礦區,距本礦井口9km。
1.區域含水巖組的劃分
礦區內巖層主要是碳酸鹽類,由于巖溶發育極不均勻性存在非可溶巖,形成了該區含水層、隔水層,根據其特征自上而下依次為:第四系松散透水層(Q)、中三疊統紅高嶺組隔水層(T2h)、下二疊統棲霞階下段隔水層(P1q1)、下二疊統棲霞階上段中等巖溶含水層(P1q2)、下二疊統茅口階下段中等巖溶含水層(P1m1)、下二疊統茅口階上段強巖溶含水層(P1m2)、上二疊統合山組下段強巖溶含水層(P2h1)、上二疊統合山組上段中一強巖溶含水層(P2h2)、上二疊統大隆組隔水層(P2d)、下三疊統羅樓組上部中等巖溶含水層和下部及底部隔水層(T11)、下三疊統北泗組強巖溶含水層(T1b)。
2.礦井水文地質特征
2.1含水層
三礦三號南斜井含水層主要有茅口階含水層(P1m)、合山組含水層(P2h)、羅樓組含水層(T1l)。茅口階為強含水層,水位低于合山組下段含水層水位3~10 m,是礦井間接充水水源。合山組含水層也是本礦區的含煤地層,厚150.05~207.12m,平均約172m,分上段含水層(P2h2)和下段含水層(P2h1),是礦井的主要充水含水層。上段含水層為頂板直接充水水源,下段含水層為煤層底板主要充水含水層。羅樓組含水層由薄層狀灰巖組成,含水性差,水位較淺,一般為0.5~10m,屬弱含水層,是礦井次要充水水源。
2.2隔水層
礦區內主要隔水層由大隆組和上覆羅樓組下部南洪頁巖組成,厚約21~31m,將上部羅樓組含水層系統和合山組、茅口階含水層系統分隔為兩個無水力關系的含水系統。
3.礦井受采掘破壞或影響的含水層及水體
礦三號南斜井現主要開采四煤一層和二層,井下絕大部分井巷工程布置在四煤層里,采掘作業破壞或影響合山組上段含水層(P2h2)和合山組下段含水層(P2h1)?,F礦井以四煤底板突水為主,由于東礦,三礦開采遠深于本井,長期強排疏干積水,已于合山組-茅口階巖溶含水層中形成了一個新的人工地下排泄中心,中心水位已降至-150m標高以下,造成紅水河對該含水層強烈充水,并部分改變了補給區巖溶地下水的徑流方向。
4.礦井充水來源
地表水是礦井充水來源之一,主要是井田附近的南洪水庫和東亭水庫。另外東亭溝的河水可能通過采空區的地表裂隙侵入井下。大氣降水會通過采空區的地面開裂、塌陷渠道進入礦井。巖溶地下水和周邊老塘積水可能會通過導水構造和巖溶裂隙等地下逕流破碎帶向礦井充水。采空區積水也是礦井充水的一大來源,據調查,本井田內主要為四煤一、二號煤層采空區分布積水。
5.礦井涌水量和突水規律
經過長期觀測,現三礦三號南斜井礦井正常涌水量為25m3/ h,雨季最大涌水量為35m3/ h 。三礦三號南斜井自建井到現今,因開采引發的井下主要突水點共有2個。一個是主井筒,水量為4~8m3/ h;一個是1107運輸順槽水量為2~8m3/ h。井下突水點水源大部分來自四煤底板合山組下段強含水層,以四煤底板巖溶裂隙水為主。
【參考文獻】
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