【文章內容簡介】 砂巖，底板為細砂巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。 位于 龍?zhí)督M 上部，上距 M2 煤層約 15m，為 黑色，粒狀，半亮型煤。煤層 厚度為 ， 一般含 01 層夾矸，夾矸厚約 結構較 簡單， 頂板為泥質粉砂巖，底板為泥巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。 煤層 位于 龍?zhí)督M 上部，上距 M31煤層約 30m，為 黑色，塊狀、粒狀，亮煤。煤層 厚度為 ， 結構簡單， 頂板為泥質粉砂巖，底板為泥巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。 位于 龍?zhí)督M 上部，上距 M5 煤層約 20m，為 黑色，塊狀、粒狀，半暗～半亮型煤。一般含 01 層夾矸 ,煤層 厚度為 ， 結構簡單， 頂板為泥質粉砂巖，底板為泥巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 13 煤層 位于 龍?zhí)督M 下部，上距 M61煤層約 240m，為 黑色，塊狀、粒狀，半暗～半亮型煤。煤層 厚度為 ， 結構較復雜，一般含 13 層夾矸，夾矸厚約 ， 頂板為泥質粉砂巖，底板為泥巖，厚度變化不大，屬較穩(wěn)定煤層，全區(qū)可采。 表 22 可采煤層特征表 煤層編號 煤層厚度 (m) 煤層傾角(176。 ) 煤層平 均間距 (m) 煤層結構 煤層穩(wěn)定性 頂?shù)装鍘r性 頂板 底板 M2 918 15 簡單 較穩(wěn)定 泥質粉砂巖 細砂巖 M31 820 簡單 較穩(wěn)定 泥質粉砂巖 泥巖 30 M5 1025 簡單 較穩(wěn)定 泥質粉砂巖 泥巖 20 M61 828 簡單 較穩(wěn)定 泥質粉砂巖 泥巖 240 M32 1236 簡單 較穩(wěn)定 泥質粉砂巖 泥巖 煤 質 煤的物理性質 全區(qū)煤層為黑色～灰黑色，以玻璃光澤為主，次為瀝青光澤；塊狀、粒狀為主，次之 細粒狀，少量粉粒狀；線理～中條帶狀結構，少量寬條帶結構；硬度為半堅硬，次為堅硬，少量為松軟；裂隙發(fā)育，充填有薄膜狀及網(wǎng)格狀方解石；斷口以參差狀為主，少數(shù)為平坦狀；煤巖類型多為半亮型，少數(shù)為半暗及暗淡型；黃鐵礦賦存狀態(tài)：在高～富硫煤中一般以透鏡水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 14 狀、瘤狀、層狀為主，在低～中硫煤中一般以浸染狀、薄膜狀、星點狀為主。 煤的化學性質 1．化學性質 根據(jù)貴州省六枝工礦（集團）恒達勘察設計有限公司實驗室 2021 年8 月 25 日提交的《水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦煤層爆炸性鑒定報告》 和 《水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦煤層自燃傾向性鑒定報告》 ，朝陽煤礦煤質只化驗 M2（ K16）、 M5 煤層 爆炸性鑒定和自燃傾向性鑒定 各一件樣； 2021 年 12 月 1日六盤水西站貨場森山化驗室提交的《貴州省煤炭質量檢驗協(xié)會煤質檢測結果報告》， M2 煤層的發(fā)熱量化驗一件樣；根據(jù) 2021 年 1 月 17 日志達化驗室提交的檢驗報告， M3 M M61發(fā)熱量化驗各一樣 。 M32 煤層 爆炸性鑒定、自燃傾向性鑒及發(fā)熱量 參照 化樂勘查區(qū)煤礦普查地質資料 。 M2 煤層發(fā)熱量為 ； M31煤層發(fā)熱量為 ； M5煤層發(fā)熱量為 ； M61煤層發(fā)熱量為 。 