一份水文地质报告

安福县长布山煤矿

水

文

地

质

报

告

二O一O年九月

安福县长布山煤矿水文地质类型划分报告

为了煤矿安全生产，有针对性地做好矿井防治水工作，按照防止水规定，通过系统整理、综合分析矿床勘探、矿井建设生产各阶段所获得的水文地质资料，编制本矿井水文地质类型划分报告，确定矿井水文地质类型。以根据水文地质类型制订防治水规划、措施。来更好地指导生产。

一、矿井及井田概况

（一）矿井及井田基本情况。

（1）矿井的生产历史和现状

长布山煤矿始建于20世纪80年代初期。原矿井为斜井、暗斜井开拓，三级提升，中央并列式通风。开采大光山煤矿外围边角煤，开采煤层为二叠系上统龙潭组王潘里段C13、C17煤层。矿井历年煤炭产量5千吨以下。2004年，该矿申请扩界的地质报告获省国土资源厅批准，矿区面积由原来的0.026平方公里扩大到0.18平方公里。2005年，该矿委托江西省煤田地质局227地质队编制扩界地质报告。2005年7月江西省煤田地质局227地质队提交了《江西省安福县长布山煤矿（扩界）资源储量地质报告》，该报告已获吉安市矿业开发技术咨询有限公司评审通过。同年进行了矿井开发利用方案设计。矿井设计能力为2万吨/年。

（2）矿井生产规模和储量

根据赣煤行管字[2006]93号文核准长布山煤矿2006年生产能力

核定报告，核查结果为：可采储量19.89万t，核定矿井生产能力为4万t/a。

（3）矿井主要生产系统简介

①开拓方式：矿井采用斜井开拓方式，分三个水平。

②通风系统：矿井通风系统为中央并列。

③排水系统：五级排水系统。

④提升、运输系统：斜井单钩串车提升，地面和井下大巷人力推车运输。

⑤供电系统：矿井为高压10kv双回路供电，10kv下井。

（二）位置、交通。

地理位置、交通和气候条件

长布山煤矿位于吉安市安福县山庄乡，安福县东北7km处，安福～分宜的公路和分宜～文竹铁路从附近西侧通过，距火车站约6km，交通方便。地处安福县大光山煤矿西北部外围。具体矿区范围为：东西平均长约450米，南北宽度约400米，面积为0.1985km2。矿区地理坐标：东经114°37′59″～114°38′18″，北纬27°25′31″～27°25′459″矿区中心坐标为：东经114°38′09″，北纬27°25′38″。长布山煤矿北为大陂煤矿，南为兴盛煤矿东为大光山煤矿，西为北华山煤矿。长布山煤矿隶属于安福县大陂良种场，为合伙企业。

根据2006年1月13日江西省国土资源厅颁发的采矿许可证的规定，矿井面积0.1985km2，开采深度由+99～-250m标高，井田境界见以下6个拐点坐标（见表1）。根据煤炭生产许可证规定，该矿开采。

表1 矿区范围拐点坐标表

（三）地形地貌。

矿区位于武功山山脉东南麓低山陵地带，属丘陵地貌，地表

海拔标高+90m～+191.220m，总体地形为东南高，西北低。矿区东南

部以纱帽形——大光山的王潘里段和狮子山段砂岩组成的剥蚀丘陵，沟系切割较为发育，中间形成东西向狭长的枝状沟。井田范围内最高山为大光山，位于矿井东南侧，海拔标高为260.33米，相对矿区最低高度为160米。矿区西侧的远家小溪为本矿区的主要河流。其最低侵蚀基准面标高为81米。（四）气象、水文。

说明矿区所属气候区。根据区内和相邻地区气象站资料，给出区内降水分布，包括年平均降水量、最大和最小降水量以及降水集中的月份。还应指出年平均、年最大蒸发量；最高、最低气温；平均相对湿度；最大冻土深度；年平均气压等。资料齐全时应附气象资料汇总表或月平均降水量、蒸气量、相对湿度、温度曲线图（插表和插图）。

