【文章內容簡介】 灰紫色、紫紅色泥質粉砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖夾細砂巖條帶和薄層生物灰?guī)r。以粉砂巖、泥巖為主，占70%左右，而灰?guī)r僅占1%左右，該層淺部風化裂隙較發(fā)育，透水性好。礦區(qū)出露季節(jié)泉水。深部鉆孔揭露，大部分巖心完整，裂隙細小閉合，無特殊水文地質現(xiàn)象反映，表明該組地層隔水性能良好，為一套較厚的隔水蓋層，可隔絕大氣降水下滲補給下伏含水層。4）飛仙關組（T1f1）第一段鮞狀灰?guī)r含水組三迭系下統(tǒng)飛仙關第一段，出露于礦區(qū)北部山腳，呈條帶狀，走向東西。巖性為淺灰色厚層狀粉晶質鮞狀灰?guī)r，夾灰綠色粉砂巖及細砂巖薄層，鮞狀灰?guī)r一般有三層，總厚7～18m，灰?guī)r占25%左右。地表淺部裂隙溶洞發(fā)育，含水較豐富，大部分鉆孔施工過程中都漏水，水位突降等現(xiàn)象反映。深部溶蝕不發(fā)育，偶見小溶孔，富水性變弱。該組含水層出露的地勢較低，接受大氣降水下滲補給面積狹窄，接受大氣降水較少，該含水組與長興灰?guī)r含水組之間有較厚的卡以頭相對隔水組阻隔，在無斷裂構造破壞的情況下，對礦坑充水影響甚小。5）卡以頭組（T1k）泥巖、粉砂巖隔水組三迭系下統(tǒng)卡以頭組，位于長興組之上，～，巖性主要是灰綠色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，局部夾薄層細砂巖，在地表剪切節(jié)理較發(fā)育，節(jié)理面平直光滑如刀切，地表無泉水出露。深部大部分鉆孔揭露巖心完整，無含水裂隙、無鉆孔水位與沖洗液消耗量突變等特珠水文地質現(xiàn)象。ZK601孔，對該層進行注水試驗，富水性極弱，可視為相對隔水層。經計算，上部煤層開采冒落帶，裂隙影響帶高度只影響到該層下部，該層上部可阻隔上部含水層地下水補給礦坑。6）長興組～龍?zhí)督M三段（P2c+P213）粉砂質泥巖、粉砂巖、細砂巖、泥巖等含水組上部：二迭系上統(tǒng)長興組，出露于礦區(qū)北部，礦區(qū)山腳斜坡地，，巖性為泥質灰?guī)r與粉砂質泥巖、泥質粉砂巖互層?；?guī)r占18%左右，ZK601鉆孔鉆進該層有漏水現(xiàn)象，巖心局部破碎，見少量透水裂隙。m，富水性弱?！?，灰?guī)r在地表淺部溶蝕裂隙發(fā)育，含巖溶裂隙水，在礦區(qū)出露一個小泉，水化學類型SO4HCO2Ca型水。該含水層覆于龍?zhí)睹合抵?，是可采煤層的直接頂板，是礦床開采產生裂隙時，直接補給礦坑水源。主要靠大氣降水補給，接受大氣降水補給量有限，而且深部裂隙溶洞不發(fā)育，不利于地下水貯存。下部：，巖性為灰至深灰色中厚層狀細砂巖，粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖、粘土質泥巖夾煤層，主要可采煤層位于其頂部和中部。淺部風化裂隙較發(fā)育，局部含風化裂隙水，富水性弱。深部裂隙不發(fā)育，多見細小閉合狀裂隙，細砂巖中見少量含水裂隙，為含隔水層相間的弱含水組。ZK601對P2c+P213進行抽水試驗，，主要出水層為上部長興組，鉆孔靜止水位標高1165m，地下水化學類型SO4HCO3Ca+型水。，水質類型SO4HCO3—K+NaCa型水，屬弱侵蝕水，對金屬有輕弱型腐蝕。該組地下水補給條件單一，主要靠大氣降水補給，即是補給區(qū)—徑流區(qū)—排泄區(qū)，向深部徑流緩慢。在自然條件下，該組上、下含水層之間無水力聯(lián)系，由于采動裂隙的影響，可造成互為補給的關系，含水性弱。該組含水層對礦床開采影響最大，是礦床充水的直接含水層。