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摘要：對于煤礦建設，事先勘探工作極為重要，整裝勘查作為一種全新的一體化勘查，在找礦開礦上具有重要作用。本文以貴州省金沙縣禹謨煤炭整裝勘查區(qū)為例，從地質(zhì)、氣候、地表水、地下水，地層富水性，斷層、小煤礦、老窯等的水文地質(zhì)特征進行分析，總結(jié)勘查區(qū)水文地質(zhì)條件，從而為以后煤礦的建設提供可靠的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤炭整裝勘查；突水原因；水文地質(zhì)；地質(zhì)

1.引言

貴州省金沙縣禹謨煤炭整裝勘查區(qū)屬長江流域，烏江水系，屬于內(nèi)水系豐富、水量充沛。想要最大程度的保證煤礦開采安全，讓煤礦資源得到合理利用，就要加強對該地區(qū)的水文地質(zhì)條件進行分析，有針對性的規(guī)劃煤炭資源的開采，可以促進當?shù)孛旱V開采投入產(chǎn)出的健康協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.勘查區(qū)以及區(qū)域水文地質(zhì)概況

2.1勘查區(qū)概況。禹謨整裝勘查區(qū)位于貴州省金沙縣南部及黔西縣的北部，屬于長江流域烏江水系中游偏巖河干流及烏渡河支流，地處烏江支流偏巖河與烏渡河的上游支流間的河間地塊。整體海拔高度在850m~1450m之間，地跨東經(jīng)106°11′42″~106°27′58″，北緯27°13′15″~27°30′44″。北接遵義縣，西抵大方縣，東鄰修文縣，交通便利?？辈閰^(qū)內(nèi)及周邊出露的地層年代，包括以下十種：二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m），二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）、長興組（P3c），三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y）、茅草鋪組（T1m），中統(tǒng)松子坎組（T2s）、獅子山組（T2sh），上統(tǒng)二橋組（T3e），侏羅系早中統(tǒng)自流井群（J1-2zl）以及第四系（Q）。2.2區(qū)域水文地質(zhì)概況。整裝勘查區(qū)地形為溶蝕型低中山，總體呈現(xiàn)出北高南低，東高西低的地勢特征?？辈閰^(qū)北部勘查區(qū)最高點；勘查區(qū)北東部偏巖河河谷位置為最低點?？辈閰^(qū)北、北西、北東大部地區(qū)，其中分布三疊系碳酸鹽巖，在地表水和地下水的長期溶蝕下形成峰叢槽谷、峰叢洼地、巖溶盆地以及形態(tài)各異的落水洞、暗河天窗等特殊的喀斯特地形、地貌。由于巖石抗風化強度不同，故南東部沿地層北東-南西走向上，形成近似臺階地形。玉龍山灰?guī)r組成較高山嶺，長興灰?guī)r多陡峻峭壁，煤系地層多遭侵蝕成低山、丘陵、山溝，該地勢起伏較大，沖溝發(fā)育[1]。