地面无水库、湖泊、水塘等水体，但在主井、风井井口以西50～60米，有远家小溪，自北向南，长年流水，溪宽3～4米，流量为0.027～6.36m3/s。平均流量为0.1035m3/s；河床标高+88.79米，地面标高为+90.8m，最高洪水位+91.3m。

矿区属亚热带湿润季风气候，雨量比较充沛，四季分明，年平均降雨量1548.8mm，历年最高降雨量2222.6㎜，最小降雨量为999.5㎜，日最大降雨量为174.8㎜；主要降水集中在4～6月份。历年最大蒸发量为1730.2㎜，最小蒸发量为197.7㎜，年平均蒸发量1491mm；全年降雨量大于蒸发量。历年最高气温40℃，最低气温-8.3℃。

年风向北风为多，最大风力达9-10米/秒，一九六二年二月份最大风力达17米/秒。

（五）地震。

本矿区所处区域为非地震区域。历史上很少发生过地震。最近发生的一次地震为2010年5月份，其地震强度为里氏3级。

（六）矿井排水设施能力现状。

各水平水仓的容量能容下该水平8小时的正常涌水量，各水平的工作水泵20小时能排出矿井24小时的正常涌水量，各水平的工作水泵加备用水泵20小时能排出矿井24小时的最大涌水量，矿井最大排水能力具备本矿井的抗灾能力，满足疏水降压的要求。

二、以往地质和水文地质工作评述

1、1976年，江西省煤田地质局227地质队提交了《安福县大光山矿区地质勘探报告》，该区在勘探过程中在本矿区东边外围1205钻孔穿过了部分王潘里段底部地层，并要孔深104.77米处见C15煤层层位，为炭质泥岩夹煤线。因大光山矿区王番里段只有小面积出露，地质报告仅作概略叙述。

2、2002年元月，为配合地该小型矿山整顿、规范开采秩序的需要，江西省煤田地质局227地质队根据收集的以往资料和本矿开采的井巷提供的资料，在综合分析的基础上，提交了《安福县大陂良种场

煤矿七井储量地质报告》。将本矿井水文地质类型定为简单。矿井涌水主要是老窿水。

3、二OO四年十月二十八日，由本矿组织编写了《安福县长布山煤矿矿井水文地质报告》。该报告对本矿区的矿井地层、地质构成、地面水文地质情况、地层富水性构造带水情况、钻孔情况、地下水补给，迳流，排泄分别作出了描述。所定矿井水文地质类型为简单。

4、二OO五年九月四日，由江西省煤炭学会编写完成了《安福县长布山煤矿水患情况技术论证报告》。报告的主要内容包括井田的位置，范围，交通，地形、矿井的开发简况、矿井水患技术论证、矿井水患防治存在的问题、矿井水患防治措施对策及建议、结论。

结论的内容是：

（1）长布山煤矿的矿井水文地质类型属水文地质简单～中等类型，矿井涌水量较少。

（2）该矿水患类型以老窿水和采空区水为主。

（3）+25米水平以上范围内的煤层不宜开采。

（4）严禁越界向北和北东开采，高度警惕沟通报废的北华山林场二井积水，以免产生突水淹水事故。该矿一水平与原北华山一井贯通，该井报废后充水问题，应该继续长期排水，宜疏不宜堵。

（三）矿井建设、开拓、采掘、延伸、改扩建时期的水文地质补充勘探、试验、研究资料或专门报告评述。

本矿井涌水主要来源为大气降水、老窿水和采空区水，地下水的补给主要是大气降水，一部分大气降水保留在第四系松散层中，通过

地下迳流流到王潘里段的砂岩或其它岩层的裂隙中，通过裂隙渗透到矿井中。

在本井田范围内，沿C13煤层露头分布有若干老窿小井，其开采深度一般在20米以内，现矿井禁止在+25m水平以上开采，暂不受其影响。矿井东面的北华山一井已于1995年初与其贯通，现未堵塞。该井涌水自然流至本矿+25m水平，经水泵排到地面。三、地质概况（一）地层。

