(貴州省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘察研究院，貴州 貴陽 550081)

1 煤礦概況

1.1 地形地貌及構(gòu)造

黑塘煤礦位于貴州省六盤水市六枝特區(qū)新場鄉(xiāng)、巖腳鎮(zhèn)，井田走向長約11.72 km，傾向?qū)捈s1.71～3.24 km，面積28.52 km2。礦井采用斜井開拓，采煤方法用走向長壁采煤法、全部垮落法管理頂板。礦井設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為60萬 t/a。勘查區(qū)地處黔西高原向黔中丘陵過渡地帶，屬以侵蝕、溶蝕山地溝谷地貌為主的低中山地區(qū)，含煤地層出露地段地勢相對平緩，多呈帶狀緩坡地貌，地勢西南高，北西、南東低，區(qū)內(nèi)海撥標(biāo)高為+1 794.10～1 293.27 m，相對高差500.83 m。黑塘井田位于比德向斜西南翼中段南部，總體淺部較陡、深部寬緩的單斜構(gòu)造，整體形成近”V”字型。淺部地層傾角25°～50°，一般40°，深部5°～20°，其間發(fā)育有次一級斷裂構(gòu)造和褶曲，發(fā)育大小斷層21條，主要斷層為北西部F12、F13、F14和南東部F16、F17、F18，其構(gòu)造復(fù)雜程度類型為中等(圖1)。

圖1 黑塘礦區(qū)地質(zhì)示意圖

1.2 河流水系及水文地質(zhì)

區(qū)地表水系不發(fā)育，主要以山間雨源性溪流為主，屬長江流域?yàn)踅等砗由嫌沃Я鳎珔^(qū)內(nèi)沖溝水較發(fā)育，南東部陶家寨橋邊沖溝水由南向南東徑流，實(shí)測流量約668.87～6 579.52 L/s；北西部兩路口、西南部黑塘河壩沖溝水由北西向東或西南向東徑流，流量小于200 L/s，其流量受大氣降水影響較大，最終匯入三岔河。三岔河河床為當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面，標(biāo)高約為+1 150 m。區(qū)內(nèi)大部分煤礦床標(biāo)高均在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查和勘探成果，結(jié)合巖性組合和地下水埋藏條件，煤礦范圍內(nèi)地下水類型及含水巖組水位地質(zhì)特征見表1。

2 礦井充水因素分析

2.1 充水水源

(1) 大氣降水：大氣降水為區(qū)內(nèi)主要充水水源，礦區(qū)屬補(bǔ)給徑流區(qū)。大氣降水往往成為礦井充水的主要水源，其充水程度與降水量大小、降水的性質(zhì)有密切的關(guān)系，為礦床間接充水水源。

(2) 地表水：區(qū)內(nèi)地表水體不發(fā)育，且溪溝水較發(fā)育，隨著降雨季節(jié)暴漲暴落，其動態(tài)變化極大，在淺部開采條件下可溝通地裂和塌陷裂隙滲入礦井而成為充水水源，對煤層的開采構(gòu)成威脅。為礦床間接充水水源。

(3) 地下水：永寧鎮(zhèn)組一段巖溶裂隙發(fā)育，含水較豐富，不均勻性明顯，有多層隔水層相隔，對礦井充水沒影響；飛仙關(guān)組四段、二段巖溶中等含水層之間有較厚二層和一層隔水層，在自然條件下，與含煤地層水力聯(lián)系較弱，為礦床間接充水水源。

長興組弱裂隙水：直接覆蓋于龍?zhí)督M之上，富水性、導(dǎo)水性弱，由于煤層開采時長興組基巖裂隙水可通過冒裂帶進(jìn)入礦井，將來成為礦井直接充水水源。

龍?zhí)督M弱裂隙水：該地層為風(fēng)化裂隙水、構(gòu)造裂隙水，屬含水性弱，但該地層厚度大，具承壓性，不容忽視，該組為礦井直接充水水源。

茅口組巖溶裂隙、管道水：茅口組古巖溶發(fā)育程度高，與玄武巖組接觸侵蝕面起伏變化較大，凹凸不平。礦井下煤組32號煤層底板與玄武巖組層間距厚42.58～92.78 m，平均厚61.37 m，正常情況下極限安全底板的厚度大于33 m，斷層破碎帶上為74 m以上，南東部受F16斷層影響煤系地層抬升，其斷層落差450 m，切割至茅口組巖溶含水層，水頭壓力約達(dá)到4.5 MPa，而破碎帶承受的水頭壓力為0.74 Mpa，在局部受構(gòu)造影響及切割部位，尤其是下部可采煤層因構(gòu)造破碎等原因出現(xiàn)與煤系地層或下煤組煤層直接對口接觸時，要預(yù)防局部出現(xiàn)底部突水威脅。

(4)滑坡體孔隙水：滑坡體富水性弱，導(dǎo)水性、透水性強(qiáng)，與煤層之間無隔水層阻隔，在其附近下部采礦活動時滑坡體孔隙水為礦床淺部直接充水水源。

(5)老窯積水：礦區(qū)含煤地帶淺部大多有老窯分布，這些老窯及小煤礦廢棄的巷道或采掘面，積有規(guī)模不等的老窯水，危害極大，成為礦井淺部直接充水水源，經(jīng)預(yù)算老窯和小煤礦的采空區(qū)積水量約為180 000 m3。

表1 煤礦地下水類型及含水巖組水文地質(zhì)特征表

2.2 充水途徑

(1)采礦裂隙：未來煤礦的開采過程中，由于開采形成的采空區(qū)，勢必將引起其上方產(chǎn)生冒落裂隙和導(dǎo)水裂隙出現(xiàn)，底板產(chǎn)生裂隙或底鼓，這些裂隙就成了

溝通含水層或地表水與煤層的良好通道。

(2)斷裂帶：勘查區(qū)正斷層較發(fā)育，在礦床開采中，人工作業(yè)出現(xiàn)大量裂隙，破壞了地下水的自然流場，地表水地下水就有可能沿斷裂帶涌入礦井。尤其是斷層密集帶，更應(yīng)引起重視。

(3)封閉不良鉆孔：未封閉或封孔質(zhì)量不良的鉆孔可能存在，它們可成為溝通煤層頂板地下水和地表水的通道。

3 結(jié)語

在充分收集黑塘煤礦地質(zhì)勘查資料及調(diào)查的基礎(chǔ)上，對煤礦的水文地質(zhì)條件進(jìn)行研究，對煤礦在開采時井下充水因素進(jìn)行了分析。礦井的充水水源主要為龍?zhí)督M、長興組地層的裂隙水、老窯積水、滑坡孔隙水等。這些水源的補(bǔ)給主要是大氣降水。另在廢棄老窯和斷裂構(gòu)造分布地段，礦區(qū)井下可能產(chǎn)生突水，因此，在煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中，在可能產(chǎn)生突水地段，必須要采取相應(yīng)的礦井防治水措施，防止突水事故的發(fā)生。

[1]劉從義，等.貴州省六盤水市黑塘礦區(qū)黑塘井田煤炭勘探地質(zhì)[R].2012.

[2]房佩賢，衛(wèi)中鼎，等.專門水文地質(zhì)學(xué)(M)北京：地質(zhì)出出版社.1987.