矿山深部开采区的水文地质条件分析

第８卷第３期　２　０　１　８年６月　有色金属工程　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．８．Ｎｏ．３　Ｊｕｎｅ　２　０　１　８　

超大型锰矿水文地质条件对矿山开采影响分析　

杨胜堂，李新卫，胡大玲，龙本力　

（贵州省地质矿产勘查开发局一Ｏ三地质大队，贵州Ｉ铜仁５５４３００）　

摘　要：为了研究桃子坪超大型锰矿水文地质条件对矿山开采的影响，通过开展区域水文地质调查和矿区水文地质调查，确定了　矿区地表水特征、地下水类型及岩层含水性、矿床水文地质结构、构造破碎带的水文地质特征及矿区地下水动态变化特征。基于　此，对矿床充水影响因素进行研究，确定矿床充水的主要通道，计算分析矿区正常涌水量和最大涌水量，探讨了后期开采地表水和　地下水资源的可利用情况，综合分析了矿区水文地质特征对矿山开采的影响。　关键词：水文地质条件；矿山开采；地表水；地下水　中图分类号：Ｐ６４１．４　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５．１７４４（２０１８）０３＿ｏ１２ｏ一０５　

Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｈｙｄｒ０ｇｅｏｌＯｇｉｃａｌ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｓｕｐｅｒ　Ｌａｒｇｅ　Ｍａｎｇａｎｅｓｅ　Ｏｒｅ　

ＹＡＮＧ　Ｓｈｅｎｇｔａｎｇ，ＬＩ　Ｘｉｎｗｅｉ，ＨＵ　Ｄａｌｉｎｇ，ＬＯＮＧ　Ｂｅｎｌｉ　（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐａｒｔｙ　１　０３　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｔｏｎｇｒｅｎ　５５４３００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａ１　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｔａｏｚｉｐｉｎｇ　ｓｕｐｅｒ　ｌａｒｇｅ　ｍａｎｇａｎｅｓｅ　ｏｒｅ，ｂｏｔｈ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｗｅ　ｔｈｅｎ　ｄｅｆｉｎｅｄ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ａｑｕｉｆｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｄｅｐｏｓｉｔ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ｈｙｄｒｏｇｅ０ｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｚｏｎｅ，　ａｎｄ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｈｉｃｈ，ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｗａｔｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ，ｍａｉｎ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｏｆ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｗａｔｅｒ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｍｉｎｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｗａｔｅｒ　ｉｎｆｌｏｗ　ａｎｄ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｗａｔｅｒ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｗａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｈｙｄｒｏｇｅ０ｌ０ｇｉｃａ１　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｗａｓ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｈｙｄｒ０ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；　ｍｉｎｉｎｇ；　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｗａｔｅｒ；　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　

第３６卷第４期　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．４　２０１５　青岛理工大学学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

复杂地质条件下矿山深部开采地温预测方法研究　

张永亮　，李　涛　，牟瑞涛　，王成志　，袁风传　

（１＿青岛理工大学汽车与交通学院，青岛２６６５２０；２．山东黄金金创集团有限公司，烟台２６５６００）　

摘要：矿山开采到深部，遇到地温热害后再进行治理，会受到矿井原设计条件的严重限制，往往得不到良好　的治理效果．为了预测矿山深部地温，便于提前制定开采中地热危害的措施，基于地质学和热力学理论，建立　了传导型地温场和传导～对流型地温场两类地温场的深部温度推算模型，建立矿山地形校正模型，对深部地温　推算值进行修正．以山东省大柳行金矿为实验基地，对地温推算值进行评估，结果表明：深部地温推算值与实　测值吻合程度良好，温差控制在±０．５～ｌ＿２℃，证明了预测方法的可靠性．　关键词：地温场；地温梯度；热导率；地形校正　中图分类号：ＴＤ２７２　．２　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７３—４６０２（２０１５）０４—０００１～０６　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｄｅｅｐ　

ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ　

ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ－ｌｉａｎｇ　，ＬＩ　Ｔａｏ　，ＭＯＵ　Ｒｕｉ—ｔａｏ　，ＷＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ～ｚｈｉ　，ＹＵＡＮ　Ｆｅｎｇ—ｃｈｕａｎ。　（Ｉ．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ａｎｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５２０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｇｏｌｄ　Ｊｉｎｃｈｕａｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｔａｉ　２６５６００，Ｃｈｉｎａ）　

