【文章內(nèi)容簡介】 過巖溶裂隙、溶洞匯集、徑流、排泄，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，含巖溶水。富水性中等 — 豐富。 14 區(qū)域地下水補(bǔ)、徑、排條件 ① .補(bǔ)給 區(qū)內(nèi)地下水來源由大氣降水補(bǔ)給為主。降水量及降水強(qiáng)度對地下水資源的補(bǔ)給起主要作用，含隔水層的巖性，厚度和分布及地形地貌、巖層的節(jié)理裂隙發(fā)育程度、風(fēng)化溶蝕強(qiáng)度、植被等影響著大氣降水對地下水的補(bǔ)給。在非可溶巖 分布區(qū)，部分降水沿地面的空隙及裂隙滲入地下，補(bǔ)給地下水；在可溶巖分布區(qū)，大氣降水多沿落水洞、漏斗等巖溶負(fù)地形集中灌入式補(bǔ)給地下。補(bǔ)給強(qiáng)度隨降雨時間、強(qiáng)度及巖性的不同而相異，一般降雨時間長、強(qiáng)度大，補(bǔ)給量亦大，可溶巖分布區(qū)補(bǔ)給強(qiáng)度大于非可溶巖分布區(qū)。 ② .徑流 由于巖性的差異及斷層裂隙的控制作用，區(qū)內(nèi)地下水的徑流也存在著明顯的差異性。非可溶巖地段，以隙流為主，即地下水主要賦存于基巖裂隙及孔隙中，受地形地貌、巖性、構(gòu)造控制，并沿地形自然斜坡作用滲流運(yùn)動于侵蝕溝谷排出地表；可溶巖地段以管道流為主，脈狀流為輔，大部分沿地下溶洞、暗河經(jīng)長途徑流，最后以溶蝕泉形式排泄于河谷之中。 ③ .排泄 區(qū)內(nèi)地下水的排泄，主要為可溶巖與非可溶巖，較強(qiáng)含水層與隔水層接觸帶排泄?？扇軒r中的地下水在運(yùn)移中受非可溶巖的阻隔以泉的形式排泄。地下水的流向受巖性、構(gòu)造的控制。 地表水、地下水動態(tài)特征 區(qū)域內(nèi)巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補(bǔ)給來源，地下水動態(tài)隨季節(jié)變化明顯，一般每年 3 月地下水流量、水位開始回升， 8～ 9月份為最高值，期間出現(xiàn) 1～ 3 次峰值， 10～ 12 月進(jìn)入平水期，水位、流量開始逐漸減少，到次年 3～ 4 月降至最低值。 根 據(jù)以往地質(zhì)報告調(diào)查，生產(chǎn)礦井、泉水和地表水變化均較大，說明 15 地下水徑流途徑短，明顯受大氣降水影響。 第二節(jié) 礦區(qū)水文地質(zhì)條件 地層含隔水性 第四系（ Q）孔隙含水層：分布于礦區(qū)內(nèi)的各斜坡、山間洼地及各沖溝中。巖性主要為耕植土及粘土，局部地段夾灰?guī)r的風(fēng)化碎塊。該層透水性好，富水性較弱。 三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組第一段（ T1f1）相對隔水層 ：巖性為灰色、暗紫紅色粉砂巖及粉砂質(zhì)粘土巖，厚度為 100～ 200m，位于礦山西北部，出露不完整，地下水呈網(wǎng)脈狀分布，地下水靠大氣降水補(bǔ)給，由西 北 向東 南 排泄。該含水巖組層間 分布有粘土巖阻隔，地下水流通性差，沒有自由水面，總體含水貧乏。 二疊系上統(tǒng)長興組大隆組（ P3c+d）中等含水層：巖性深灰色硅質(zhì)巖、泥巖，夾 3～ 5m 厚石灰?guī)r和泥灰?guī)r，厚 38m 左右，分布于礦山西北部。由于地層較薄且出露位置較高，地表坡度陡，不利于接受大氣降水補(bǔ)給，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，本層泉水流量一般為 ～ 1L/s，富水性中等。 二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（ P3l）裂隙含水層：巖性為薄 — 中厚層粘土巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、煤層、煤線、炭質(zhì)頁巖及少量硅質(zhì)巖、灰?guī)r等組成。與下伏地層呈假整合接觸，厚 310— 355m。出露完 整，地下水呈網(wǎng)脈狀分布，地下水靠大氣降水補(bǔ)給，由南西向北東排泄。