煤矿设计资料矿井水文地质
矿井水文地质类型划分报告
沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿水文地质类型划分报告编制人：卓文义编制单位：双和煤矿完成时间：2014年1月15日目录第一章矿井及井田概况 (4)第一节矿井及井田基本情况 (4)（一）矿山简介及矿权设置 (4)（二）矿井开拓简况及生产能力 (6)（三）地形地貌及植被 (6)（四）气象及水文 (7)（五）地震 (7)（六）矿井排水设施能力现状 (8)第二章水文地质工作评述 (8)第一节水文地质 (8)一、以往地质工作 (8)二、水文地质工作量及工作方法 (9)三、井田充水因素 (11)第三章地质概况 (14)第一节地层 (14)第二节构造 (14)第三节岩浆岩 (17)第四章区域水文地质 (17)第一节地下水的补、径、排条件 (17)第五章矿井水文地质 (18)第一节井田边界及其水力性质 (18)第二节煤层充水含水层 (18)第三节矿井充水条件 (19)第四节井田及周边地区老窑水分布状况 (20)第五节矿井充水状况 (20)第六章对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度评价 (20)第一节对矿井开采受水害影响程度 (20)第七章矿井水文地质类型划分及防治水工作建议 (21)第一节矿井水文地质类型划分 (21)第二节防治水工作建议 (24)第一章矿井及井田概况第一节矿井及井田基本情况（一）矿山简介及矿权设置双和煤矿属沐川县双和井田双和矿区。
矿山位于沐川县城南西203°方向，平距约9.6Km，行政区划属乐山市沐川县建和乡河口村13组管辖。
矿山有简易公路约8Km与国道213线相接，至沐川县城15Km，交通较方便。
矿山采矿许可证证号CXXXX0324，有效期从2010年11月至2012年11月。
开采深度+920～+520米，面积4.2219平方公里，生产规模为9.0万吨/年，核准开采C2煤层。
矿区范围由25个拐点圈定，拐点坐标见表1－1。
表1－1批准的双和煤矿矿区范围拐点坐标一览表（西安80坐标）矿区范围地理坐标：东经103°50′46″～103°52′03″，北纬28°51′12″～28°52′37″，矿区直角坐标X＝3193544～3196156，Y＝35387419～35389493。
煤矿水文地质类型划分
煤矿水文地质类型划分1矿井水文地质条件1.1主要含水层1.1.1松散岩类孔隙含水层组(孔隙水)主要为第四系松散沉积物，由砂质粘土夹细砂或卵砾石组成，厚度15m左右，水位埋深小于15m。
呈带状分布于沁河及其支流河谷两岸。
富水性较好，单位涌水量一般为0.1～5.0L/sm。
主要承受大气降水补给，向河流及基岩风化带含水层排泄。
水质类型属HCO3－Ca.Mg型水。
1.1.2碎屑岩浅层裂隙水含水岩组(裂隙水)风化带厚度受地形起伏的影响，据钻孔资料综合分析一般为60～90m，最深可达100余米，富水性取决于风化裂隙发育程度。
该含水层一般呈潜水性质，直接承受大气降水的补给，浅部富水性较强，下部较差，据井检孔的3次抽水试验，降深9.47～62.37m，单位涌水量0.0052～0.1655L/sm，平均为0.0075L/sm，渗透系数为0.0109～0.8974m/d，平均为0.3747m/d，富水性中等，水质类型为HCO3－Na型水。
1.1.3碎屑岩裂隙含水层组(裂隙水)该含水岩组主要指二叠系砂岩裂隙含水岩组，其中石千峰组、上石盒子组三段地层矿区内普遍出露。
含水层为巨厚层粗砂岩及中细粒砂岩。
直接承受大气降水的补给，在地形相宜处以下降泉的形式排出地表。
下石盒子组、山西组地层深埋地下，含水层主要为中细粒砂岩，是3号煤的主要充水来源。
钻进中的冲洗液消耗量及水位变化不大，岩芯裂隙不发育，据ZK3－1孔的抽水试验，降深36.12m，单位涌水量0.00108L/sm，渗透系数为0.00063m/d，水位标高694.04m，水质类型为HCO3－KNa型水。
