骆子洞煤矿水文地质报告

贵州省平坝县乐平乡骆子洞煤矿水文地质报告

广西中桂能地质工程公司

二○一一年五月

项目名称：贵州省平坝县乐平乡骆子洞煤矿水文地质报告编制单位：广西中煤桂能地质工程公司

主任：卢杰

总工程师：农衡才

编写：徐泽南李业云

制图：卢杰

审核：蒙子德

报告提交单位：平坝县乐平乡骆子洞煤矿

报告编制时间：二○一一年五月

附图目录

图号顺序号图名比例尺

1 1 水文地质图、 1：5000

2 2 地层综合柱状图 1：500

3 3 A—A′剖面图 1：2000

附件

1．委托书

2．采矿许可证副本

目录

第一章概述 (1)

第一节目的和任务 (1)

第二节位置和交通 (2)

第三节自然地理 (3)

第四节以往地质及水文地质工作 (5)

第五节矿井及老窑 (5)

第二章工作量及质量评述 (7)

第一节地表水文地质调查及质量评述 (7)

第二节井下水文地质调查及质量评述 (8)

第三章矿区水文地质特征 0

第一节地形地貌及地表水 (9)

第二节岩层的含水性特性 (9)

第三节矿井水文地质特征 (10)

第四节矿井充水因素分析 (17)

第五节矿井涌水量实测 (19)

第六节矿区供水 (22)

第五章工程地质及环境地质条件 (24)

第一节矿区工程地质 (24)

第二节矿区环境地质 (26)

第六章结论 (29)

第一节工作成果 (29)

第二节矿井水防治 (29)

第一章概述

第一节目的和任务

为贯彻落实“安全第一，预防为主”的安全生产方针，有效的预防和减少矿井水害事故，按照贵州省煤矿管理部门对小煤矿监督管理的相关文件要求，受平坝县乐平乡骆子洞煤矿的委托，贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心于2010年8月承接了该矿井的水文地质调查工作，并编制了《贵州省平坝县乐平乡骆子洞煤矿矿井水文地质调查报告》，为该矿在生产过程中防止水害提供水文地质依据。

此次工作的主要目的、任务有：

1、收集矿井水文地质资料；

2、调查矿井地表水文地质条件；

3、调查了解老窑采空区积水情况；

4、调查了解矿井内水文地质情况。

在全面系统地收集、整理该矿现有的水文地质成果的基础上编制本报告。本次工作编制图件3张，文字报告1本。

第二节位置和交通

一、矿区位置、范围

骆子洞煤矿位于平坝县西部乐平乡架布片区高坡村。矿区东南与

永发煤矿、双林煤矿、盘龙树煤矿相邻，南面与下院煤矿相接，西面

与西秀区煤矿相邻。矿区属乐平乡所辖。地理坐标：东经106°04′21″~106°04′58″，北纬26°24′35″~26°25′26″。该矿东距

平坝县直距约20km，南西至安顺直距约24km，贵黄公路距矿区里程

约20km，交通方便（见交通示意图）。

扩能扩界后的矿区近似矩形，东西宽约0.99km，南北长约1.18~1.57km，矿区范围由6个拐点圈定，各拐点坐标为

拐点号X Y

1 2924300 35607020

2 2924300 35607948

3 292408

4 35608010

4 2923108 35608010

5 2923119 35607680

6 2922733 35607020

矿区面积：1.292km2，开采标高：1410~1100m。

矿井到乐平乡为四级泥质碎石路面，距离10 km，乐平到贵（阳）黄（果树）公路有8.0km三级公路相连。矿井距贵昆铁路天龙站14.0km，距新平坝站27.0km，煤炭外运十分方便，见交通位置图（图1-2-1）。