矿井范围内主要出露地层由老至新有：上二叠系龙潭组老山段上亚段（P2L23）、狮子山段(P2L3)和王潘里段(P2L4)及第四系（Q）。分述如下：

（1）二叠系龙潭组老山段上亚段（P2L21）：

岩性：为黑色～深灰色薄至厚层状，主要以粉砂岩为主，夹钙质细砂岩、细砂岩、泥岩。其中具有裂隙的细砂岩含裂隙孔隙水，浅部并会风化裂隙潜水，为一弱含水组。单位涌水量为0.0000117升/秒·米，渗透系数为0。000147米/日，水质HCO3—Na+-Ca+型PH值7.2。厚度75米左右。

（2）二叠系龙潭组老山段上亚段（P2L22）：

岩性：为黑色泥岩，不透水，为良好的隔水岩层，厚度40米左右。

（3）二叠系龙潭组老山段上亚段（P2L23）：

岩性：主要以黑色粗粉砂岩、细粉岩为主，夹薄层状细砂岩。渗水性弱，含少量孔隙裂隙水。钻孔简易水文观测中，消耗量均在0～

0.01m3/小时。

（4）上二叠系龙潭组狮子山段(P2L3)：

岩性主要为浅灰色薄至中厚层状含长石石英细砂岩，中部夹夹细粉砂岩，深部细砂岩裂隙含水，厚度30米左右。

（5）上二叠系龙潭组王潘里段(P2L4)：

岩性：以粉砂岩为主，夹有中厚层状石英细砂岩、泥岩和煤层，灰色～黑灰色。浅部发育节理和风化裂隙，含有少量孔隙裂隙水，为一弱含水岩组。单位涌水量为0.000026升/秒·米，渗透系数为0.0004米/日。水质HCO3--Na+-Ca+型PH值8.0。含煤18层，其中C13、C17为本矿井主要可采煤层，含丰富植物化石，厚度120米。

（6）第四系松散岩层 Q1-4

（a）全新统近代坡积层 Q cil4

主要分布于山的坡蔍及低洼地带，整个矿区发育均较好。岩性为棕黄色亚粘土、亚砂土夹杂色基层碎块，岩块从上至下变粗变多。在谷坡脚低地由于洪积作用，岩块有所磨圆，并且有较明显的分选和旋回结构现象。该层渗透性能较好，在雨季常见各种季节性泉出现，成为矿区内第四系的主要含水层，厚1-16米不等，据民井1简易抽水试验资料:渗透系数为5.167米/秒，单位涌水量为0.032升/秒·米。

（b）全新统近代河流冲积层 Q al4

岩性：上部为土黄色亚粘土、亚砂土及细砂土，下部为中细粒长石石英砂岩为主的砂砾石层，为渗透性良好的含水层，主要分布在矿

区西部远家小溪沿河两岸；厚约3米。

（c）上更新统洪一冲积层：Q p-al3

岩性：上部为黄色亚粘土，下部为含多种砾石的亚粘土的亚粘土或亚砂土层。主要分布在矿区西南侧外围平地，为渗透弱的含水层，对矿区无影响。厚度不详。

（d）中、下更新统冲积红土层和砾石层：Q al1-2

岩性：深棕红色蠕虫状网纹的亚粘土及砾石层。其砾石主要成份为石英岩，分选良好，磨圆度较好。零星分布在矿区西南侧的外围丘陵高土或山坡上，本身不含水。

（二）构造。

井区位于吴家坳复向斜南翼之次级大光山向斜中，含煤走向北东东，倾向北西西。倾角变化较大，20°～65°不等。

矿区构造比较复杂，次级褶皱较为发育，形成二个小向斜和一个小背斜，褶曲轴部走向北西西——南东东。区内北东约500米处为大光山F1-7逆断层通过，对矿井无大的影响，区内南部为F0逆断层，走向近东南方向，断层面倾向南，倾角55度左右，地层断距大于150米；对煤层有一定破坏，造成上盘地层倒转，下盘地层跌落较深处。

（三）岩浆岩。

本矿井区域内未见岩浆岩出露。

四、区域水文地质

地下水补给、迳流、排泄

矿井内狮子山段和王潘里段为弱含水层，补给矿井水甚少。地下水的补给主要是大气降水中的一部分保留在第四系松散层中，通过地下迳流到王潘里段的砂岩或者其它岩层的裂隙中，通过裂隙渗透到矿井中。大气降水大部分通过王潘里段风化层迳流，排泄到低洼地段。