3.整裝勘查區(qū)水文地質(zhì)條件分析

下面從氣候、地表水、地下水，地層富水性，斷層、小煤礦、老窯的水文地質(zhì)特征進行分析，來掌握該區(qū)的水文地質(zhì)條件。第一，氣候。當?shù)靥幱趤啛釒駶櫦撅L氣候區(qū)域，氣候溫和，四季較分明，冬無嚴寒，夏無酷暑，無霜期長，晝夜溫差較大，雨量較充沛。光、熱、水條件匹配較好，溫暖同期，但雨量分配不均，夏多伏旱，冬多云霧，日照較少。第二，地表水。從整裝勘查區(qū)所處區(qū)域位置來看，以中部地區(qū)分水嶺為界線，北部、西北部沒有較大的河流，只有少量沖溝，東北部地區(qū)有偏巖河支流，北部還有三座水庫，分別為：金沙水庫、龍?zhí)翂嗡畮旒坝碇兯畮?。南部河流較多，但大多為溪溝，大多數(shù)溪溝會滲入地下，在枯水季節(jié)中下游常干涸。第三，地下水。整裝勘查區(qū)的地下水以大氣降水補給為主，地表水會入滲補給地下水，地下水的流量、水位等會受到季節(jié)氣候的影響，隨著大氣降水量的變化而發(fā)生變化。第四，地層富水性。從勘查區(qū)出露的地層來看，二疊系中統(tǒng)茅口組（P2m）為強巖溶含水層，且富水極不均勻；二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）富水性弱，為弱含水層；長興組（P3c）含巖溶水，富水性強；三疊系下統(tǒng)夜郎組沙堡灣段（T1y1），富水性弱，為相對隔水層，三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段（T1y2），含巖溶水，富水性強，三疊系下統(tǒng)夜郎組九級灘段（T1y3），富水性弱，為相對隔水層；茅草鋪組（T1m），含巖溶裂隙水，富水性強；中統(tǒng)松子坎組（T2s），含巖溶裂隙水，富水性強；獅子山組（T2sh）含巖溶裂隙水，富水性強；上統(tǒng)二橋組（T3e）富水性弱；侏羅系早中統(tǒng)自流井群（J1-2zl）富水性弱，為相對隔水層；第四系（Q）富水性弱、透水性強。通過對勘查區(qū)不同地層的富水性，結(jié)合鉆孔實際揭露地層富水性情況進行分析，從而掌握勘查區(qū)地層的富水性特征。其中二疊系中統(tǒng)茅口組較為特殊，是將來煤礦開采茅口組附近煤層的重要隱患之一[2]。第五，斷層的水文地質(zhì)特征。從表面上看，該整裝勘查區(qū)的總體斷層發(fā)育并不完全，斷層主要存在于東部邊界附近，落差較大的斷層共有7條，通過調(diào)查分析，這7條斷層都可能對煤層開采造成突水隱患，繼而威脅到煤層開采安全。因此在將來實際開采該斷層附近煤層時應留設防水煤柱，最大程度保證開采安全。斷層對礦井涌水量也有較大的影響，煤礦在開采過程中應加以防范，做好超前探水、放水及防突水等工作。第六，小煤礦、老窯的水文地質(zhì)特征。目前，整裝勘查區(qū)一共有12個小煤礦，大多采9、13、15煤層，在對這12個礦井進行調(diào)查的過程中發(fā)現(xiàn)，雖然目前沒有發(fā)生過較大的突水事故，但是12個礦井中都出現(xiàn)了頂板、邊幫滲水的情況，不僅如此，豐水期涌水量變大。目前，這12個煤礦均采用水泵間歇式抽水的方式，進行防突水工作。除了這12個正在開采的礦井之外，整裝勘查區(qū)域內(nèi)還有很多老窖，這些煤窯開采歷史悠久，大多為當?shù)剞r(nóng)閑自用，巷道較短，最長可達300m。經(jīng)過走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，老窯的煤層、頂板滲水嚴重，主要采用人工抽水、水泵抽水等方式，還有很多封口礦井，坑道內(nèi)多有積水，這些老窯如果不經(jīng)處理，會對該地段的其他煤層開采工作造成影響，因此如果發(fā)現(xiàn)開采地段存在老窯，要將老窯積水查清并進行合理的處理，以防生產(chǎn)過程中老窯突水[3]。