平坝县骆子洞煤矿

二、交通

矿区内交通以公路为主，平坝县至织金县县道从矿区南部经过，往北东可达平坝县城；向南西可达织金县城，交通较方便。见交通位置图。

第三节自然地理

一、地形地貌

骆子洞煤矿地形为低中山溶蚀侵蚀地貌，海拔高度1237.4～1592.6m，相对高差70.0～355.2m，地形在矿区北部和南部斜坡地带

较陡，坡度15～50°，局部大于60°，形成陡崖。中东部和西南部地带较缓，坡度2～15°，形成缓坡。

二、气象

矿区属亚热带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，雨热同季，冬无严寒，夏无酷暑。年均气温14.1℃，最热月7月为22.4℃，最冷月1月为3.9℃，极端最高气温34.1℃，极端最低气温-10.7℃，十二月至次年二月有间断冰冻，年无霜期274天，作物生长季节长。年降雨量在724.4～1513.1mm，年均降水量1235.7mm，最多年降水量1513.1mm，最少年降水量在720.1mm。其中五月至九月雨量充沛，占年降雨量的80%，在多雨、阴雨季节，山间常大雾弥漫，并伴随雾雨。一般相对湿度70—90%。春夏季多东南风，秋冬季多西北风。

矿区水系属长江水系乌江上源撕拉河河南岸流域，矿区中部发育一条小溪，流向为由北东向南西动移和矿区外围东面由南东向北西动移的小溪，并流入约1.5公里引子渡水库（水位线标高1200m），流量随季节性降雨变化而变化。除此而外，区内无其它地表水系。

区内居民以汉族及回族为主，主要从事农业生产，劳动力资源丰富。农作物有水稻、玉米、薯类、油菜、烤烟等。国家电网（农网）通过矿区，电力充足，移动通讯网络覆盖全区，通讯方便，矿山外部建设条件优越。

三、地震

根据《地震动参数区划图》（GB18306－2001），矿区地震动峰值加速度为0.05g。本区及邻近区域近年来未发现有强震活动，矿区属无震害区，区域稳定性良好。

第四节以往地质及水文地质工作

一、该区域内开展地质工作较早，二十世纪五十年代中期，煤勘113队在清镇至安顺之间的煤田曾作过1/10万的概查找煤工作，于1958年提交《贵州省清镇安顺间煤田地质概查报告书》。

1972～1974年贵州省地矿局一一五地质大队对乐平井田作过勘探工作，并于1974年提交《平坝煤田乐平井田高田水坝头矿段普查评价报告》。

八十年代中后期贵州省地矿局一0八地质大队开展过包含本矿区在内的1/5万乐平幅区域地质矿产地质调查。

二、骆子洞煤矿于2000年8月由贵州省煤矿设计研究院作了地质简测工作，并编制有《平坝县骆子洞煤矿地质简测报告》。

第五节矿井及老窑

一、矿区外围边缘生产矿井及老窑

矿区南部外围边缘，曾有小型民窑对矿山外围煤层进行过开采，主要开采M8、M9煤层和少量开采M7煤层，生产的煤炭主要供安顺电厂和当地居民生活用煤。经调查访问，老窑多为平硐即沿煤层露头走向开采。少数沿煤层倾向掘进，斜井开采，长度一般30～50米。局部用厢木支护，顶板较稳固。煤层顶底板出水，流量0.01～0.05/s 之间，雨季增大。多数坑道无水或顶板偶尔滴水，少数坑道内有极少量积水。近两年，由于国家整顿煤炭开采秩序，封闭非法小煤窑，区内非法小煤窑煤炭生产均已停止。东侧邻区现有永发、南有安发、西有下院煤矿在生产，开采煤层为M8、M9煤层。

二、区内生产矿井

本矿是于2007年由原骆子洞煤矿扩界而成，属私营独资企业。扩界后该煤矿拟技改扩能，将生产规模扩大至21万吨/年。骆子洞煤矿始建于1996年，次年投产。原生产能力3万吨/年，经技改后生产能力达到6万吨/年，总投资100万元，原开采M8煤层，现开采M9煤层。2001年10月由六盘水地方煤矿设计研究所设计巷道式采煤，资源回收率低，浪费严重，至2003年已改用走向长壁后退式开采。

该矿的开采方案为采用斜井及平硐开拓，平巷采掘区段下行式开采方案。开采M8、M9煤层，放炮落煤，机械提升和通风。

采煤方法采用走向长壁后退式采煤法。

提升运输：工作面的煤经刮板运输机—转载机—煤仓—皮带机运输—地面。

通风系统：采用中央并列式全负压通风系统。新鲜风流由斜井—运输上山（运输下山）—运输顺槽—工作面—回风顺槽—回风上山，（回风下山）—风井—引风道、主扇风机抽出地面。