五、矿井水文地质

（一）井田边界及其水力性质。

1、地貌。矿井地面为低山丘陵，地形标高在+90～+210米之间。无开采或者地下水活动引起的滑起、塌陷地貌，无岩溶地貌地形。

2、地表岩层出露。矿井南部出露狮子山砂岩，北部和中腹大都被王潘里段风化层覆盖，松软，仅见活动量砂岩基础出露。

3、地表水体。无河流、湖泊、水库、山塘、积水区等地表水体。西部矿井边缘有不断流水溪，正常流量为260m3/h左右。

4、井泉。在矿区范围内无井泉。

5、老窿、小井情况。矿井内C17煤层露头有老窿开采，但深度一般在20米以内，矿井在浅部开采时将其揭穿，东边有北华山林场一井开采，矿井已报废，积水流入本矿。

（二）含水层。地层富水性

1、地层特性。矿井内出露地层狮子山段和王潘里段，狮子山段为中厚层状石英中～细粒砂岩，致密坚硬，裂隙活少，厚度30米左右。王潘里段由粉砂岩类细砂岩、泥岩和煤层组成。厚度130米左右。长兴组为泥质灰岩，茅口组为含钙纯度较高的灰岩。

2、岩层含水性。

狮子山段为弱含水层，井下局部仅见滴水。

王潘里段含水性各小段地层不一致，砂岩中往往有滴水或者小量涌水，出水点一般最大不超过0.2m3/h，粉砂岩不含水，而且具有较强阻水能力。整体来说中上部的富水性较下部的强。长兴灰岩在矿井内被剥蚀；茅口灰岩与矿井含煤地层相距甚远。矿井地层的含水较差，为弱含水层、弱裂隙含水层和相对隔水层组成。

（三）隔水层。

老山上亚段(P2L23)，岩性为黑色～深灰色厚层状细粉砂岩，夹薄层砂岩和大量砂质条带，在矿区北边和南边有出露，近似东西走向，厚度为120米左右,为弱含水层，细粉砂岩具有隔水性。

王潘里段（P2L4）,灰色～黑灰色粉砂岩、砂岩夹泥岩，含煤20层以上，其中C13、C17为本矿主要开采煤层。厚度大于67米。本矿的绝大多数巷道布置在王潘里段岩层中。砂岩裂隙较发育，为弱裂隙含水层，砂岩具有较好的隔水性。

（四）矿井充水条件。

1、大气降水补给

各含水层地下水，主要受大气降水补给的控制，对第四系地下水和浅部老窿风化带的地下水尤其是这样。据生产矿井坑道涌水量观察资料：浅部旱季和雨季矿井坑道涌水量变化很大，最大和最小的涌水量相差可达二十倍左右，而深部的坑道涌水量和变化都很小，在枯雨季节，绝大部分井巷基本无水，仅有少量的裂隙水，但一到雨季降水时间地表水流沿着风化裂隙及老窿开采所造成的地表塌陷裂隙迅速

流入井下巷道，造成矿井涌水大增。故此大气降水成为矿床充水的主要补给来源。

2、人工开采的影响

矿床岩层本身渗透性很弱，但由于人工开采后发生岩层移动，形成塌陷裂隙，从而加大了岩层的渗透性，以利于大气降雨的渗入补给。历代人工都沿煤层露头开采，煤层露头浅部附近分布着很多老窿，这些老窿大部分积水，当开采巷道触及这些老窿时，将造成对矿井突然充水，同时也是大气降水补给的主要通道。

3、地表水

区内地开采属剥蚀低山丘陵，沟系发育，割切较深，总的说有利于地表水的排泄。

矿区西部的远家小溪离C13煤层较近，开采时有可能通过采空裂隙接通该小河，而向矿井渗透补给。

4、煤系地层本身的充水性

煤层地层本身的透水性很弱，不利于地下水的富聚，从巷道揭露的大部分煤层看，所有煤层基本无水，仅在浅部发育不同程度的风化裂隙或构造裂隙，含裂隙孔隙水，对矿井有少量充水。