7）龍?zhí)督M二、一段（P2l2+1）粉砂質泥巖隔水組二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M第二、一亞段，主要以粘土質泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖夾細砂巖組成。在礦區(qū)北部山腳出露，淺部風化裂隙發(fā)育，其深度隨所處地形位置不同而異，一般20～30米，地表無泉水出露。開采淺部煤層的民硐及老窿，風化帶接受降水的補給，故淺部硐頂滲水。而深部據(jù)鉆孔揭露未見含水裂隙，更無特殊水文地質現(xiàn)象反映。為相對較好隔水層，該層是可采煤層底板。8）峨嵋山組（P2β）玄武巖隔水層玄武巖，為一套火山噴發(fā)巖，以深灰色致密塊狀、杏仁狀玄武巖為主，頂部有一層3～8m厚的淺灰色凝灰?guī)r。出露于礦區(qū)西部邊緣，在北部被第四系覆蓋。地表無泉水出露，淺部20～30m風化裂隙發(fā)育，含弱風化裂隙潛水。深部裂隙細小閉合不含水，鉆孔無水文地質異常現(xiàn)象反映，該層構成龍?zhí)睹合蹬c下伏茅口灰?guī)r含水層之間厚度較穩(wěn)定的相對較好隔水巖層。9）茅口組（P1m）厚層狀灰?guī)r巖溶裂隙含水層出露于礦區(qū)外圍北西，厚度大于110m，巖性灰—深灰厚層狀粉晶灰?guī)r，分布于則底向斜邊緣地區(qū)，巖溶裂隙發(fā)育接受大氣降水補給，淺部含巖溶裂隙水，區(qū)域上出露大于100l/s的大泉，礦區(qū)附近出露位置較高，泉流量0～，該層之上為煤系地層底部和峨眉山玄武巖，兩地層相加地層厚度大于130m，都是較好的隔水層，故茅口組灰?guī)r地下水對礦床充水無影響。（三）地下水的補給、徑流、排泄條件本區(qū)位于則底向斜北西翼。其中部北東—南西方向的山脈分水嶺北西側為礦區(qū)各地層的露頭區(qū)，也是向斜儲水構造的補給區(qū)。本區(qū)地下水的特征是，補給區(qū)又是排泄區(qū)，大氣降水滲入地下后，向深部循環(huán)不中易，又以泉的形式于露頭區(qū)低洼處排匯出來。北部灰?guī)r區(qū)淺部地下水向北西徑流，以泉的形式排泄于赤水河岸邊。南西部碎屑巖區(qū)，巖層滲透性差，降水多以地表徑流形式排出區(qū)外，滲入地下的水量少，鉆孔抽水試驗得礦床充水含水層（P2c+1）。礦區(qū)各地層在露頭區(qū)接受大氣降水補給，大部份經短距離徑流就近在河谷排泄，少部分沿巖層傾斜方向徑流，貯存。第四系孔隙潛水，礦區(qū)主要為殘、坡積層，厚度薄，鉆孔揭露厚度小于5m，為透水而不含水，雨季在沖溝上游出露季節(jié)性泉水。構造斷裂水文地質特征礦區(qū)位于則底向斜北西翼，為向斜儲水構造的邊界補給區(qū)，屬單斜儲水構造層間地下水。礦區(qū)構造簡單，為單斜地層。未發(fā)現(xiàn)斷層。礦區(qū)構造對礦床充水影響甚小。生產巷道的水文地質特征礦區(qū)處于勘探階段，沒有正規(guī)生產巷道，只有勘探斜井。XJ201斜井位于礦區(qū)西邊界，坡度－8176。,方向144176。自第四系土層開井，為穿脈井，經P2l3地層，至P2c終硐。該硐在施工中淺部30m以外井壁、頂部零星滴水，進入煤系地層，一般又干燥無水，局部小構造裂隙發(fā)育處有滲水、滴水現(xiàn)象。揭穿P2c灰?guī)r、砂巖地層，井壁密集滴水，裂隙出現(xiàn)涌水，對該段地層進行了簡易抽水試驗，降深3m，m。據(jù)鎮(zhèn)雄煤礦礦北部東段獅子煤礦生產井資料：主斜井長200m坡度25176。，落平后沿煤礦層走向平硐開采，井口標高1682m，巷道總長2065m，開拓及巷道控制（采空區(qū)）面積17000m2，礦坑充水來源主要為P2c灰?guī)r沿采動裂隙涌水、淋水，～。涌水量主要集中在斜井，采煤礦平硐一般干燥。涌水量隨季節(jié)變化不明顯。老硐水文地質特征礦區(qū)北部露頭區(qū)風氧化帶有少量老硐，現(xiàn)已全部垮塌，據(jù)調查訪問，老硐充水來源均為P2c灰?guī)r地層滲水、滴水。