排水系统：在较低水平设一临时水仓，工作面及各巷道的水经巷道排水沟进入临时水仓，用37kw水泵排至地面。

该矿原煤主要销往安顺电厂，部分作为民用。

现矿井正常生产时涌水量为8m3/h，最大涌水量12m3/h，水文地质条件复杂程度中等。煤层顶板为灰、深灰色厚层状凝灰质粉砂岩及细砂岩，总体较稳定。直接底板为灰、灰黑色薄至中厚层粉砂质粘土岩、泥岩及粉砂岩，底板底鼓作用不明显。矿井为低瓦斯矿，未发生过瓦斯事故。矿井煤层无自燃倾向性。井下无地温异常现象，属地温

正常矿井。

第二章工作量及质量评述

骆子洞煤矿矿井水文地质调查工作分为地表和矿井两部分，现就完成的工作量及工作质量评述如下：

第一节地表水文地质调查及质量评述

一、工作方法

以追索法为主辅以穿越法进行，并收集以往资料。对矿井矿床充水有较大影响的水点采用手持GPS定点并观测了流量，重点描述了出水位置、岩性、地下水成因类型、补给途径、排泄形式与大气降水的关系等。

二、工作量

本次调查范围东起来考坝至背儿坡，西至架布一带，南至莲花塘塘，北至焦家寨一带。共调查面积1.55km2，观察路线13.75 km。范围内共调查各类水文地质点7个，其中泉水点3个，老窑4个。各泉水点及老窑特征见附表1。

三、水文地质调查内容

调查的内容包括矿井范围内的老窑采空区积水情况，含水层、隔水层的层位、岩性、厚度，隔水层的隔水性能等；井、泉、河流、溪沟的数量、水量、水质及分布规律；地表水与地下水的补给、迳流、排泄条件及岩溶发育类型、特征等。矿井围岩的岩体结构面、可采煤层顶底板的稳定性、软弱夹层的危害性、地面塌陷及裂缝等。

泉水点、老窑均用手持GPS配合1：5000地形图进行定点，能满足此次工作要求。各泉水点流量进行实测；根据老窑访问，绘制巷道长度及方向，但部分老窑因年代久远，调查的水文地质资料与实际情况可能存在偏差。

第二节井下水文地质调查及质量评述

调查内容有：矿井开拓方式、巷道长度、顶底板岩性、伪顶情况、可采煤层厚度。含水岩层的充水途径、水仓容积、矿井涌水量、出水位置、出水形式、充水水源性质、排水情况以及建矿以来有无发生过突水、突泥、突沙、坍塌、底鼓等水灾事故和人员伤亡情况等。

本次工作达到了煤矿水文地质调查的目的，精度符合水文地质调查的有关规程要求，资料详实，质量可靠。区内老窑停采时间长，巷道已坍塌，井下出水情况为访问资料。今后在煤矿的生产过程中，应加强矿井水文地质监测和对煤矿的日常维护。

第三章矿区水文地质特征

第一节地形地貌及地表水

区域大地构造单元位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区。属构造侵蚀中山～中高山地貌。地形由南东向北西倾斜，山脉呈北东～南西向展布，总的地势是南高北低，东高西低,区域的地表水系属长江水系乌江上源撕拉河南岸流域，区域内沟谷发育，有利地表水、地下水的排泄。

区域地形地貌、地表水、地下水受构造和地层岩性的影响。p2m

地层，为厚层状灰岩，地面标高最低，发育较多的岩溶消水洞。T1d 地层由砂岩、泥岩、泥灰岩组成，由于其抗风化能力强而形成环形山脉，标高在1600至2030m，是地表水的分水岭，也是地下水的分水岭。P3β由玄武岩组成，区域厚度在＞200m，是一个区域隔水层，基本可以隔断其下面的P2m岩溶含水层和其上面的P3l、T1d裂隙、孔隙的水力联系。两个含水层地下水的流向可以是相同的，也可以是不同的，在主体上构成两个不同的水文地质单元。

由大冶组地层构成的分水岭界线是一个完整的水文地质单元边界。边界内的P3l、T1d地层出露区是地下水的补给区，区内的冲沟、河流是地下水的排泄区，多以泉水集中排泄，经河流汇入P2m地层的岩溶消水洞形成暗河，通过暗河汇到乌江或乌江支流内。地下水的排泄基准面标高应小于消水洞入口的标高。