1.1.4碎屑岩夹碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组(裂隙岩溶水)矿区内该地层埋藏较深，含水层岩性为砂岩、灰岩，其间夹数层泥岩、砂质泥岩等隔水层，裂隙不发育，相对减弱了各含水层之间的水力联系。
据井检孔的2次抽水试验，降深66.18～79.28m，单位涌水量0.00078～0.0012L/sm，平均为0.00099L/sm，渗透系数为0.0039～0.0059m/d，平均为0.0049m/d，弱富水性，水质类型为HCO3－Na型水。
煤矿地质地层及水文地质资料
1.1.2 位置及交通磨心坡煤矿位于重庆市北碚区N50°E，直距5km，公路运距8km,行政区划属北碚区东阳街道磨心坡村所辖，主平硐井口的平面直角坐标为（1954年北京坐标系）：X=3305715.256Y=36352543.386H=+222.420m井口的地理坐标为：东经：106°28′26″北纬：29°51′39″襄渝铁路、仪（陇）北（碚）公路由南向北纵贯矿区西侧，渝遂铁路、渝武高速公路从矿井南端经过。
矿井生产的煤炭经磨心坡洗煤厂洗选后，主要经皮带走廊上襄渝铁路运达各地用户，矿区交通方便。
详见交通位置图1－1。
图1-1：磨心坡煤矿交通位置图比例尺1:200万1.1.4 自然地理1、地形地貌磨心坡煤矿地处华蓥山脉南段，两排近于平行的山脊（内山和外山）走向基本与构造线一致，呈N25°～35°E。
总的地形是北东高、南西低，两山之间为嘉陵江组石灰岩溶蚀槽谷，山脊高一般在+600～+700m以上，最高峰位于北西部的马鞍山，标高+815.84m，最低点位于矿区南西角麻柳湾，标高+400m，亦为矿区最低侵蚀基准面，相对高差415.84m，属低山地貌。
山脊两侧近于东西向的横向冲沟发育。
矿区内嘉陵江组、飞仙关组第二段、四段、长兴组及龙潭组石灰岩的岩溶漏斗、落水洞等发育。
本区属溶蚀、剥蚀低山地貌。
2、气候该区气候属亚热带季风湿润气候区，具有冬暖夏热，春秋多变，降水充沛，分配不均，空气湿润等特点。
据北碚区气象局资料，年最大降雨量1544.3mm（1981年），年最小降雨量783.2mm（1990年），多年平均降雨量1163.3mm，降雨集中在每年的5～9月，降雨量约占全年降雨量的65%，多年平均最大日降雨量100mm，最近10年日最大降雨量177.3mm(2003年7月19日)。
多年平均气温18.4℃,极端最低气温－2.5℃（1977年1月29日），极端最高气温43℃，（1951年8月15日）。
王家岭煤矿水文地质特征
王家岭煤矿水文地质特征一、地质构造王家岭煤矿地处辽东半岛地质构造的中段，地处中国东北坳陷西部。
该地区地质构造复杂，受到华北克拉通板块运动的影响，主要构造有长明断裂、琉璃沟断裂、辽东断裂等。
煤矿区地层主要由华南-华北古大陆边缘演化阶段的煤系纪、二迭系地层组成，岩性以煤、页岩、泥岩、砂岩为主。
在地质构造上，该区域处于断块抬升带。
二、水文地质条件王家岭煤矿地处中国东北季风气候区，年均降水量在600-800毫米之间，年均蒸发量为400-500毫米，地表径流量约占降水的20%。
地下水资源丰富，主要分布在煤系纪、二迭系地层中，形成了一定的地下水系。
煤矿区地下水丰富，主要由上覆含水层和下伏含水层组成，上覆含水层主要由孔隙水和裂隙水组成，下伏含水层主要由裂隙水和岩溶水组成。
煤层水是煤矿区地下水的主要成分，煤矿区地下水的承压水位一般较高，地下水年均补给量约为30-40万立方米。
三、地下水运动规律王家岭煤矿地下水的运动规律受到地质构造和煤层开采的影响，主要表现为以下几个方面：1. 地下水的水头高程随地表地形起伏变化，形成水头高低不平衡的地下水分布格局。
2. 煤矿区地下水流动方式主要为密集裂隙水流动，受断裂和煤层空隙的控制。
3. 煤矿区地下水流域较小，一般为煤矿区附近的地下水流域。
4. 煤矿区地下水呈现出明显的流域特征，地下水流向主要呈放射状，向流域中心集中。
