盧福光
[摘要]通過(guò)對(duì)龍?zhí)睹旱V水文地質(zhì)條件及充水因素分析的基礎(chǔ)上,制定出具體有效的水害放置對(duì)策。
[關(guān)鍵詞]水文地質(zhì)條件 礦井充水因素 龍?zhí)睹旱V
[中圖分類號(hào)] P641.4+3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2015)-8-80-1
龍?zhí)睹旱V位于永定縣城區(qū)60度方向,礦區(qū)地處永定縣龍?zhí)舵?zhèn)培豐鎮(zhèn)交界處。地理坐標(biāo)為東經(jīng)116°59 ′03 ″~117 °02 ′11″,北緯24 °51′ 16 ″~24 °53 ′27 ″。
1礦區(qū)水文地質(zhì)條件
區(qū)內(nèi)主要出露二疊系下統(tǒng)棲霞組、文筆山組、童子巖組,二疊系上統(tǒng)翠屏山組及第四系地層。
1.1含水巖組
1.1.1第四系孔隙含水巖組
主要由粘土、亞粘土、粘質(zhì)沙土夾巖塊組成,厚度0~10m,為季節(jié)性孔隙潛水,富水性十分不均勻,在高處常透水而不含水,而在溝谷處較富水,除淺部煤層露頭區(qū)外,一般對(duì)煤層無(wú)直接充水危害。但是它是降水滲入補(bǔ)給基巖地下水的必經(jīng)通道,直接影響和控制降水的降水滲入補(bǔ)給量。
1.1.2翠屏山組裂隙性含水巖組
為一層灰白色中細(xì)粒石英砂巖、灰黑色粉砂巖及砂質(zhì)泥巖組成,分布在F4斷層以西,含裂隙承壓水。礦區(qū)共有5個(gè)鉆孔發(fā)生涌、漏水,其中26-1號(hào)在孔深34m處發(fā)生涌水,堵漏容易,而后在孔深65m處發(fā)生涌水,孔口涌水量1.23L/s。在地表測(cè)繪中有泉點(diǎn)分布,泉流量0.43L/s,多沿層間裂隙或構(gòu)造帶排泄,由于其補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水,且離可采煤層較遠(yuǎn),對(duì)可采煤層無(wú)直接充水危害。
1.1.3童子巖組第三段弱裂隙含水巖組
主要有海陸交互相的粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖和煤層組成,厚度為486m,分布在礦區(qū)南部,為弱裂隙承壓水。據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)統(tǒng)計(jì):涌、漏水點(diǎn)均出現(xiàn)在埋深200以內(nèi),有地下水活動(dòng)痕跡的裂隙發(fā)育帶亦主要分布在埋深200以內(nèi)。單位涌水量0.0015L/s,透水系數(shù)0.0028m/d。本段含水通常位于構(gòu)造裂隙發(fā)育的脆性巖層中,富水性弱且不均勻。
1.1.4童子巖組第一段弱裂隙含水巖組
主要有海陸交互相的粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖和煤層組成,厚度為279m,分布在礦區(qū)的北部,含弱裂隙承壓水,據(jù)鉆孔簡(jiǎn)易水文地質(zhì)統(tǒng)計(jì),28線以北的鉆孔大多發(fā)生涌、漏水,特別是靠近田地盆地施工的鉆孔都發(fā)生漏水,且難以堵漏。29-2號(hào)孔注水試驗(yàn)結(jié)果,在孔深126~160m之間發(fā)生漏水,水位埋深97m(標(biāo)高+589m),用0.7L/s的水量注水0.5h,水位上升了64m,表明含水層連通性較差。
1.1.5棲霞組裂隙~巖溶含水組
主要由可溶性的灰?guī)r組成,礦區(qū)地表水未出露,深部隱伏于F0斷層下盤,厚度大于200m。區(qū)內(nèi)有17個(gè)鉆孔揭露灰?guī)r(表1),其中5個(gè)孔灰?guī)r埋深淺,均發(fā)生漏水。水-1號(hào)孔抽水試驗(yàn)結(jié)果,水位降低5.02m,單位涌水量0.82L/s.m,透水系數(shù)9.8m/d水質(zhì)屬于HCO3~Ca類型。