斜井都有不同程度集水，平硐為自然排水、無積水。本次儲量計算已將老硐區(qū)扣除，不屬計算范圍。礦區(qū)水文地質條件及類型礦區(qū)位于則底向斜北西翼，單面山陡坡地帶，山峰林立，坡陡谷深，懸崖峭壁，起伏急劇，地形極為復雜。構造形態(tài)簡單，地形地貌利于大氣降水補給，屬大氣降水補給區(qū)，礦床大部分埋藏在當?shù)厍治g面基準以上，礦坑間接充水含水層有較厚的隔水層隔離，一般不會涌入礦井。水文地質類型以裂隙含水層為主的礦床水文地質條件簡單類型。（四）礦坑涌水量預測預算原則及范圍根據(jù)沙灣煤礦區(qū)的具體情況，無開采方案，暫結合C5b、C6a、C6c資源量分布范圍采礦證確定的最低開采標高700m，進行礦井涌水量預算。預算范圍：西至勘查區(qū)C6c煤層風氧化帶界線，南北至礦界線，東抵礦界線及C6c煤層底板與700m標高水平交線投影線為界，礦井涌水量預測至700m標高水平。礦坑水補給模式：北東南三面以礦界線為無限補給，西部與礦界內C6c煤層風氧化帶線為有限補給，詳見礦坑涌水量預算圖。邊界條件與礦坑充水因素分析1）邊界條件本區(qū)北部為玄武巖隔水邊界，含水層露頭區(qū)靠大氣降水季節(jié)性補給地下水。底板茅口灰?guī)r含水層上覆有煤系中下部隔水巖組和玄武巖隔水組，頂板卡以頭組泥巖、粉砂巖隔水組，且距可采C5b煤層直接頂板（P2c），對未來主煤層C5b和C6a開采后，頂板產生冒落帶與導水裂隙帶，這兩帶可能發(fā)生的高度，對頂板（T1k+P2c）產生的破壞作用，采用經驗公式計算法進行評價：礦區(qū)開采煤層C5b和C6aC相距近。采空厚度（m）按C頂界是C底界進行計算，m值取礦區(qū)5個鉆孔的平均值，即m=(+8+6++10)=。采用經驗公式計算法：HI= HII=（2～3）HIHI——采空區(qū)冒落帶最大高度（m）HII——采空區(qū)冒落帶頂板導水裂隙高度（m）m——兩層煤層采厚，K——巖體碎脹系數(shù)（）α——礦層傾角，取均值20度經計算：HI=(m) HII=（m）計算結果，開采上部C5b+，說明煤層開采冒落帶和導水裂隙帶之影響最大高度值均在隔水地層內，從而上覆的卡以頭組地層不全受破壞，卡以頭組為相對隔水層，上覆T1f1鮞狀灰?guī)r水不致補給礦坑。構成含水層（P2c+P2l3）頂?shù)装甯羲?，平面上三面進水，北面季節(jié)性大氣降水補給的邊界條件。2）礦坑充水因素①長興—龍?zhí)度危≒2c+P2l3）灰?guī)r、粉砂巖巷道直接充水含水層地下水涌入礦井。②礦區(qū)內無大的地表水體，赤水河從礦區(qū)外北東邊流過，河床標高880～740m，基底為灰?guī)r，煤層最低開采標高700m，低于河床100m，有比較厚的隔水層隔離地下水，河水對礦床開采一般無影響。溪溝水在礦床開采中、后期，采動裂隙影響到的部位，可成為礦坑充水間接因素。③礦區(qū)內老窿、民硐較少，由于采掘年代已久，缺乏可靠的資料，積水范圍難于確定，經訪問調查，受采掘技術水平的限制，一般開采規(guī)模較小，深度不大，約30～100m，多為沿煤層單道式開采，巷道小而窄，互相連通不好。由于產狀平緩，大部分都是自然排水，因年代久遠，硐已坍塌、堵塞，且有暗斜井積水,未來礦坑遇之，可能發(fā)生“突水”。老硐分布區(qū)不屬儲量計算范圍。礦井涌水量預算1）預算方法取用沙灣煤礦勘查區(qū)直接充水含水層鉆孔抽水試驗，靜止水位、勘探巷道、地表泉點等觀測資料。勘查區(qū)無生產礦井、小煤窯。故采用水均衡法及地下水動力學法（大井法）預算承壓轉無壓穩(wěn)定流完整井計算公式預算700m以上礦坑涌水量。2）計算公式與參數(shù)選擇①地下水動力學法（大井法）預算礦井涌水量②水均衡法預算礦坑涌水量預算結果評述礦井正常涌水量為：（ m3/h），最大涌水量為：（）。