四、水文地质特征对矿山生产的影响1. 地下水对煤矿开采的影响：煤矿开采会改变地下水的流动规律，对煤矿开采的稳定性和安全性产生影响。
随着煤矿的开采，地下水位下降，地下水的补给受到一定程度的影响，导致煤矿区地下水资源的减少。
2. 水文地质条件对矿山排水的影响：煤矿的开采会导致地下水位下降，需要进行排水工程，以确保矿井的稳定和安全。
煤矿区地下水的丰富和流动规律对矿山排水的设计和施工具有重要影响。
3. 地下水对环境的影响：煤矿开采会导致地下水的提升，可能会对周边环境产生影响。
矿井水文地质主要图件内容及要求[1]讲解
![矿井水文地质主要图件内容及要求[1]讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/01aa2d21a26925c52cc5bf77.png)
附录一矿井水文地质主要图件内容及要求一、矿井充水性图矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸，是分析矿井充水规律、开展水害预测及制定防治水措施的主要依据之一，也是矿井水害防治的必备图纸。
一般采用采掘工程平面图作底图进行编制，比例尺为1/2000-1/5000，主要内容有：1.各种类型的出（突）水点应当统一编号，并注明出水日期、涌水量、水位（水压）、水温及涌水特征。
2.古井、废弃井巷、采空区、老硐等的积水范围和积水量。
3.井下防水闸门、水闸墙、放水孔、防隔水煤（岩）柱、泵房、水仓、水泵台数及能力。
4.井下输水路线。
5.井下涌水量观测站（点）的位置。
6.其他。
矿井充水性图应当随采掘工程的进展定期补充填绘。
二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图矿井涌水量与各种相关因素动态曲线是综合反映矿井充水变化规律，预测矿井涌水趋势的图件。
各矿应当根据具体情况，选择不同的相关因素绘制下列几种关系曲线图：1.矿井涌水量与降水量、地下水位关系曲线图。
2.矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系曲线图。
3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。
4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。
三、矿井综合水文地质图矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一，也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。
综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制，比例尺为1/2000-1/10000。
主要内容有：1.基岩含水层露头（包括岩溶）及冲积层底部含水层（流砂、砂砾、砂礓层等）的平面分布状况。
2.地表水体，水文观测站，井、泉分布位置及陷落柱范围。
3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。
4.基岩等高线（适用于隐伏煤田）。
5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采范围及井下突水点资料。
6.主要含水层等水位（压）线。
7.老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。
8.有条件时，划分水文地质单元，进行水文地质分区。
四、矿井综合水文地质柱状图矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。
矿井水文地质主要图件内容及要求