根據(jù)中華人民共和國國家煤炭質量分級標準（ GB/T — 2021），M2 煤層為低中灰、低中硫、高熱值貧煤； M31煤層為低中灰、特低硫、高熱值貧煤； M5 煤層為低中灰、中高硫、高熱值貧煤； M61煤層為低中灰、中高硫、特高熱值貧煤； M32 煤層為中高灰、高硫、高熱值貧煤?？刹擅簩用嘿|指標見表 42。 2． 有害組分及含量 有害組分為硫、磷、砷等。根據(jù) M M3 M M6 M32 煤層煤樣分析鑒定測試結果： 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 15 M2 煤層 硫份（ St,d） 為 ％ ，磷為 ～ %， 砷一般為 24 106，屬低中硫、低磷、低砷煤 ； M31 煤層 硫份（ St,d）為 ％， 磷為 ～ %， 砷一般為 24 106，屬特低硫、低磷、低砷煤 ； 表 42 可采煤層煤質分析一覽表 煤層 編號 煤樣 類別 基本煤質分析 Ad(%) Vdaf (%) St， d (%) Pd(%) Qgr，ad(MJ/kg) M2（ K16） 原煤 ＜ M31 原煤 ＜ M5 原煤 ＜ M61 原煤 ＜ M32 原煤 ＜ M5 煤層 硫份（ St,d）為 ％， 磷為 ～ %%， 砷一般為 24 106，屬中高硫、低磷、低砷煤 ； M61煤層 硫份（ St,d）為 ％， 磷為 ～ %%， 砷一般為 24 106，屬中高硫、低磷、低砷煤 ； M32 煤層 硫份（ St,d）為 ％， 磷為 ～ %%， 砷一般為 24 106，屬高硫、低磷、低砷煤 ； 3 礦區(qū)水文地質條件 礦區(qū)含 （ 隔 ） 水層 一、地表水 礦區(qū)內地表水水系發(fā)育，地表水和大氣降水是礦床充水的主要因素。 礦區(qū)內有趙家河穿過，從南西流向北東， S1 點于 2021 年 11 月 20 日測得 流量約 300L/s； 其余地表水大多 受季節(jié)性影響較大 ，旱季時干涸。 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 16 區(qū)內地形起伏較大，排泄條件較好，地表水可沿溝谷排泄，但部分煤層露頭被溪流切割，煤礦開采最低標高位于溝谷切割點標高以下，當?shù)V井采煤過 程中的防護措施不力時，地表水可能潰入礦井坑道。地表水一般沿基巖裂隙滲入礦井，裂隙發(fā)育地段礦井充水會有所增大；地表水對地下水具有一定的補給作用，巖層滲透性好，含水性較弱。地表水與地下水之間可能發(fā)生聯(lián)系，易引起礦床充水 ,但在開采條件下可通過塌陷裂隙、斷層破碎帶等滲入礦坑而成為充水水源 ,對各煤層的開采構成威脅。 二、地下水類型 區(qū)內地下水類型為主要為基巖裂隙水 ,其次為孔隙水。 基巖裂隙水： 上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組 (P3β )、 上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（ P3L）、上二疊統(tǒng)長興組（ P3c）、 飛仙關組一、二段（ T1f 1+2）、飛仙 關組三段（ T1f 3）。其巖性主要為砂、泥巖、粉砂巖組成，中夾薄層灰?guī)r， 凝灰質泥巖或凝灰?guī)r 。為基巖裂隙水，富水性弱。 孔隙水：含水層位為第四系 Q， 主要為 殘坡積、沖洪積層為主 ，巖性以 砂礫、碎石土、砂質土、粉質土組成，為孔隙水。該帶透水性好，地下水易于排泄，動態(tài)變化大，大部分是季節(jié)性泉水，富水性弱。 三、含水巖組及其含水特征 按區(qū)內出露地層由新至老敘述如下： ①第四系（ Q）： 主要為 殘坡積、沖洪積層為主 ，巖性以 砂礫、碎石土、砂質土、粉質土組成，為孔隙水。