該含水巖組層間分布有粘土巖阻隔，地下水流通性差，沒有自由水面，該層補(bǔ)給條件差，總體富水性弱，同樣可視為隔水層。含煤巖系總體構(gòu)成了礦床的直接充水含水層，在未來采掘過程中，地下水可直接進(jìn)入井巷對礦床充水。 二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖（ P3β）隔水層：巖性為玄武熔巖夾火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖；該段上部為凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粘土巖?？傮w上該段富水性弱，隔水性能良好。 16 老窯充水情況 礦區(qū)及周邊老窯開采歷史悠久，以斜井為主，老窯井口多沿 10 號煤層地表出露地帶或煤層埋藏較淺部地帶分布，為季節(jié)性土法開采，見煤后沿煤層掘進(jìn)，開采斜長一般 50～ 150m，垂深 30～ 60m 左右。大部分老窯有積水。井口垮塌、排水困難、瓦斯含量高、通風(fēng)困難。近年來政府、國土部門加大了管理力度 ,濫采亂挖的小煤礦均被禁止開采。老窯對礦山煤炭資源開采有一定的影響。 礦井涌水情況 本次勘探工作采用井底水倉進(jìn)行簡易抽（放水）試驗，主要在礦井內(nèi)水倉處測試礦井實際涌水量 ，結(jié)合礦方提供的 2021 年涌水量觀測臺賬數(shù)據(jù)分析， 礦井內(nèi)涌水量最大 、 正常 ，主要是 深部巷道 頂板 淋 水 量和淺部老空區(qū)來水量 ， 礦井工作面無涌水量， 涌水量大小與大氣降水關(guān)系密切。 地表水影響分析 礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體，所處地層主要為煤系地層。當(dāng)大氣降水到地面時，一部分水地表徑流匯入溪流中，另一部分經(jīng)地表水滲透進(jìn)入地下；總體來說，無地表水體對礦山構(gòu)成大的危害。 現(xiàn)有礦井排水系統(tǒng)及排水能力 富民煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力 15 萬噸 /年，主采 10煤層，采用聯(lián)合開采，礦 井選用 MD8545 5 型水泵三臺，一臺工作泵，一臺備用泵，一臺檢修泵，其流量為 Q=85m3/h，揚(yáng)程為 H=225m，配套電機(jī) N=90kw，電機(jī)轉(zhuǎn)速 2950r/min。 未來礦區(qū)水文地質(zhì)條件變化趨勢預(yù)測 17 結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地表水系、礦井充水水源及充水途徑等綜合分析，在未來開采活動下，礦區(qū)水文地質(zhì)條件將會產(chǎn)生變化如下： 隨著礦井的不斷抽排水，礦區(qū)地下水水位將明顯下降，水力坡度增加，進(jìn)一步加速地下水的滲流速度。特別是礦床疏干范圍的擴(kuò)大可能造成地表井泉的枯竭，影響當(dāng)?shù)赜盟霸斐傻叵滤a(bǔ)給、徑流、排泄條 件的變化。另外，礦床的疏干排水也可進(jìn)一步增大各含水層間的滲透系數(shù)，有可能導(dǎo)致地表溪溝水潰入深部礦床，從而使原有地下水補(bǔ)給溪水的現(xiàn)象逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇髿饨邓?、上覆各含水層地下水及地表溪溝水都補(bǔ)給礦坑水的情況。 第三節(jié) 充水因素分析 由于礦區(qū)內(nèi)直接充水含水層多為粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，此類巖石接受大氣降水補(bǔ)給不強(qiáng)，為弱～中等含水層，充水通道主要以巖石原生節(jié)理裂隙、采動裂隙、老窯采空區(qū)、構(gòu)造裂隙為主，因此現(xiàn)階段礦井充水途徑主要以頂板滲水、滴水、淋水為主，停采后多有積水，雨季局部淋水，枯水季節(jié)僅見滴水，水量一般＜ 。 根據(jù)巷道揭露情況，礦區(qū)隱伏斷層及節(jié)理裂隙較發(fā)育，天然條件下這些構(gòu)造破碎帶成為礦區(qū)內(nèi)地下水集中徑流帶，并成為未來開采條件，直接充水層中地下水向礦井充水的天然通道。 