金沙县安洛乡闽安煤矿水文地质条件分析

唐长根

(贵州煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心，贵州 贵阳 550008)

1 矿区概况

金沙县安洛乡闽安煤矿位于金沙县城南西部安洛乡境内，直距金沙县城约19 km。矿区地貌属溶蚀、侵蚀的低中山地形，峰丛、沟谷及溶蚀洼地等碳酸盐岩喀斯特地貌较发育；碎屑岩常为垄状山丘和山地、单面山等地貌特征。矿区地势西低东高，地面标高+1 110 m～+1 545 m。属北亚热带湿润季风气候，年最大降雨量1 179.2 mm，年最小降雨量774.7 mm，年平均降雨量1 057.0 mm。区内地表水体不太发育，发育于区外的安洛河流经南西矿界处，年平均流量约3.57 m/s，也为矿区最低侵蚀基准面，标高+1 110 m。

矿区位于黔北煤田纸厂背斜北东翼北东部、中坝向斜北西翼北东部，总体单斜构造。区内及周边由下至上出露的地层有二叠系中统茅口组，二叠系上统龙潭组、长兴组，三叠系下统夜郎组及第四系。其中含煤地层为二叠系上统龙潭组，属海陆交互相沉积为主的含煤建造，由灰、深灰色薄-中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层、铝土质泥岩等组成，厚97.70～121.26 m，平均105.45 m。含煤7～16层，其中可采煤层为4、9、13、14及15号共五层，煤层较稳定，平均总厚6.66 m，赋存标高+1 200 m～+800 m，埋深400 m。

2 矿区含水层划分及富水性

2.1 第四系孔隙水含水层

零星分布于区内山坡槽谷及地势低洼处，一般厚3 m。岩性为坡积及残积的棕色、黄色黏土、砂砾等，孔隙度大。泉水出露少，一般流量0.04～0.14 L/s，大气降水直接补给，属富水性弱的孔隙水含水层。

2.2 夜郎组九级滩段碎屑岩裂隙水含水层

出露于矿区中部山脊，一般厚175 m。岩性以泥岩、粉砂质泥岩为主，夹薄层状泥质灰岩。该地层浅部风化节理裂隙发育，深部裂隙弱发育，未见泉点。地层出露地势较高，自然排泄条件较好，大气降水直接补给，含水量少，属富水性弱的碎屑岩裂隙水含水层，为相对隔水层。

2.3 夜郎组玉龙山段碳酸盐岩岩溶水含水层

出露于矿区中部及西部。岩性为中厚层状灰岩，一般厚215 m。泉水流量为1.23～4.65 L/s，一般3.53 L/s。岩溶管道较发育，大气降水直接补给，导水性好，属富水性中等的碳酸盐岩岩溶水含水层。

2.4 夜郎组沙堡湾段碎屑岩裂隙水含水层

岩性以钙质泥岩为主，厚约13 m。地表地层露头处风化节理裂隙较发育，深部裂隙发育极少，未见泉点。该地层厚度、出露面积均较小，接受大气降水补给有限，主要靠上覆含水层中地下水越流补给，径流缓慢，属富水性弱的碎屑岩裂隙水含水层，为相对隔水层。

2.5 长兴组碳酸盐岩岩溶水含水层

该地层直接覆于含煤地层龙潭组之上，岩性以厚层灰岩及燧石灰岩为主，一般厚35 m。泉水流量0.22～0.51 L/s。地层埋藏较深，岩溶不发育，岩芯仅见少量溶蚀小孔及裂隙，钻孔揭露该地层未出现涌水、漏水。区内钻孔抽水试验单位涌水量0.000 3 L/(s·m)，渗透系数0.004 m/d，水质类型为重碳酸钙型水，矿化度0.1～3.0 g/L。属富水性弱的碳酸盐岩岩溶水含水层。

2.6 龙潭组碎屑岩裂隙水含水层

出露于矿区西部。岩性为砂岩、煤层、泥岩、铝土岩、薄层灰岩，一般厚105 m。泉水流量0.08～0.22 L/s，水质类型为SO42--Ca2+·Na+。该地层浅部裂隙发育，深部不发育，主要靠大气降水补给，地下水径流缓慢。钻孔抽水试验单位涌水量0.000 95 L/(s·m)，渗透系数0.002 8 m/d，为富水性弱的碎屑岩裂隙水含水层。

2.7 茅口组碳酸盐岩岩溶水含水层

该地层直接伏于含煤地层龙潭组之下，由灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩组成。地表岩溶及地下岩溶管道发育，区内4个钻孔揭露该地层未出现漏水、涌水。总体上该地层透水性好，导水能力强，属富水性强的碳酸盐岩岩溶水含水层。

3 矿区充水水源

3.1 直接充水水源

区内龙潭组含可采煤层5层，为缓倾斜复煤层开采，全部陷落法管理顶板，区内4、9、13、14、15号煤层累计采厚6.66 m，其导水裂隙带最大高度为37.90 m，上覆长兴组碳酸盐岩岩溶水含水层与4 号煤层层间距为19.40～30.20 m。可知龙潭组煤层开采产生的导水裂隙带高度会波及至上覆长兴组碳酸盐岩岩溶水含水层及夜郎组沙堡湾段碎屑岩裂隙水含水层(隔水层)，而成为矿井顶板直接进水的充水水源。此外，含煤地层龙潭组碎屑岩裂隙水将来采矿时直接进入矿坑，也为矿井直接充水水源。

下伏茅口组碳酸盐岩岩溶水含水层与15号煤层相距1.50～4.65 m，平均3.39 m，岩性为铝土质泥岩，自然抗压强度为10.5 MPa，加之15号煤层露头高于当地区域侵蚀准面及其大部分位于当地侵蚀准面标高+1 100 m之下，地下水补给来源高，具承压水性质，水压大，在采矿影响下，强岩溶水可能突破隔水底板铝土质泥岩进入矿坑，成为矿井底板进水的直接充水水源。

3.2 间接充水水源

区内含煤地层上覆夜郎组玉龙山段碳酸盐岩岩溶水含水层及九级滩段碎屑岩裂隙水含水层与含煤地层间隔大于导水裂隙带最大高度37.90 m。因此仅在开采疏排水引起地下水位下降时，由于水力联系，将会运移至含煤地层，成为矿井顶板进水的间接充水水源。

4 矿区水文地质类型

区内4、9、13、14号煤层距下伏茅口组强岩溶水含水层较远，矿井主要充水水源为长兴组岩溶水、龙潭组弱裂隙水，属顶板直接进水为主的岩溶水及碎屑岩裂隙水充水为主的煤矿床，矿区水文地质勘查类型应为第二类第二型，水文地质条件复杂程度为中等。

15号煤层距下伏茅口组强岩溶水含水层1.50～4.65 m，除受龙潭组弱裂隙水含水层充水外，还受下伏茅口组强岩溶水含水层充水，矿床属于顶板裂隙含水层/底板岩溶含水层进水的煤矿床，矿区水文地质勘查类型应为第三类第三型，水文地质条件复杂程度为复杂。

5 结论

(1)通过分析各可采煤层与含水层之间层间距与煤层开采产生的导水裂隙带最大高度，认为4、9、13、14号煤层主要充水水源为长兴组岩溶水、龙潭组弱裂隙水，15号煤层为龙潭组弱裂隙水、茅口组岩溶水。

(2)依据不同充水含水层含水空间特征及富水性，结合煤层与当地侵蚀基准面的关系，按煤层划分了不同的水文地质类型，有利于煤矿山开采不同煤层过程中采取有针对性的防范措施，从而确保安全生产。