附录一矿井水文地质主要图件内容及要求一、矿井充水性图矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸，是分析矿井充水规律、开展水害预测及制定防治水措施的主要依据之一，也是矿井水害防治的必备图纸。
一般采用采掘工程平面图作底图进行编制，比例尺为1/2000-1/5000，主要内容有：1.各种类型的出（突）水点应当统一编号，并注明出水日期、涌水量、水位（水压）、水温及涌水特征。
2.古井、废弃井巷、采空区、老硐等的积水范围和积水量。
3.井下防水闸门、水闸墙、放水孔、防隔水煤（岩）柱、泵房、水仓、水泵台数及能力。
4.井下输水路线。
5.井下涌水量观测站（点）的位置。
6.其他。
矿井充水性图应当随采掘工程的进展定期补充填绘。
二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图矿井涌水量与各种相关因素动态曲线是综合反映矿井充水变化规律，预测矿井涌水趋势的图件。
各矿应当根据具体情况，选择不同的相关因素绘制下列几种关系曲线图：1.矿井涌水量与降水量、地下水位关系曲线图。
2.矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系曲线图。
3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。
4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。
三、矿井综合水文地质图矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一，也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。
综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制，比例尺为1/2000-1/10000。
主要内容有：1.基岩含水层露头（包括岩溶）及冲积层底部含水层（流砂、砂砾、砂礓层等）的平面分布状况。
2.地表水体，水文观测站，井、泉分布位置及陷落柱范围。
3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。
4.基岩等高线（适用于隐伏煤田）。
5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采范围及井下突水点资料。
6.主要含水层等水位（压）线。
7.老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。
8.有条件时，划分水文地质单元，进行水文地质分区。
四、矿井综合水文地质柱状图矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。
矿井水文地质类型划分
矿井水文地质类型划分
为了有针对性地做好煤矿防治水工作，从矿区水文地质条件和井巷充水特征出发，根据矿井及其周边是否存在老空积水、矿井受采掘破坏或影响的含水层性质和富水性及补给条件、矿井涌水和突水分布规律及水量大小、煤矿开采受水害威胁程度以及防治水工作难易程度等，把矿井水文地质划分为简单、中等、复杂、极复杂四种类型（见表）。
注：1.单位涌水量以井田主要充水含水层中有代表性的为准。
2.在单位涌水量q，矿井涌水量Q1、Q2和矿井突水量Q3中，以最大值作为分类依据。
3.同一井田煤层较多，且水文地质条件变化较大时，应分煤层进
行矿井水文地质类型划分。
煤矿要根据本规定的要求确定矿井水文地质类型，提交类型划分报告，由企业总工程师审定。
矿井水文地质类型一般每3-5年重新确定一次，但发生重大突水事故后（突水量首次达300m3/h以上或死亡3人以上）应在一年内重新确定矿井水文地质类型。
煤矿地质基础资料
煤矿地质基础资料随着经济的不断发展，能源的需求越来越大，煤炭作为我国最主要的能源，其开采也变得越来越重要。