4.整裝勘查區(qū)充水因素分析

通過上文對整裝勘查區(qū)水文地質(zhì)條件進行分析，進一步分析整裝勘查區(qū)的充水因素。4.1直接充水水源。直接充水水源可以從兩個方面進行分析，第一是地表水，整裝勘查區(qū)內(nèi)沖溝較多，且地表水發(fā)育狀況較好，甚至大部分沖溝水已經(jīng)匯集成小溪流。雨季沖溝形成網(wǎng)狀，如果在沖溝、溪溝附近開采，那么沖溝水就會沿著裂隙滲入、甚至突入礦井。第二，地下水，整裝勘查區(qū)地下水較為豐富，如：夜郎組玉龍山段巖溶裂隙水、長興組巖溶裂隙水、龍?zhí)督M基巖裂隙水、茅口組巖溶水、小煤礦及老窯采空區(qū)積水、斷層破碎帶裂隙水等都可能在開采過程中，沿著斷裂帶進入到礦井中。因此在開采過程中必須要全面落實采空區(qū)排水工作，并且在開采之前，先完成探水工作。4.2間接充水水源。由于發(fā)育于剛性巖石中的斷層具有一定的導水性，故當斷層溝通地表水、地下水時，這些地表水、地下水就會成為礦井間接充水水源。區(qū)內(nèi)受采礦疏排水影響，地下水位將發(fā)生變化，煤系地層上覆富水性中—強的長興組、夜郎組玉龍山段、茅草鋪組第一、二段含水層可能通過巖溶裂隙或溶洞、斷層與龍?zhí)督M發(fā)生水力聯(lián)系，成為煤礦床頂板間接充水水源。4.3充水通道分析。充水通道是一種被動形成的充水方式，可以分為自然因素和人為因素，其中自然因素包括：巖石風化、構(gòu)造裂隙、溶洞及溶孔、斷層破碎帶；人為因素包括：采煤冒落裂隙、原小煤礦和老窯采空區(qū)巷道、封閉不良鉆孔。主要針對人為因素進行分析，在進行采煤活動的過程中，可能會產(chǎn)生大量的冒落裂及導水裂隙，而這些裂隙也為地下水活動創(chuàng)造了“良好”的通道。原小煤礦和老窯采空區(qū)巷道屬于歷史遺留問題，在20世紀90年代，盲目開采煤礦，導致現(xiàn)如今這些廢棄巷道內(nèi)存在一定的積水，一旦開采到這些地區(qū)附近，都會發(fā)生充水危險。4.4充水方式分析。在不同的采煤層上，充水方式各不相同，對于貴州省金沙縣禹謨煤炭整裝勘查區(qū)而言，13、15號煤層的充水問題最為嚴重。結(jié)合13號煤層附近的地勢、地礦來看，礦井充水方式包括：頂板滴水、淋水、滲水；15號煤層則以底板茅口組巖溶水為主，除了頂板滴水、淋水、滲水之外，局部地區(qū)還可能出現(xiàn)突水的情況。不只是這兩個煤層，受到當?shù)厮牡刭|(zhì)條件的影響，在斷層帶附近也可能發(fā)生突水。4.5水文地質(zhì)類型。通過分析研究，貴州省金沙縣禹謨煤炭整裝勘查區(qū)煤礦床的水文地質(zhì)類型應一分為二來研究，其中13號煤及以上煤層的水文地質(zhì)條件復雜程度為中等，煤礦床的水文地質(zhì)類型屬二類二型；15號煤層水文地質(zhì)條件復雜程度為復雜，煤礦床水文地質(zhì)類型屬三類三型。

5.總結(jié)

綜上所述，煤炭資源整裝勘查通過一體化的勘查，實現(xiàn)礦產(chǎn)的開發(fā)利用。通過整裝勘查，可以為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供準確的數(shù)據(jù)資源，而在對貴州省金沙縣禹謨這地區(qū)進行整裝勘查的過程中，發(fā)現(xiàn)當?shù)?5號煤層的水文地質(zhì)條件為復雜，其余煤層的水文地質(zhì)條件為中等，這為將來煤礦建設提供具有針對性的防治水依據(jù)，對將來合理的開發(fā)煤礦資源具有重大意義。

參考文獻：

［1］考錫成,董慶升.基坑工程水文地質(zhì)勘察設計與應用[J].居舍,2019(10):179.

［2］楊超.人工智能在礦山水文地質(zhì)中的應用分析[J/OL].世界有色金屬,2019(02):139+141.

［3］江忠彥,吳修嶸.水文地質(zhì)及工程地質(zhì)勘察關(guān)鍵要素探究[J].中國標準化,2019(06):100-101.

作者:羅勤義 單位:貴州煤礦地質(zhì)工程咨詢與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中心