云南省富源县补木煤矿区二矿段地表水体对矿床充水的影响分析

云南省富源县补木煤矿区二矿段地表水体对矿床充水的影响分析

麻东文高红武

云南铭立隆地质矿业有限公司云南昆明650000

摘要：矿井水文地质工作是保证煤矿煤矿安全生产建设的一项重要技术基础工作。为做好矿井水文地质工作，掌握矿井水文地质规律，研究和解决太井生产建设中的水文地质问题，防治水害，保护和利用地下水资源。为了有针对性地做好矿井水文地质工作，以矿区水文地质条件为基础进行技术分析，避免开采过程中出现矿床塌陷充水影响和威胁矿区的安全生产，本文主要针对补木煤矿区水文地质特征进行分析，探讨其对矿床充水的影响因素。

关键词：矿床；充水；水文

1.前言

云南省富源县补木煤矿区二矿段位于富源县城190°方位直平距25km处，公路里程40km，行政区划属富源县墨红镇、营上镇管辖。勘查区南北平均长约7.80Km，东西平均宽约1.60Km，面积13.52km2。本区地处云贵高原乌蒙山南段，属构造侵蚀、溶蚀中山地貌，地势总体呈南高北低，西高东低的形态，夷平面自南西向北东倾斜，地形切割较强烈，致使本区地形被肢解成一系列北北东向的山垣，沟谷发育常呈“V”型或“U”型谷，其展布方向与区域主要构造线方向基本一致，呈北北东向展布。区域内地貌形态与构造形态及岩性密切相关，南、西端主要为砂泥岩及火成岩分布区，地形为中低山剥蚀地貌。

2地表水体及对矿床充水的影响

2.1地表水体的分布与影响

本区地表水体较发育，主要为五个水库及季节性溪沟支流，现分述如下：

1）吉克水库：吉克水库位于勘查区西南部矿界处，分布于T1f2+3地层上，距煤系顶部第一层可采煤层M4的垂直深度为310m，为砂石坝体，水面面积约75000m2，水库容积约750000m3。主要为大气降水、1962年修筑。坝长85m，坝高约25m，泉水汇入。淤积少，只有零星村庄生活污染，水质较好，现作竹园镇及部分自然村生活用水。水库坝体两端基岩风化带有少量渗漏。

2）迤黑水库：迤黑水库位于勘查区中南部矿界处，分布于T1f2+3地层上，距煤系顶部第一层可采煤层M4的垂直深度为295m，为砂石坝体，1962年修筑。坝长85m，坝高约25m，水面面积约70000m2，水库容积约520000m3。主要为大气降水、泉水汇入。淤积少，只有零星村庄生活污染，水质较好，现作营上镇及部分自然村生活用水。水库坝体两端基岩风化带有少量渗漏。

3）羊草坪水库：羊草坪水库位于勘查区中东部矿界处，分布于T1f4~T1y1地层上，距煤系顶部第一层可采煤层M4的垂直深度为452m，为砂石坝体，1958年修。坝长100m，坝高约15m，水面面积约35000m2，水库容积约350000m3。主要为大气降水、泉水汇入。淤积少，有少量农田施肥及零星村庄生活污染，水质一般，现作竹园镇及部分自然村生活饮用。水库坝体两端基岩风化带有少量渗漏。

4）田边水库：田边水库位于勘查区中东部矿界附近，分布于T1f4地层上，距煤系顶部第一层可采煤层M4的垂直深度为482m，为砂石坝体，1964年修筑。坝长95m，坝高约25m，水面面积约191600m2，水库容积约250000m3。主要为大气降水、泉水汇入。淤积少，有少量零星村庄生活污染，水质较好，现作田边自然村生活用水。水库坝体两端基岩风化带有少量渗漏。

5）费格水库：费格水库位于勘查区中东部矿界外附近，分布于T1y2~T1y1地层上，距煤系顶部第一层可采煤层M4的垂直深度为545m，为砂石坝体，1958年修筑。坝长95m，坝高约20m，水面面积约110000m2，水库容积约850000m3。主要为大气降水及上游水库泄水汇入，动态变化大。淤积少，有少量农田施肥和村庄生活污染，水质一般，现作灌溉及部分自然村生活饮用。水库坝体两端及底部灰岩溶蚀带有少量渗漏。

6）河流、溪沟水

补木河：发源于勘查区南西部外围的翁克背斜轴部的南端岔河一带，由南向北径流，在补木附近转向东流，在者竹以北汇入块择河，主要流经T1k至P2c+l的各含水层，流量0.23~6.63m3/s（2006.11~2007.8观测），汇水面积约84km3。河床坡降比约为9‰。流量主要受大气降水补给控制。补木河距矿界最近距离为130m，对矿床开采后期的矿坑充水有少量的影响。

2.2采空塌陷对地表水体的影响

煤矿开采随着开采工作面及开采水平的推进改变，地表可发生移动及变形。全区可采和大部可采煤层为M4～M24，其中全区可采煤层2层，为M9、M12，大部可采煤层7层，为M4、M7、M16、M19、M21、M22、M24，属薄至中厚煤层，工作面设计采高按全厚一次性采出，中厚煤层工作面采高一般为1.3~2.5m，薄煤层工作面采高一般为0.8~1.3m，现预测主采煤层，1300m以上第一开采水平，首采区煤层开采推进过程中或采止线附近产生的最大地表移动变形值。

产生地裂缝的可能性，地裂缝的产生及其宽度和深度与第四系松散层的塑性、粘性，地下水疏干及基岩变形值大小密切相关。一般在地表拉伸值超过6-10mm/m时可发生裂缝，但塑性小的砂质粘土，粘土质砂或岩石，当地表拉伸变形达到2~3mm/m时即发生裂缝。而勘查区范围，地表水体处的最小水平变形值（费格水库处）为13.20mm/m，地表水体处的最大水平变形值（吉克水库处）为24.40mm/m。均大于地裂缝产生的极限值，因此勘查区范围内的地表水体处，发生地裂缝的可能性大。特别是水库坝体，因为是砂石坝，其塑性、粘性差，更易产生地裂缝而使水库坝体损坏而产生危险。

2.3矿区内分布有大小不等的水库5个，勘查区属隐伏矿床，各主要可采煤层，最高埋深均在地表300m以下，资源量估算范围无较大河流，故未圈定河流压覆区。水库永久性建筑物，在保持资源量类别不变的情况下，压覆影响量以永久性建筑物最外边缘连线外推平距50m进行圈定，单独划分块段并估算资源量。

2.4采空区最大变形值计算的参数及公式如下。图（1）图（2）

图（2）

3结语

矿区的开采必然会破坏矿体围岩或顶底板含水岩层，揭露一些地下导水通道，从而使地下水及与之联系的其他补给水源（如地表水、大气降水）流入井巷，形成矿床充水，不仅会给煤矿工作带来困难，还需要耗费巨资建立防排水工程，增加采矿成本超过排水设备能力的大型突水。因此我们必须在水文地质勘测工作中，提高勘测水平，创新分析能力，为我们的矿区安全合理的建设打好基础。

参考文献

[1]沈继芳，于青春，胡章喜.矿床水文地质学.中国地质大学出版社.1992-10.

[2]许永圻.煤矿开采学.中国矿业大学出版社.1999-8.

[3]编委会.煤炭防治水综合技术手册.吉林音像出版社.2003-8.