5、断层充水

矿区内容主要断层有：F2、F4、F1-1，钻孔在穿过上述断层时，冲洗液均无明显漏失。当煤层与粉砂岩、泥岩接触时，一般不会影响矿井充水，当与官山粗砂岩接触时，对矿井会有少量充水。

（五）井田及周边地区老窑水分布状况

在风井以东200米以内范围，在C13露头浅部分布少量老隆，其位置、范围、积水量清楚。在矿井东边还有北华山一井和北华山二井。北华山一井最底水平+27米水平已于19953年初与本矿+25米水平贯通，贯通时两井均在生产，当时无水。1995年北华山一井关闭后。其涌水通过贯通口自然流入本矿+25米水平，北华山一井不存在积水。

为从根本上消除北华山二井对本矿安全生产的威胁，2008年，本矿将北华山二井的积水全部排干，并于2009年9月在本矿-108米水平与北华山二井最底水平-88米水平的车场贯通，现北华山二井按要求正常进行排水，北华山二井没有老空积水，从而从根本上消除了北华山二对本矿的水害威胁。

（六）矿井充水状况。

本矿未曾出现突水事故。矿井最大涌水量为19 m3/h正常涌水量为12m3/h。二水平以下主要为巷道涌水量，一水平主要为老空老窿来水量。矿井工作面无涌水量。

六、对矿井开采受水害影响程度和防治水工作难易程度的评价

（一）对矿井开采受水害影响程度的评价。

1、地表水体

在本矿区范围内，风井井口西50-60米有远家小溪自北向南流过，溪宽3-4米，流量为0.027～6.36m3/s，河床标高+88.79米，地标高为+90.8米，最高洪水水位+91.3米。风井井口标高+98.6米，主井标高为+102米。主、风井口与最高洪水水位相对高差分别为10.3米和7.3米，小溪和洪泛区水不会通过井筒流入井下；现矿井开采水

平为五水平-246～-175米标高，与远家小溪河床相对高差为263.79米，故远家小溪水对矿井现在开采五水平无影响。

鉴于远家小溪与矿井西翼矿界相距仅15～20米，而本矿一水平+25米标高以上又未开采，小溪和洪泛区水对煤层露头和浅部老窿采空区构成水源补给关系，因此矿井西翼+25米水平以上是否开采，需按“三下”开采规程对C13煤层开采冒落裂隙带高度进行计算：

本矿西部C13、C17煤层被远家小溪横切，而远家小溪与第四系砂砾层和老井采空区的水相连，形成一个水体，尤其在洪泛期间，会对本矿西部开采构成危害，必须留设小溪和第四系水体防水隔离煤柱。由于本矿C13号煤层为急倾斜煤层，其开采导水裂隙带的高度为以下公式计算：

3.7293

5.7100++=h Mh Hli 式中M 取C13煤层厚度为1.0m

h 取开采工作面上阶段垂高20m

3.7293

205.7201100++???=

Hli =3.74432000+ =4.5+7.3

=11.8m

保护层厚度按规定，中硬，取a ，为10m 。

则开采C13煤层防水安全煤岩柱高度为11.8+10=21.8m 。

（二）对矿井防治水工作难易程度的评价。

对矿井进行防治水工作：一是禁止在+25米水平以上进行采掘工

作，二是完善矿井排水系统，保证矿井有足够的排水能力。在技术方面相对容易。从经济方面，由于担负北华山一井和二井的排水，相对来说电费开支较大，但矿井的生产更安全。

七、矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议

（一）矿井水文地质类型的划分。

1、受采掘破坏或影响的含水层及水体

老山段上亚段细粉砂岩为隔水层；狮子山段为弱裂隙含水层；王番里段砂岩具有较好的隔水性，砂岩裂隙发育为弱裂隙含水层；长兴灰岩在本井田范围内被剥蚀，未保存；茅口灰岩位于煤系地层以下，与煤层相距300米以上；受采掘破坏或影响，孔隙、裂隙、岩溶含水层补给条件差，补给来源少。