棲霞灰?guī)r為強(qiáng)~中等裂隙巖溶含水組,但富水性不均勻,富水部位主要在淺部,垂深在230m以下的富水性逐漸變?nèi)?。礦區(qū)灰?guī)r頂界面北東高,南西低,故自北東往南西富水性變?nèi)踮厔?shì),由于受到F0斷層的影響,有兩處灰?guī)r與煤系對(duì)口。
1.2隔水巖組
礦區(qū)內(nèi)主要隔水巖組為童子巖組第二段和文筆山組。
(1)童子巖組第二段隔水巖組
位于童子巖組的第一段與第三段之間,主要由泥巖組成,厚度為127m。為相對(duì)隔水層。
(2)文筆山組的隔水層
主要由粉砂巖組成,厚度為270m。為本區(qū)相對(duì)隔水層。
2礦坑充水因素
2.1大氣降水
大氣降水石礦區(qū)地表水和地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源,補(bǔ)給途徑主要通過(guò)第四系殘坡積層基巖風(fēng)化帶以及老窯塌陷等滲入補(bǔ)給含水巖組、斷裂構(gòu)造帶和生產(chǎn)礦井,然后進(jìn)入礦井坑道。大氣降水石礦井充水的主要因素。
從礦井長(zhǎng)期觀測(cè)成果可以看出,礦坑涌水量受季節(jié)性降水影響大,雨季最大涌水量是正常涌水量的1.5~2.7倍。
2.2含水巖組
礦井內(nèi)第四系以及風(fēng)化帶含水巖組,一般對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)直接充水危害,翠屏山其分布位置較高,距可采煤層較遠(yuǎn),對(duì)煤層開(kāi)采無(wú)直接充水危害。童子巖組第一、三段含水巖就其本身而言對(duì)礦井坑道無(wú)災(zāi)害性突水危害,主要是局部以靜儲(chǔ)量為主的裂隙承壓水。棲霞灰?guī)r對(duì)礦井的充水影響主要表現(xiàn)在巖溶的發(fā)育程度,富水性總體上淺部強(qiáng)深部弱,正常情況下,文筆山組的隔水層阻隔了與童子巖組之間的水力聯(lián)系。
2.3斷裂構(gòu)造帶
F0斷層充導(dǎo)水性強(qiáng),對(duì)東部23~29線煤層開(kāi)采具有一定的影響,只要在F0斷層西側(cè)留足防隔水煤(巖)柱(不小于60m的厚度),做好探防等工作,巖溶水的危害可以避免。
2.4老窯積水
區(qū)內(nèi)淺部煤系地層露頭區(qū)小煤窯較多,均已關(guān)閉、報(bào)廢。小煤窯的開(kāi)采對(duì)礦區(qū)的地下水排泄有積極作用,但報(bào)廢的小煤窯,特別是斜硐開(kāi)采的小煤窯,往往會(huì)封閉相當(dāng)?shù)姆e水。封閉的積水將成為礦坑充水的來(lái)源,因此對(duì)淺部的煤層的開(kāi)采應(yīng)注意探防老窯的積水,以避免老窯突水事故發(fā)生。
2.5鉆孔
區(qū)內(nèi)施工的鉆孔75個(gè),竣工后均用合格的水泥漿進(jìn)行全孔封閉,鉆孔不會(huì)成為礦坑的充導(dǎo)水通道。
2.6地表水體
礦區(qū)內(nèi)較大的地表水體為田地溪,流經(jīng)礦區(qū)東部,目前龍?zhí)睹旱V±0米水平開(kāi)掘、生產(chǎn),距田地溪垂距400米以上,地表水體對(duì)礦坑充水無(wú)影響。
3防治水措施
通過(guò)礦井的水文地質(zhì)條件和采掘工作的實(shí)際情況,結(jié)合礦井的充水因素分析,龍?zhí)睹旱V的防治水重點(diǎn)為導(dǎo)水?dāng)鄬覨0和老窯積水。
3.1 F0斷層的防治
留足防水煤(巖)柱,截流堵水,疏水降壓和注漿加固等措施,建立120m的探水線,距F0斷層60m為禁采區(qū)域。
3.2老窯積水的防治
留足防水煤(巖)柱或設(shè)定探水線。對(duì)地面的廢棄小窯井井口封堵,注漿填堵塌陷坑、地裂縫等地表水透水通道。
4結(jié)論
龍?zhí)睹旱V的沖水因素是大氣降水和老窯積水,主要通道為斷裂構(gòu)造。
礦井防治水的重點(diǎn)為F0斷層和老窯積水,F(xiàn)0斷層為巖溶水進(jìn)入煤系提供通道,要在斷層的西側(cè)留足隔水煤巖柱,做好探防工作,老窯積水的防治方法為留設(shè)防水煤巖柱和探放水。
參考文獻(xiàn)
[1]福建省121煤田地質(zhì)勘探隊(duì),福建省龍永煤田龍?zhí)吨芯镌敳樽罱K地質(zhì)報(bào)告.1986.