第二节岩层的含水特性

按含水空间特点及其富水性可分为三个含水层（组）：

（一）散岩类孔隙含水（组）

为坡积、残积物和冲积物，由褐、灰褐杂色砾砂和亚砂土组成，较松散；分布于山间洼地、缓坡、村庄及现代河谷两旁，分布范围有限，实际水文地质意义较小。

（二）碎屑岩类或碎屑岩碳酸盐岩相间弱裂隙含水层（组）

此岩组岩性主要由碎屑岩及碳酸盐岩组成，地下水赋存于含水层裂隙中，其富水性的强弱取决于岩层裂隙发育程度及胶结情况，一般富水性较弱，局部可达中等。主要下三叠统大冶组(T1d)、上二叠统

长兴组(P3c)及龙潭组(P3l)，泉水流量0.015～10.65L/S。对煤矿床充水有直接或间接影响。

（三）火成岩类裂隙含水层（组）

二叠系玄武岩组（P3β）由灰绿色玄武岩，拉斑玄武岩、暗绿色火山角砾岩及凝灰岩，上部夹中厚层状灰岩及含灰岩团块，发育有柱状节理，浅部风化裂隙带富水性较强、深部相对较弱。该层（组）离主采煤层较远，对矿床无直接充水影响。

第三节矿井水文地质特征

（一）地形地貌、气象

矿区位于贵州高原岩溶山区，乌江水系一类支流撕拉河南东岸坡，地形由南东向北西倾斜，属长江流域乌江水系。矿区地貌为低中山溶蚀侵蚀地貌，海拔高度1237.4～1592.6m，相对高差70.0～355.2m，。最低点位于矿区外围的北东面，海拔1200.0m；最高点位于高坡，海拔1592.6m。总体地势为南东部高，西边低，尤其是北东面，由于河流的切割形成深谷。煤层平均露头标高1400m。

区内属亚热带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，雨热同季，冬无严寒，夏无酷暑。年均气温14.1℃，最热月7月为22.4℃，最冷月1月为3.9℃，极端最高气温34.1℃，极端最低气温-10.7℃，十二月至次年二月有间断冰冻，年无霜期274天，作物生长季节长。年降雨量在724.4～1513.1mm，年均降水量1235.7mm，最多年降水量1513.1mm，最少年降水量在720.1mm。其中五月至九月雨量充沛，占年降雨量的80%，在多雨、阴雨季节，山间常大雾弥漫，并伴随雾雨。

一般相对湿度70—90%。春夏季多东南风，秋冬季多西北风。

（二）地表水系特征及对矿床充水的影响

矿区的地表水系矿区水系属长江水系乌江上源撕拉河南岸流域，矿区中北部发育一条小溪，流向为由北东向南西动移和矿区外围北面由南东向北西动移的小溪。小溪条受季节性影响，区内最大的小溪长约5km，流域面积约13.5km2，调查流量为11l/s。泉点较少，溪流及泉水流量受季节性影响明显，山洪爆发时，流量较大，旱季流量较少。除此而外，区内无其它地表水系。

上述溪沟地处长兴组或煤系地层段，F1正断层以北矿区未来大面积回采通过塌陷裂隙极可能形成对矿坑充水，建议矿山开采时应引起注意加以防范。

（三）地层的含、隔水层

矿区内地层由老至新有：上二叠统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴组（P3C）、下三叠统大冶组（T1d）及第四系（Q）。根据含水层岩性、岩石结构和岩石的水理性质及地下水的赋存条件，将区内地下水分为碳酸盐岩岩溶裂隙水、基岩裂隙水和松散岩类孔隙水三种类型。含水岩组富水性评价以含水岩组枯季地下水径流模数为主要判别指标，并参考常见泉水点流量综合确定。

矿区内各岩组含水特征由新到老叙述如下：

1、第四系（Q）松散孔隙含水层

主要由坡积、残积及少量冲积物组成，厚0～15m。多分布于山间坡脚，冲沟及沟溪两侧，面积小，厚度变化大，地下水以潜水形式赋存，季节动态变化大、雨季有少量泉点出露，旱季干枯，其水文地