煤矿现代化　２０１０年第１期　总第９４期　

兴隆庄煤矿下组煤第１区开采水文地质条件分析　

兖矿东华地矿建设分公司　孔祥安梁作江李东升　

摘要为了实现煤炭资源持续长远的开发和利用，对下组煤进行开采，通过下组煤的水文地质补充　勘探，分析查明了下组媒各主要充水含水层的水文地质特征、水质、水位、富水性及主要断层导水性，分析了　下组煤主要隔水层厚度、岩性组合、隔水性，分析了下组煤受奥灰水的威胁程度，划分了开采下组煤的水文　地质条件类型。　关键词下组煤含水层隔水层突水性导水性　中图分类号：ＴＤ７４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—０７９７（２０１０）０１－００４９—０２　

兴隆庄井田为双系煤层（二叠系和石炭系）开采区，目前　

主采煤层为二叠系山西组煤层，自１９８１年ｌ２月建成投产直　今，二叠系煤层储量大大减少，为了持续煤炭资源长远的开发　

和利用，对井田内的下组煤第１区进行了地质勘探。由于第１　区下组煤埋藏较深，煤层距基底奥陶系含水层间距较小，奥陶　

系含水层水位较高且水量大，这必将对下组煤的进一步开采　

造成极为不利的影响。　

１地质概况　

目前下组煤开采的主要煤层为ｌ６　ｌ７煤，分布于石炭系　

太原组，平均厚度分别为１．０９ｍ和１．００ｍ，１６上煤埋深　

－－４００ｍ一７５０ｍ，１６上煤和１７煤层间以泥岩为主，间距　

６．２５ｍ～１　１．５４ｍ，平均８．０５ｍ。　

２水文地质条件分析　

２．１含水层　对下组煤开采有影响的主要含水层有十下灰、十三灰、十　四灰及奥灰含水层，分述如下：　

２．１．１十下灰　十下灰赋存稳定，是ｌ６上煤的直接顶板，厚度为　

３．０～７．２４ｍ，平均厚度５．４４ｍ，从西北到东南，厚度缓慢变薄，北　部和西南部厚度较薄，西南部厚度变化较大。　

十下灰目前水位约为…１　１０ｍ　１３０ｍ，水质类型为ＨＣＯ　一　

Ｎａ，矿化度为１０５７．８～５７３７．１５ｍｇ／ｌ，平均２２９２．８６ｍｇ／ｌ。根据抽水　试验，本勘探区十下灰单位涌水量ｑ为０．００００３－－０．Ｏ９５　ｌ，ｓ・Ｉ１３．，　富水性弱，不均一性强，渗透系数Ｋ为０．０００４～２．１５１４ｍ／ｄ。　

科技创新　２０１５年第１２期Ｉ科技创新与应用　矿山开采的地质条件分析　

以辽宁省阜新市新邱区振兴煤矿为例　

徐威　（东北煤田地质局一０七勘探队，辽宁阜新１２３０００）　

摘要：文章主要分析了振兴煤矿的基本地质条件，包括地层、构造、岩浆岩及开采技术条件等，基本查明了矿区构造特征和煤层　赋存情况，为矿产资源储量评估和合理开发利用提供可靠依据。　关键词：煤矿；地层；构造；开采技术条件　