該帶透水性好，地下水易于排泄，動態(tài)變化大，大部分是季節(jié)性泉水 ，富水性弱。 ② 飛仙關組三段（ T1f 3） ：巖性為 砂、泥巖、粉砂巖組成，中夾薄層水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 17 灰?guī)r，礦區(qū)內出露不全，厚度不詳 。含基巖裂隙水，富水性弱 。 單位涌水量為 m。 ③ 飛仙關組一、二段（ T1f 1+2） ：飛仙關組二段以石灰?guī)r為主，厚度30m 左右。含巖溶裂隙水。一段巖性以粉砂巖為主，夾泥巖和薄層灰?guī)r，厚度 210m 左右，地表呈寬條帶狀沿煤系出露，含風化裂隙水。單位涌水量為 m，該層是區(qū)內較理想的一段相對隔水巖層。對上覆中～強含水層和下伏中等含水層取到最佳的阻隔作用。 ④上二疊統(tǒng)長興組（ P3c）：巖性 上部含鈣質粉砂巖夾薄層灰?guī)r；下部為粉砂巖，厚度 ～ 。該層含基巖裂隙水，為弱含水層 。 單位涌水量為 m， ⑤上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（ P3L）：巖性為細砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層夾泥質灰?guī)r組成。厚度 ～ ，地表呈緩坡出露。含基巖裂隙水，為相對隔水層，富水性弱 。 單位涌水量為 m，淺部含風化裂隙水，深部含水微弱而不均勻。 ⑥上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組 (P3β )：巖性為 灰綠色玄武巖，似層狀、氣孔狀、杏仁狀，其頂部 5m 左右為淺灰～灰色凝灰質泥巖或 凝灰?guī)r 。含基巖裂隙水，富水性弱。單位涌水量為 m。 四、水力聯(lián)系情況 由于溝谷切割較深，有利于大氣降水的排泄，河流、溪溝上段與下段的流量的不同，明顯地反映了地下水補給地表水。 飛仙關組一段粉砂巖夾薄層泥巖厚 200m 左右，可視為上覆地層含水段和下伏長興組含水段的相對隔水層。 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 18 長興組鈣質粉砂巖夾薄層灰?guī)r及粉砂巖，厚 度 ～ 。該層含基巖裂隙水，為弱含水層。 含煤地層下伏玄武巖組，厚度不詳， 其頂部 5m 左右凝灰質泥巖或凝灰?guī)r ，該段也是相對隔水層。 含煤地層中，含水層厚度 ～ ，為細砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層夾泥質灰?guī)r組成，各含水層之間水力聯(lián)系不明顯。 綜上所述，礦區(qū)地形高差較大，基巖裸露，面積較大，含水帶與相對隔水帶相間分布。大氣降水是地下水的主要補給來源，地下水的排泄條件比補給好。煤層大部分賦存在當?shù)厍治g基準面（ 1350m）以下，礦井直接充水含水段是龍?zhí)睹航M中的碎屑巖夾煤層及薄層碳酸鹽巖地層，含水性質屬層間裂隙水，富水性弱。斷層帶水文地質特征為上二疊統(tǒng)地層表現(xiàn)為富水性較弱，導水性差。因此，礦區(qū)水文地質類型是以頂板進水的水文地質條件中等復雜的裂隙充水礦床。水文地 質條件為中等復雜類型。 五、地下水的補給、徑流、排泄條件 地下水主要補給來源為大氣降水，由于礦區(qū)內巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，大氣降水通過基巖裂隙補給地下水，然后經(jīng)短途徑流后，部分逕流排泄通過井泉的形式排出。大部分向沖溝泄流或下滲流后排出礦區(qū)外。礦區(qū)最低侵蝕基準面為礦區(qū)東部的河谷處，海拔高程為 1350m。而礦區(qū)準采標高下限為 1000m，低于礦區(qū)最低侵蝕基準面。