未來開采條件下，導(dǎo)致煤層上覆含水層中地下水和地表水向礦井的人工途徑則為礦坑頂板冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶、塌陷帶等。 對礦區(qū)地下水流場，主要充水水源及充水途徑進(jìn)行綜合分析，可以得出如下結(jié)論：未來礦區(qū)開采中，鬃嶺鎮(zhèn)以淺直至煤層露頭線是礦床主要充水區(qū)域。 充水水源 通過對 富民 煤礦范圍內(nèi)地表水和井下水的調(diào)查分析及區(qū)域水文地質(zhì)特征分析， 礦井充水水源主要有老窯采空區(qū)積水、地下水、大氣降水、地 18 表河溪水、第四系孔隙水。 （ 1）老空積水：本礦區(qū)老窯開采歷史長，多為當(dāng)?shù)卮迕裱孛簩勇额^私挖濫采，開拓方式主要以斜井為主。開采斜長一般 20～ 50m，沿走向50～ 150m。出水方式多為頂板及片幫滲水，少量淋水、滴水，局部為頂板進(jìn)水?，F(xiàn)礦區(qū)內(nèi)老窯已全部廢棄充填，多數(shù)井口垮塌，由于時間較長內(nèi)部均有不同程度積水。當(dāng)開采時貫通老窯或采空區(qū)積水時，老空水將成為礦井充水的直接充水水源，充水方式為礦井突水，其來勢猛，時間短，破壞性大，是礦井充水的重要隱患。 （ 2）地下水： 礦區(qū)煤系地層主要由粘土巖夾硅質(zhì)巖、粉砂巖、泥灰?guī)r、煤等組成，該組地層淺部含風(fēng)化裂隙水，深部含基巖裂隙水，富水性弱，是礦床直接充水含水層。煤系地層下伏地層茅口組為強(qiáng)含水層；上覆地層長興組、飛仙關(guān)組第二段為中等含水層。當(dāng)?shù)V山開采時頂板采動裂隙一旦與其貫通，將會導(dǎo)致巖溶水突入礦井，造成淹井事故。目前礦井以淋、滴形式出現(xiàn)，裂隙發(fā)育地段礦井充水有所增加，隨開采深度增加，水量逐漸減小。 （ 3）大氣降水：采動裂隙可能引發(fā)地面塌陷、地裂縫等，大氣降水可能通過其滲入地下而進(jìn)入礦井，其充水強(qiáng)度與降水強(qiáng)度及持續(xù)時間有著密切聯(lián)系。 （ 4）地表溪水：采動裂隙可能引發(fā)地面塌陷、地裂縫等，地表河溪水可能通過其滲入地下而進(jìn)入礦井，其充水強(qiáng)度與降水強(qiáng)度及持續(xù)時間有著密切聯(lián)系。 （ 5）第四系孔隙水：由于分布范圍小，蓄水量有限，對煤礦開采影響較小。 充水通道 巖石天然節(jié)理裂隙 19 礦山內(nèi)的龍?zhí)督M含煤地層在接近地表附近，巖石風(fēng)化節(jié)理、裂隙較發(fā)育，而深部則發(fā)育成巖或構(gòu)造節(jié)理、裂隙，尤其是內(nèi)部細(xì)砂巖等脆性巖石更為發(fā)育，它們是地下水活動的良好通道，并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系。 人為采礦冒落裂隙 采煤活動將產(chǎn)生大量的采礦裂隙，這些 人為裂隙也會溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系，成為地下水活動的良好通道。 斷層破碎帶 礦區(qū)內(nèi)及周邊共有斷層 數(shù) 條，其中對煤層賦存情況，開采條件有影響的斷層有 1 條，這些斷層的存在，對本區(qū)地下水補(bǔ)給、排泄、流向均有一定影響，斷層的切割造成地層富水性不均勻性的原因之一。礦區(qū)內(nèi)的斷層發(fā)育在煤系地層中，由于斷層對口部位以粉、泥巖為主，富水性弱，地下水補(bǔ)給有限，故斷層帶含水性弱，導(dǎo)水性不好，自然狀態(tài)下表 為隔水的 。但礦山開采有可能破壞斷層原有的阻水性，造成斷層在局部地帶導(dǎo)水。 原小煤礦采空區(qū)及老窯采空區(qū) 礦山內(nèi)原 小煤礦及老窯廢的棄采面、巷道會形成采空區(qū)積水，當(dāng)開采煤層至采空區(qū)時，巷道勾通采空區(qū)會成為充水充道。 充水方式 富民 煤礦礦井直接充水含水層富水性弱 中等，充水通道主要以巖石原生節(jié)理裂隙為主，規(guī)模一般不大；其次為采動裂隙、老窯采空區(qū)、構(gòu)造裂隙；進(jìn)水通道有老窯采空區(qū)、溶蝕裂隙、采掘巷道，規(guī)模一般較大。