辽宁省阜新市新邱区振兴煤矿位于阜新煤田新邱矿区西部，原　新邱露天矿报废的东南帮和原新邱矿兴隆立井深部一带。　１地层　本井田地层为中生界白垩系下统沙海组、阜新组及新生界第四　系地层。　２构造　本井田位于新邱主背斜的东南翼，总体上看，为一单斜构造形　态，地层走向北东，倾向南东，倾角５～４６度。西部存有一小背斜构　造，背斜轴向基本平行、走向北东，向南东倾伏，倾伏角５～１Ｏ度。　３岩浆活动及冲刷带　本井田未发现岩浆岩侵入，但东部砾岩冲刷较严重，结合矿井生　产实见和剖面控制初步确定三条砾岩冲刷带：（１）中层群顶部砾岩冲　刷带；（２）下层群顶部砾岩冲刷带；（３）下层群底部砾岩冲刷带。　该井田内构造主要以断裂和冲刷为主，煤层产状很少有波状起　伏，属简单的单斜构造，伴有一定数量的断层，受断裂影响，断层两　侧煤层产状变化较大，经矿山生产实见，井田内小断层较发育，多为　落差０．５～３．０米的小逆断层，对采区生产有一定影响。冲刷在本井田　构造中反映比较突出，冲刷范围变化大，本井田构造复杂程度应属　于中等构造。　４煤层　本井田内可采煤层赋存自上而下有中层群１、２、３、４分层、下层　群上组层、下组２层、盘下层和最下层煤层１、２分层。（见表１）　总的来看：该井田可采煤层变化规律较明显、结构由单一至复　杂，煤类为单一的长焰煤，煤质变化不大，从本井田煤层稳定程度来　看，应属较稳定煤层。　５矿床开采技术条件　５．１水文地质条件　本井田上部均为露天剥离的平盘，煤层部分已揭露，其上覆岩　石为粗砂岩，透水性较强，因此降雨是本区域的主要充水来源，雨水　将沿岩石的裂缝向深部岩层中渗透。水文地质条件属较简单类型。　现振兴煤矿水仓标高为＋２５米，矿井最大涌水量０．６立方米／／Ｊ、时，　正常涌水量０．３立方米，，Ｊ、时。　５．２工程地质条件　该矿井田地质构造条件中等，断层发育、砾岩冲刷严重，煤层被　切割、破坏。巷道围岩较破碎，在掘进和回采过程中需加强支护、顶　板管理等工作。　表１煤层特征表　煤层　煤层厚度（米）　层间距（米）　顶底扳岩性　最大　最小　平均　顶板　底板　中１层　２．１Ｏ　０．７０　１．ＯＯ　砂岩、砾岩　砂页岩　２～　中２层　４．６７　ｎ　７０　２　７０　砂岩、砂页岩　砾岩、砂页岩　２～ｌ８　中３层　１．９５　Ｏ．７Ｏ　１＿Ｏ０　砂岩、砾岩　砾岩、砂页岩　１～１５　中４层　３．３８　０．７０　１．ＯＯ　砂页岩　砂岩、砾岩　５～６２　上组层　１６．４０　Ｏ．７Ｏ　４．５０　砂页岩　砂岩、泥岩　Ｉｎ４０　下组２层　５．７６　０．７０　３．Ｏ０　砂页岩　砂岩、泥岩　ｌ～１２　盘下层　６．３２　Ｏ．７０　２．８Ｏ　砂页岩　砂岩、泥岩　ｌ～１５　最下１层　３．８２　Ｏ．７Ｏ　１．２Ｏ　砂页岩　泥岩　１＿８＾书．６　最下２层　Ｏ．７８　Ｏ．７０　０．７３　砂页岩　泥岩　该井田原为阜新矿务局新邱煤矿报废老矿井开采、旧巷、空区　及火区对今后开采造成威胁。　５．３环境地质条件　井田煤层埋藏浅标高为＋１７５—３７０米，井田位于阜新煤田新邱　矿区西部，原新邱露天矿报废的东南帮和原新邱矿兴隆立井深部一　带。经多年的开采，随着开采面积的逐步增加，应加强岩移观测，重　视采矿对地表的破坏并提出防范措施。煤矿生产中要排放大量的矸　石，这些废弃物尤其是煤、矸石混杂物，一是要综合利用，二是要防　止自燃，及时覆土灭火，以防污染大气。　５．４瓦斯、煤尘及煤的自燃　本井田位于原兴隆立井井田浅部，由于新邱露天剥离、部分瓦　斯已随之溢出。依据辽煤生产［２０１２１３８５号《关于对阜新市地方煤矿　２０１２年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》，新邱区振兴煤矿属瓦斯　矿井，瓦斯相对涌出量３．８１立方米／吨，绝对量０．１７２立方米份钟，　煤尘具有爆炸性，自然发火倾向性为自燃。　文章对该矿以往煤田地质、矿井地质及井下资料进行了分析研　究，基本查明了矿区构造特征和煤层赋存情况，可作为指导生产及　矿产资源储量评估的依据。