质意义不大。

2、三叠系下统大冶组三段（T1d3）岩溶裂隙含水层

分布在矿区南中部。区内厚度大于30m。为厚层状灰岩、白云质灰岩。地表岩溶发育，含岩溶裂隙水及溶洞水。据区域水文资料，枯季泉水流量为1.5l/s，雨季流量约18 l/s，径流途径短，受降雨影响大，枯季地下水径流模数3.4l/s.km2。富水性较强，为强含水层。含水层远离矿体对矿床充水影响不大。

3、三叠系大冶组二段（T1 d 2）岩溶裂隙含水层

覆盖矿区大部分地区。一般厚90m。薄至中厚层状灰岩。岩层含水的不均一。含水层接受大气降水补给后，地下水通过岩溶裂隙、溶洞集中运移，含水性能好，富水条件差。据区域水文资料，枯季泉水流量为1.0l/s，雨季流量约15 l/s，径流途径短，受降雨影响大，枯季几乎干枯，流量变化大，枯季地下水径流模数2.5l/s.km2。富水性较强，为强含水层。

4、三叠系大冶组一段（T1 d 1）相对含隔水层

分布在矿区西部。一般厚28.7m。薄层粘土岩、钙质页岩，顶部偶夹薄层泥灰岩。该含水岩组裂隙发育差，连通性差，富水条件差，含少量基岩裂隙水，区域上起隔水层作用。据区域水文资料，泉水出露少，枯季流量0.5l/s，枯季地下水径流模数为1.25l/s.km2。隔水层。

5、二叠系上统大隆组（P3d）相对隔水层

分布在矿区的北东部边缘。厚2.0～5.0m。薄层硅质岩夹蒙脱石粘土岩。具隔水性，为隔水层。

6、二叠系上统长兴（P3c）岩溶裂隙含水层

分布在矿区的北东部边缘。厚30.0～55.0m。为厚层状灰岩、燧石团块灰岩。该岩组在地貌上分布于斜坡中上部地带，岩溶裂隙发育。大气降水通过岩溶裂隙补给含水层，并通过岩溶裂隙、溶洞汇集、径流和排泄，含较丰富的岩溶裂隙水。据邻区水文资料，枯季流量0.6－0.7l/s，枯季地下水径流模数为3.88l/s.km2。富水性较强，为强含水层。对矿床形成直接充水关系。

7、二叠系龙潭组（P3l）层状裂隙含水层

矿区南部及外围大面积祼露地表，F1断层北部大面积埋藏于深部，埋深0～650余米。厚250～286m。主要为薄层粉砂岩、薄至中厚层燧石灰岩夹灰岩、粘土岩、细砂岩及煤层。粉砂岩、细砂岩及燧石灰岩、灰岩，含层间裂隙水及岩溶裂隙水，粘土岩、煤层为相对隔水段。共调查泉水点4个，流量均很小，动态较稳定，受降雨影响不大。流量稍大的为背儿坡Q2号泉，枯委流量0.45l/s，来源于燧石灰岩夹层地下水补给。地下水枯季径流模数约0.8l/s.km2。该含水层总体富水性较弱，对矿床形成直接充水关系但因富水性极弱影响不大.

8、二叠系峨眉山玄武岩组（P3β）层状裂隙含水层

区内无露头，深埋地下。柱状节理发育，含层状裂隙水。富水性弱，是矿床下伏的相对隔水层。

（四）断层带富水性、导水性及对矿床充水的影响

矿区发育F1正断层和F2逆断层。断层的导水性和富水性，与断层力学性质密切相关，一般张性断层易导水，而压性或压扭性断层富水性和导水性相对较差，同时断层上下盘岩性富水性和断层破碎带及

其胶结程度，也决定断层导水性的重要条件。本次勘查未作专门断层富水性、导水性试验，根据断层性质、上下盘对应岩性、破碎带等作定性分析。现就矿区内与矿床充水有关的断层分述如下：1．F1正断层：位于矿区的中部，长度大于2km。断距350～500m。倾角45度。破碎带宽2.60～6.40m，由角砾岩组成，角砾成份主要为灰岩，角砾岩呈次棱角状、棱角状，大小不等，一般3～55mm，含量60～80%。胶结物以钙质为主，含泥质、铁质，胶结紧密。富水性中等，且对矿床充水有一定的影响。