矿井主要含水层为第四系的松散岩层，其单位涌水量为0.032升/秒·米。

2、矿井及周边老空水分布状况

在风井以东200米以内范围，在C13露头浅部分布少量老隆，其位置、范围、积水量清楚。

3、矿井涌水量

矿井正常涌水量为12m3/h；最大涌水量为19 m3/h。

4、突水量

矿井无突水。

5、开采受水害影响程度

矿井采掘工程不受水害影响。

6、防止水工作难易程度

矿井开采主要受地表水体的影响，只要禁止在+25米以上进行开采，就不会受水害的影响，防止水工作简单。

矿井受采掘破坏或影响，孔隙、裂隙、岩溶含水层补给条件差，补给来源少，主要含水层单位涌水量为0.032升/秒·米，q≤0.1，有少量老空积水，其位置、范围、积水量清楚，正常涌水量为12m3/h；Q1≤180最大涌水量为19 m3/h， Q2≤300，无突水量，采掘工程不水害影响，防止水工作简单。综上所述，矿井水文地质类型划分为中等。

（二）对防治水工作的建议。

1、矿井已与北华山一井、二井巷道贯通，应长期抽排废井涌水，不宜建挡水墙，宜明流水，长流水；北华山二井的排水能力应满足其涌水量的要求。

2、为防止远家小溪洪泛区和第四系厚层砂砾岩层水与煤层露头和老窿采空区水对矿井的危害，+25m水平以上禁止开采。急倾斜煤层在+25米标高以下符近开采时，应采用小阶段间歇回采，且第一、二阶段垂高应控制在15-20米，以防发生抽冒。

3、进一步调查北华山一、二井的开采范围和积水情况。在汛期要重点监测一水平+25米东大巷与北华山一井贯通巷道挡墙密闭的出水情况，当水压增大、流量增大或不水时，一定要调查分析其原因，采取针对性的措施，以防突水事故的发生。

4、鉴于矿井多煤层开采，褶皱发育，煤层直立或倒转，煤层对比缺乏明显标志。煤层间距变化大等情况，矿井在构筑采空区密闭时，应留设放水孔，避免造成自身采空区积水的现象。在开采下层煤时，应确保上层煤采空区不积水。否则，应按“三下”规程计算冒裂带高度，留设水体下开采煤柱。

5、经常收集和核对开采范围内废弃老窿、老巷、采空区的范围和积水情况，并及时标绘在采掘工程平面图和井上下对照图上，留设煤柱，划定探水警戒线。在矿井边界按要求留设防水煤柱。严禁开采边界煤柱和越界开采。

6、矿井作探水工程时，必须编制专门的探放水安全技术措施，并落实到现场。

7、继续做好地面防治水工作，尤其是每次大雨、暴雨期间和雨后，必须派专人检查矿区范围内，尤其是远家小溪两侧洪泛区有无裂缝、塌陷、沉陷和积水、漏水，发现问题，及时处理。

8、排水系统要完善，及时维修，保持完好，防患于未然。

9、制定水害避灾路线，并让每个职工所熟悉。下水平划定采区时，要先掘通上水平，保持上下水平至少有二个安全出口。

10、教育工人提高防范水害的安全意识，一旦发生突水征兆，必须立即停止作业，撤出工作地点，报告矿调度室进行处理。在未处以前，不得进入采掘。

参考文献资料

1、《中华人民共和国煤炭法》 1996年8月第八届人民代表大会常务委员会第二十一次会议通过。

2、《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局 2005年版。

3、《煤矿防治水规定》国家安全生产监督管理总局第28号令2009年9月21日发布，2009年12月1日实施。

4、《建筑、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》国家煤炭工业局2005年5月。

5、《江西省安福县大陂良种场煤矿七井（长布山煤矿）储量地质报告》江西省煤田地质局二二七地质队2002年4月。

6、《安福县长布山煤矿水文地质报告》安福县长布山煤矿2004年10月。

7、《江西省安福县大陂良种场煤矿七井（长布山煤矿）开发利用方案设计书》吉安小型矿山开发利用设计所2002年4月。

8、《安福县长布山煤矿水患技术论证报告》江西省煤炭学会赣社证字第182号2005年9月。