因此目前礦井充水方式主要以老空水、頂板進(jìn)水、滲水、滴水為主；但是礦井采空區(qū)面積較大，一旦揭露淺部老窯采空區(qū)，將會發(fā)生透水事故。上部老窯采空區(qū)積水及溝通上下部含水層承壓水及地表水，礦井將透水事故。 老空水積水量動態(tài)分析 20 礦區(qū)老空水的補(bǔ)給主要來自大氣降水、龍?zhí)督M、長興組、飛仙關(guān)組中的基巖裂隙水。補(bǔ)給方式主要有大氣降水、龍?zhí)督M、長興組、飛仙關(guān)組中的裂隙水滲入補(bǔ)給上部老空水；如果一旦茅口組強(qiáng)含水層承壓水突破峨眉山玄武巖組隔水層與老窯采空區(qū)溝通，茅口組巖溶水將大量涌入老窯采空區(qū)。 礦區(qū)老空水積水量大小受季節(jié)控制明顯，并隨季節(jié)變化，雨季積水量變大，從老窯溢出，枯季積水量減少。 第四節(jié) 礦井水患評價及防治水主要問題 礦井水患類型 通過礦井充水因素、充水途徑及礦井涌水量等綜合分析，礦區(qū)范圍內(nèi)存在的水患 類型主要為： 1）老空區(qū)透水造成的礦井充水。位于煤層淺埋區(qū)采煤時，采動裂隙有可能與老窯積水區(qū)溝通，造成老窯積水潰入坑道。老窯水、采空區(qū)積水、鄰近礦井積水是礦山主要水害。 2）地表水通過構(gòu)造破碎帶、構(gòu)造裂隙通道對礦井進(jìn)行充水。 3）大氣降水充水。在雨季由于地表積水較多，沿風(fēng)化裂隙滲入井下的水量較大，在枯雨季節(jié)由于地表積水較少，沿風(fēng)化裂隙滲入井下的水量較小，因此，雨季時水患對礦井的威脅程度較大，枯季時水患對礦井的威脅程度較小。 4）隨著開采深度的增加及開采擾動，上覆地層裂隙水及地表溪溝水有可能通過斷層破碎帶及采 動裂隙滲入礦井。 5）斷層水水。 礦區(qū)內(nèi)其它隱伏斷層造成強(qiáng)含水層與煤層拉近或?qū)佣斐傻V井突水的可能性較大，對礦井充水影響較大，當(dāng)井巷穿越或接近斷層時，由于周圍巖層的風(fēng)化節(jié)理裂隙較發(fā)育，有利于大氣降水的滲入，井巷可能發(fā)生 21 滲水、淋水和涌水現(xiàn)象，應(yīng)采取切實有效的過斷防治措施。 6）頂板裂隙水造成的頂板充水。 礦井水患威脅程度 表 42 水患威脅程度分析表 水患類型 特征 威脅程度 備注 老空水 淺部小窯和老空區(qū)分布情況。 突水 主要水患 地表水 井口位于緩斜坡上，地面排泄條件 較好。 通過貫通裂隙進(jìn) 入井下充水，增加涌水量 主要水患 強(qiáng)含水層水 煤系地層為相對隔水層，上覆飛仙關(guān)組第二段巖溶裂隙含水層 (T1f2)其底界至煤層頂界厚度較厚；下伏中二疊統(tǒng)茅口組（ P2m）強(qiáng)含水層與煤系地層間隔有較厚的峨眉山玄武巖組相對隔水層。 強(qiáng)含水層距采煤層較遠(yuǎn)，與礦床充水不密切 次要水患 頂?shù)装辶严端? 煤系地層為相對隔水層，頂板存在基巖裂隙水含水層。 通過采動裂隙貫通上下含水層充水 主要水患 斷層水 區(qū)內(nèi)斷層對煤層破壞較大，對礦井 充水有重要影響。 斷層可能切穿頂板含水層而導(dǎo)致工作面及巷道充水 主要水患 采空區(qū)積水 礦井生產(chǎn)后，采空客觀存在，通過 采動裂隙形成采空積水。 突水 主要水患 沖溝水 溪溝水最低侵蝕基準(zhǔn)面高于礦井最 低準(zhǔn)采標(biāo)高 通過貫通裂隙進(jìn)入井下充水，增加涌水量 主要水患 綜上所述，老窯水、采空區(qū)積水、頂?shù)装辶严端?、斷層?gòu)造水、地表河溪水是該礦井主要水患，礦井防治水仍是該礦井災(zāi)害防治重點(diǎn)，必須引起高度重視，切不可大意。 礦井突水淹井危險性分析 礦井突水水源是老空水、斷裂構(gòu)造水、長興組、飛仙關(guān)組第二段、茅口組巖溶裂隙水。老窯以巷道穿透采空區(qū)方式進(jìn)入井下淹井，斷層通過切穿上下含水層而導(dǎo)致淹井， 長興組、飛仙關(guān)組第二段巖溶水以頂板突水方式進(jìn)入井下淹井，茅口組巖溶水以底板突水方式進(jìn)入井下淹井。 22 1）煤層底板含水層突水淹井危險性分析 礦區(qū)開采煤層 頂板直接進(jìn)水為主的裂隙充水，底板為