二、供水水源礦區(qū)水源比較貧乏，沒有大的地下水源，溪溝多為季節(jié)性流水。在礦山開采的初期，長興灰?guī)r淺部露頭區(qū)巖溶裂隙水，泉水點QS4，可作供水水源。供礦區(qū)生活用水?？扇×髁?0m3/d左右，水的類型為重碳酸根，鈣鎂型水，除細菌總數(shù)超標外，無有害元素。赤水河地表水，煤系地層地下水亞硝酸（NO2）超標，。說明本區(qū)地表水也受到附近煤礦開采排水影響。赤水河地表水和礦坑水可作工業(yè)用水。礦區(qū)生活用水水源也選擇礦區(qū)北西出露的茅口組灰?guī)r地下水較好。地下水除細菌少量超標外，不含其它有害元素，是較好供水水源地。三、礦井瓦斯礦井近2年的瓦斯等級鑒定結果見表132。表132 礦井瓦斯等級鑒定結果年度CH4CO2瓦斯等級相對涌出量（m3/t）絕對涌出量（m3/min）相對涌出量（m3/t）絕對涌出量（m3/min）2011瓦斯礦井2012瓦斯礦井根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局及國家煤礦安全監(jiān)察局文件（安監(jiān)總煤裝〔2011〕162號）第七條規(guī)定，該礦井為瓦斯礦井。四、煤塵爆炸性2012年6月，業(yè)主委托云南省煤炭產品質量檢驗站對C6煤層及C5煤層分別做了煤塵爆炸性鑒定。鑒定結論為C6煤層無煤塵爆炸危險性，C5煤層無煤塵爆炸性。礦井未對C6c煤層進行鑒定，根據(jù)相鄰礦井情況，C6c煤層亦無煤塵爆炸危險，本次設計按無煤塵爆炸性設計。五、煤的自燃傾向性2012年6月，業(yè)主委托云南省煤炭產品質量檢驗站對C6煤層及C5煤層分別做了煤層自燃傾向性鑒定。鑒定結論為C5煤層自燃傾向性為Ⅱ類，即自燃煤層；C6煤層自燃傾向性為III類，即不易自燃煤層。礦井未對C6c煤層進行鑒定，根據(jù)相鄰礦井情況，C6c煤層自燃傾向性為III類，由于礦井開采的C5煤層自燃傾向性為Ⅱ類，本次設計C6c煤層暫按Ⅱ類自燃設計。六、工程地質（一）工程地質條件礦區(qū)工程地質類別屬堅硬半堅硬巖層為主的層狀礦床，厚度穩(wěn)定。地質構造簡單，為單斜構造，礦區(qū)地層傾向同坡向相反，有利于邊坡的穩(wěn)定。煤層頂、底巖層完整，地下水靜壓力不大，地質災害不發(fā)育，工程地質條件不復雜，礦區(qū)工程地質特征分述如下：工程地質巖組根據(jù)礦區(qū)出露地層的巖性組合特征，結構類型、物理力學性質、穩(wěn)固性等，將礦區(qū)地層劃分為不同的工程地質巖組。即Ⅰ、堅硬巖組，Ⅱ、半堅硬巖組，Ⅲ、堅硬—半堅硬巖組，Ⅳ、軟、硬相間巖組，Ⅴ、松散軟弱巖組。礦區(qū)地層工程地質巖組，按從上至下的順序分述如下：1）第四系（Q）主要為殘坡積層，由碎石、砂質粘土組成松散軟弱巖組（Ⅴ）。零星分布于斜坡地帶，厚度一般小于5m，呈散體結構，穩(wěn)固性差，巷道遇該層應加強支護。2）三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)（T1y）碳酸鹽巖類堅硬巖組（Ⅰ）由青灰色泥灰?guī)r夾紫紅色鈣質泥巖組成，巖石致密堅硬，層間結合良好，整體完整，穩(wěn)固性好?；?guī)r屬于可溶性巖石，在地表水和地下水的作用下容易產生巖溶空洞，降低巖體的力學強度。該巖組地表多見溶蝕裂隙、溶洞、巖溶洼地等溶蝕現(xiàn)象，不良結構面為巖溶空洞，地表局部見崩塌現(xiàn)象。該巖組分布于礦區(qū)東南山頂斜坡地，厚度薄，對礦山開采無影響。3）三疊系下統(tǒng)飛仙關組第二至第六段（T1f2～6）層狀巖類半堅硬巖組（II）巖性主要為粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖，局部夾薄層細砂巖。該巖組抗風化能力弱，地表風化破碎，深部巖心較完整，RQD值20～36%（多為機械破碎）巖石質量劣，巖體完整性差。主