2．F2逆断层：位于矿区北部边缘，贯穿矿区，长度大于2.0km。地层断距50～100m。，倾角75度。破碎带宽1.6～3.3m，主要由角砾岩组成，角砾成份主要为泥晶灰岩，成棱角状至次棱角状，大小不等，一般16～65mm，最大达200mm，杂乱无规则。胶结物以钙质为主，含少量泥质、铁质，胶结物中有较多粗细不一，无规则的方解石脉，胶结紧密，局部有岩溶现象。

富水性较强，推测为导水断层，对矿床充水有一定的影响

（一）地下水的补给条件

大气降水是本区地下水的主要补给来源。矿区多年平均降雨量1235.7mm，有效降雨时间长，岩石风化强烈，土层疏松，断裂构造发育致使岩石裂隙密集，碳酸盐岩多分布于山岭地带，利于地表水入渗补给。不利的是区内地形切割深，斜坡坡度陡，碳酸盐岩层分布少，对地表水入渗补给造成一定影响。

天然条件下，区内地下水位多高于河溪水位，为地下水补给地表水。

（二）地下水的径流条件

岩溶裂隙水主要以岩溶裂隙、溶洞为主要储水空间和径流通道。地下水运动迅速，交替强烈。

基岩裂隙水则主要以构造裂隙、风化裂隙为储水空间和径流通道。径流量小，运动速度缓慢。

地下水的径流速度与地形、构造条件密切相关，在其流向上，水力坡度由陡变缓，运移速度也相应由迅速变为缓慢。

在接受大气降水补给后，碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组被断层切割部位的地下水可沿断层与其它含水岩组发生水力联系。特别是三叠系下统大冶组第二段灰岩岩溶裂隙水含水岩组与二叠系上统龙潭组基岩裂隙水含水岩组以断层接触部位，岩溶裂隙水可以补给基岩裂隙水，或沿断层破碎带径流。其它各含水岩组地下水多不发生水力联系，各自由分水岭顺构造线方向向地势低洼地带径流。

（三）地下水的排泄条件

区内各含水岩组受地形切割和断层错动破坏，岩组呈多个孤立块段，地下水流程短，天然状态下的排泄大部分是就近于地势相对低洼地带以下降泉形式出露。引子渡水库为区域侵蚀面，区内地下水最终排入引子渡水库。

矿区北侧的乌江一级支流撕拉河为区域内最大且侵蚀最深的河流，河面标高1025m，为区内的最低侵蚀基准面，主采煤层主要产于当地最低侵蚀基准面之上。区内地下水主要赋存于碳酸盐岩岩层的岩溶裂隙、溶洞中，主要为潜水，局部受断层和顶底板隔水岩组控制，在地势低洼地带可形成承压水。区内地下水的埋藏深度与地理位置关

系较大，在补给区，地下水埋深大，地下水位＞10m，在沟谷部位，埋深浅，地下水位0－2m。

为研究地下水和地表水动态特征，并为未来矿坑涌水量预测提供依据，本次勘探对矿区内主要的地下水露头、矿坑涌水及地表溪流布控了动态监测网，从2007年6月至12月开展了半个水文年的动态监测工作，观测密度为10天一次，较好的掌握了矿区地下水、地表水的动态特征（见插表6-1-1）。

表6-1-1 地下水地表水矿坑水动态特征表

水点号

水

点性质

年平

均流量

L/s

最大

流量

L/s

最小

流量

L/s

不稳

定系数

Q1 地 1.216 1.995 0.151 0.077 Q2 地 1.325 2.247 0.262 0.12 Q3 地0.784 1.376 0.067 0.049 大地0.365 1.001 0.035 0.035 大地0.453 1.003 0.062 0.062

监测结果表明，矿区地下水动态主要受大气降水所控制。泉水流量的丰枯期与大气降水的丰枯期形态近似，时间上稍微滞后，属气象型动态成因。从动态年变化的不稳定系数看，天然泉水点为0.049～0.12；矿井水点不稳定系数为0.035～0.062，均为变化极大类型；地下水受大气降水影响，流量变化极大。

（五）、水文地质类型