而煤炭的开采需要有高质量的地质基础资料，这是煤矿开采的前提和基础。
煤矿地质基础资料，通俗来讲就是对煤矿进行详细的调查和分析，来确定其地质情况、煤层性质、煤层赋存规律等内容的一系列资料，是规划煤矿开采和设计采矿方案的必备数据。
其包括的内容有：地质图、矿区图、地形图、地下水文水文地质剖面图、炮孔地质、煤层分布、矿层孔隙度、煤层厚度、煤质状况、地层断裂、地质构造、矿井地质地貌剖面及矿山环境等。
地质图是煤矿地质基础资料里面的重要内容。
地质图可以反应地质体系的形成、演变过程以及物质迁移的方向与规模。
地质图的技术要求较高，其制图主要采用卫星遥感和激光雷达等技术手段，通过对采煤区的地质构造、地形地貌、难以透过地层、断层等进行地理信息系统平台上的综合分析，完成采煤区的地质图绘制。
而矿区图则主要是反映矿区迹线、开采区域、采掘工作面的位置、采场和矸石堆放场所等情况，由于煤矿采矿规模较大，涉及面积广泛，只有通过矿区图的制作，才能进行对采煤区的管控，确保煤矿的安全稳定运作。
在地下水文水文地质剖面图方面，主要是指煤矿底板和采空区地下水的情况。
由于煤炭层岩石的孔隙、隙缝较大，水文地质问题就比较复杂，对其进行深入的研究是保障煤炭开采安全的重要手段。
而地质构造、矿井地质地貌剖面及矿山环境等资料则主要是为保证煤炭开采顺利、矿山安全运行而存在，是分析和解决地质工程问题的依据。
总结来看，煤矿地质基础资料具有极高的重要性，是煤矿开采和矿山管理的必备数据。
这些数据通过综合分析、加工和利用，可以在规划新煤矿和开采现有煤矿时指导煤层开采、确定煤层赋存规律、评价煤层质量以及研究煤层变形等一系列地质勘探问题，从而保障煤矿工作的正常开展。
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6、比重：一般为1。但取决于水中溶解盐分的多少， 溶解较多盐分则比重可达1.2~1.3。
（二）地下水的化学成分
1、作为一种良好的溶剂，地下水不断从岩石中获取化 学元素，目前地下水中所发现的化学元素有70余种。
与岩石总体积（V）之比，用百分数表示： H= Vn / V ×100%
2、岩石的水理性质
含水性：岩石的空隙含有一定水量的性能。 持水性：岩石在重力作用下保持一定水量的性能。 给水性：在重力作用下，含水岩石自由流出一定水
量的性能。 透水性：水透过岩石的性能。用渗透系数（单位时
间水力坡度为1时，水在岩石中渗透的距离，单位 为m/d-日）表示。
矿井突水是危害煤矿安全生产的主要因素之一； 地下水是促进国民经济发展的宝贵资源。
第一节 地下水的基本知识
地下水是指埋藏在地表以下、储存于 岩石空隙之中的水。
一、自然界中的水循环
大循环（外循环）：全球范围内水分从海洋蒸发上升， 运移到陆地上空凝结后下降，并以地表或地下径流方 式回归海洋。
小循环（内循环） ：水分从海洋蒸发，再降落到海洋 ；或从陆地湖泊、河流、地表、植物叶面蒸发，又在 当地降落。
换算：1meq/L=2.8 H °
（3）硬度分类：根据水的总硬度将地下水分为五类。
地下水硬度分类
类型
硬度
每升毫克 当量（1meq/L)
德国度（H°）
极软水 软水 微软水 硬水 极硬水
＜1.5 1.5~3.0 3.0~6.0 6.0~9.0
＞9.0
＜4.2 4.2~8.4 8.4~16.8 16.8~25.2 ＞25.2
其类型分为：
1）重碳酸钙型水：水中主要成分为Ca2 + 、 HCO32）硫酸钠型水：水中主要成分为SO42-、Na +
4、表征地下水化学性质的常用指标：
氢离子浓度（PH值）、硬度、总矿化度、侵蚀性
1）氢离子浓度（PH值）
强酸性地下水 弱酸性地下水 中性地下水 弱碱性地下水 强碱性地下水
PH＜5 PH为5~7
PH=7 PH为7~9 PH＞9
饮用的地下水PH值在6.5-8.5之间。
2）硬度
（1）硬度取决于水中Ca2+、Mg2+的含量。又分为；
①总硬度：水中所含Ca2+、Mg2+的总量，包括暂 时硬度和永久硬度。