當開采高于 1350m 標高時，地下水補給對礦井充水的影響較??；當開采低于 1350m 標高時，地下水補給對礦井充水的影響較大。 六、構造裂隙水 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 19 礦區(qū)地表南部發(fā)現(xiàn)較大的 正斷層 F F1 F111，相互交錯，且切穿河流，斷層導水對井下開采構成威脅。 礦井充水因素分析 礦井充水類型為裂隙充水礦床 ,其充水因素既決定于水文地質條件，又決定于開拓方式。充水強度受充水水源和通道的影響。 （ 1）、大氣降水對礦井充水的影響 礦井內龍?zhí)督M裸露，風氧化帶沿傾向深度普遍達 50m 左右，地形起伏較大，補給面積大，植被發(fā)育較差。盡管巖層富水性弱，由于大氣降水的直接補給，可沿節(jié)理、裂隙等滲入礦井。當?shù)V井煤層開采后，易對頂部巖層造成破壞，產生“冒落帶”、導水裂隙帶，增大地表水對礦井的滲入。 （ 2）、地表水體對礦井充水的影響 礦 井筒均位于高處 ，不 受洪水和內澇威脅，建筑物均 位于沖 溝兩側，布置在地勢比較高處，礦井工業(yè)場地的雨水均由道路水溝流到 排洪溝 中。礦井內充水，主要是以大氣降水為主要補給源。 （ 3）采空區(qū)積水 礦區(qū)內老窯和整合前的二個小礦井窯以斜井開拓為主， 老 空區(qū) 內存在著一定的積水，是礦井淺部開采的重要充水因素，在開采淺部煤層時，采空區(qū)積水易滲入礦井而成為礦井直接充水水源 ，對礦坑的安全構成了一定的威脅。 （ 4）斷層裂隙充水 在礦區(qū) 內東南部地表發(fā)現(xiàn) 斷層 F F1 F111，構造節(jié)理裂隙發(fā)育，水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 20 富 水性及導水性強。 斷層破碎帶在上覆地層巖芯普遍較破碎，可能將上覆含水層中地下水導入礦井，而延伸到下伏地層中的斷層也有一定的導水性，為礦井充水的直接或間接通道。 朝陽煤礦為整合礦井，采空區(qū)分布較廣泛，采空區(qū)積水對礦井生產構成較大隱患。礦井由于缺少資料，采空區(qū)積水情況不詳，采空區(qū)可能存在積水，在進行采掘活動時如不加強探放，有可能發(fā)生礦井突水事故。 在 2021 年 11 月 19 日，曾將原興化煤礦采空區(qū)水放出。采空區(qū)面積為 。 礦井老系統(tǒng)開采 M M M61煤層，形成采空區(qū)。各煤層采空區(qū)積水量如下： 由下列 公式計算煤礦采空區(qū)積水量 : 式中： Q 采 —— 采空區(qū)積水量； K—— 采空區(qū)的充水系數(shù)（取 ）； M—— 采空區(qū)的平均采高； F—— 采空積水區(qū)的水平投影面積； α —— 煤層傾角（176。）； 礦井老系統(tǒng) M M M61煤層后，共形成了面積約 373704 m2的采空區(qū)，估算充水體積約 594113 m3，積水量約 92264 m3。詳細情況見采空區(qū)充水體積估算表： 采空區(qū)充水體積估算表 水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井防治水專項設計 21 煤層編號 采高（ m） 面積（ m2） 體積（ m3） 充水系數(shù) 積水量（ m3） M2 262448 367427 57060 M5 59599 84630 13143 M61 51657 142056 22061 合計 373704 594113 92264 （ 5）老窯積水對礦井充水的影響 礦井自建井以來，炸封的生產井及老窯積水是礦井的主要水害。老窯多沿主采煤層露頭開采，開采深度 050m，沿傾向開挖。開采煤層時，老窯長期廢棄且積水情況不明。當?shù)V井巷道或采空區(qū)與之連通