②暂时硬度：水沸腾后，由HCO3- 与Ca2+、Mg2+ 结合生成碳盐沉淀出来 的Ca2+、Mg2+的含量。
总矿化度(g/L)
10～50
＞50
咸水（中等矿化水） 3～10
4）侵蚀性：
地下水侵蚀性取决于水中侵蚀性CO2含量。
当 水 中 游 离 的 CO2 含 量 超 过 平 衡 重 碳 酸 根 离 子 HCO3-所需要的CO2量时,将使地下水具有侵蚀性，超出的 CO2 称为侵蚀性CO2 ，平衡HCO3- 所需要的CO2 叫平衡 CO2 。侵蚀性CO2将溶解碳酸盐而破坏岩石。
2、化学元素在水中的状态 1）离子状态： 阳离子：H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+等。 阴离子：OH-、Cl-、NO32-、CO2- 等。 2）化合物状态：Fe2O3、Al2O3等。 3）气体状态：N2、O2、CO2、CH4等
3、地下水的化学类型：
表征地下水化学类型的七种离子：Cl-、Na + 、K + 、 Ca2 + 、Mg2+ 、 SO42-、HCO3- 。
3、透明度：取决于水中固体物质与胶体颗粒悬浮物含量。
透明度测量方法：内径3㎝，长50-100㎝平底带放水嘴 的量筒来测定：
透明：100㎝水柱可明显看见黑线十字图形和铅字； 半透明：＞30㎝水柱可见图形和铅字； 微透明：＜30㎝水柱可见图形和铅字； 不透明：缩小水柱仍不能见图形和铅字。
4、气味： 地下水无气味，有气味则取决于水中所含 气体成分和有机物质： 含H2S—臭鸡蛋味 含有机质—鱼腥臭味
水的循环示意图
水循环意义
a.使大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间不断地进行 着能量交换和物质迁移。
b.使大 气降水、地 表水、地下 水、土壤水 之间相互转 化，使水资 源形成不断 更新的统一 系统。
二、岩石的空隙性与水理性质
1、岩石的空隙性 岩石空隙的大小、多少、形状、联通程度、
分布状况，称为岩石的空隙性。 岩石空隙分为三类：孔隙、裂隙、溶隙 岩石的空隙率（H）：岩石的空隙体积（Vn）
③ 永 久 硬 度 ： 水 沸 腾 后 ， 残 留 于 水 中 的 Ca2+ 、 mg2+的含量
（2）硬度表示法有二种：
①德国度（H °）：1H°相当于1升水中含 有10mg的CaO或7.2mg的 MgO，即1升水中含有 7.2mg Ca2+ 或4.3mg的Mg2+ 。
②1毫克当量每升（meq/L）：1 meq/L等于 20.4 mg/L的Ca2+或12.6mg/L的Mg2+ 。
毛细水：储存在岩石孔隙、裂隙等毛细空隙中的水，可垂直运动。
重力水：岩石空隙中受重力作用而运动的水，如井水，泉水等。 重力水可形成稳定的地下水面。
固态水 冻土地区的地下水终年为固态冰。
四、地下水的物理性质和化学成分
（一）地下水的物理性质
包括温度、颜色、透明度、气味、觉味、密度、 导电性、放射性等。
1、温度：变化大；0℃以下~100℃以上 2、颜色：一般无色,颜色取决于水中化学成分和悬浮物, 如含FeO为浅兰色，含Fe2O3为褐红色，含腐植质为黄褐色 。
根据渗透系数 K 大小，岩石分为三类：
透水岩石 半透水岩石 不透水岩石
K ＞1m/d K ＝0.01～1m/d K＜0.001 m/d
三、水在岩石中存在的形式:
气态水（水蒸气）：凝结成液态水后，可成为地下水的来源。
结合水：水分子在被牢固地吸附在岩石颗粒表面的水。不受重力作用 影响，不被植物吸收，称为吸着水；包围在吸着水外层的水 膜之水，叫薄膜水。
3）总矿化度：
指单位体积水中所含离子、分子和各种化合物的总量 （g/L）。
总矿化度反映水的矿化程度，即水中溶解盐分的多少， 反映地下水的循环条件：
矿化度高，地下水循环条件差； 矿化度低，地下水循环条件好； 据总矿化度将地下水分为五类：
名称
总矿化度(g/L)
淡水
＜1
微咸水（弱矿化水） 1～3Biblioteka 名称 盐水（高矿化水） 卤水