陕北榆神府矿区保水采煤工程地质条件研究

　第25卷第5期煤 炭 学 报Vol.25　No.5 2000年10月J OURNAL OF CHINA COAL SOCIET Y Oct.　2000　

文章编号:0253-9993(2000)05-0449-06

陕北榆神府矿区保水采煤工程地质条件研究3

李文平1,叶贵钧2,张　莱3,段中会4,翟丽娟3

(11中国矿业大学资源与环境科学学院,江苏徐州　221008;21中国煤田地质总局,河北涿州　072752;31中国煤田地质总局水文地质局,河北邯郸　056004;41陕西省一八五煤田地质勘探队,陕西榆林　719000)

摘　要:以煤田地质勘探资料为基础,结合野外工程地质测绘、原位测试和室内试验,分析总结了榆神府矿区与保水采煤相关的工程地质条件特点,进行了工程地质条件分区,在此基础上,初步讨论了不同工程地质区保水采煤的可能性.

关键词:榆神府矿区;保水采煤;工程地质条件;分区

中图分类号:P33315 文献标识码:A

陕北侏罗纪煤田是我国现已探明煤炭储量最大的煤田,约占全国的25%,被誉为世界七大煤田之一.煤田腹部的榆神府矿区,指包括榆林、神木县及府谷县的大部分地区,因可采煤层多、煤层厚、煤质优良、构造简单、开采技术条件优越而为世人瞩目.根据国家规划,这里将成为我国西部优质动力煤的供应和出口煤基地,且其地理位置又具承东启西的作用,是21世纪煤炭工业战略西移的首选基地,对下世纪国民经济的发展具有重大意义.然而,该区地处我国西部的毛乌素沙漠和陕北黄土高原的接壤地带,水资源贫乏,地质及生态环境脆弱.因此如何在煤炭资源开采的同时,最大限度的保护水资源、保护生态环境是一事关该区经济可持续发展的大事,必须在煤炭资源大规模开发之前进行前期深入系统研究,为合理开采规划和设计提供宏观决策依据.

1　矿区地形地质概况

榆神府矿区地表呈西北高、东南低的特点.海拔1200～1300m,地势总体平坦.依据卫星TM图像可清楚地将矿区地貌分为两大类型,即西部为风积沙地貌(毛乌素沙漠前滩),东部及北部为黄土梁峁丘陵地貌.矿区内地层,由地表到煤系地层描述如下:

(1)风积沙(Q4eol)　分布广泛,是地表沙漠的组成物质,以浅黄色粉细砂为主,厚0～30m.榆神矿区一般厚5m,与萨拉乌苏组构成统一含水层.

(2)萨拉乌苏组(Q3S)　分布广泛,是区内最主要的含水层,岩性以中细砂为主,厚0～145m,其厚度受控于基岩顶面古地形,为一套河湖相沉积物,在榆神矿区,厚度0～67130m,平均20m,是矿区主要含水层,具供水意义,并对矿区生态环境起控制作用,是保水采煤的保护目的层.

(3)离石组(Q2L)　在神北、榆神矿区均有出露,分布不连续,岩性为灰黄、棕黄色亚砂土、亚粘土,夹多层古土壤,具柱状节理,厚0～109150m,平均20～30m.

(4)第三系上新统三趾马红土(N2)　在各大沟系分水岭地带有出露,分布不连续,在神北矿区呈零星分布,榆神矿区分布较广,连续性好,厚0～110m,一般30m,岩性为棕红色粘土及粉质粘土.

(5)白垩系洛河组(K1l)　紫红、桔红色中粗粒砂岩,巨厚层状,胶结疏松、大型交错层理,底部为砾岩,厚0～350m,分布于榆神矿区西部、孟家湾普查区及神北矿区西北部,在区内一般厚18～30m.

收稿日期:1999-11-19

基金项目:原煤炭工业部“九五”重点项目(96-28)

3参加研究工作的还有赵洪林,范立民,孙占起,孙亚军,周笑缘,夏　菲,等

(6)安定组(J 2a )　岩性以紫杂色泥岩、砂质泥岩为主,与粉砂岩、细砂岩互层,厚0～114m ,平

均30～40m.

(7)直罗组(J 2Z )　上部以紫杂、灰绿色泥岩、粉砂岩为主,夹砂岩透镜体;下部以灰白色砂岩为主,夹泥岩条带,底部有砾岩.在神北矿区各沟谷上游出露,风化裂隙较发育,厚0～134m ,平均30～50m.

(8)延安组(J 2y )　为本区的含煤地层,由中、厚层砂岩和中、薄层泥岩组成,厚150～280m ,在榆神府矿区广泛分布,含可采煤层13层,主采煤层一般3～6层,由浅到深依次为1-2,2-2,3-1,4-2,4-3,5-2,5-3煤.开采对砂层水造成影响最大是最上部的一层煤,神北区主要为1-2和2-2,平均厚度分别为2181和4110m ,榆神矿区为2-2煤,平均厚10104m.

2　含水层分布特征

榆神府矿区内对保水采煤有意义的主要含水层为砂层水(萨拉乌苏和风积沙)和烧变岩水.与保水有关的含水层的空间分布和富水特征(图1)

:

图1　榆神府矿区保水采煤工程地质条件分区

Fig 11　Z onatin of the engineering geological conditions concerned with protected

water resources during coal mining action in Yu 2Shen 2Fu Mine Area

(1)砂层越厚之处,其富水性也越强;

(2)神北矿区砂层分布不连续,呈零星状,且厚度较小,一般小于20m ,所以该区的地下水分布很

不均匀,只有在局部砂层较厚的地方才有保水意义;

(3)榆神矿区秃尾河以西地区砂层分布连续,且厚度大,为20～140m ,一般为40m ,所以该区地下水丰富,为重点保水区;

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2000年第25卷

(4)榆神矿区秃尾河以东地区,基本无砂层分布,为无水区;

(5)烧变岩带规模大、连续性好、富水性强的有两个地带,即秃尾河西岸2-2煤烧变岩带,窟野河、乌兰木伦河西岸1-2,2-2煤烧变岩带(两煤层烧变岩上下已连成一体).

从总体来看,榆神府矿区保水的地方主要为榆神矿区西部的孟家弯区,北部的沟岔一带以及秃尾河及窟野河-乌兰木伦河西岸条带分布的烧变岩带.神北矿区局部较厚砂层地带(北部)含水亦较大,也应最大限度的加以保护.

3　隔水粘土层的工程地质特征

隔水粘土层是指由离石黄土和三趾马红土共同组成的粘土层,为砂层含水层的直接隔水底板.粘土层的空间分布(连续性和厚度)、天然及采动后渗透系数变化等性质对实现保水采煤意义重大.从图1可见,隔水粘土层在大保当区及沟岔水源地一带连续分布,厚度一般为20～60m ,在大保当区南部达100m 以上.在神北矿区及秃尾河以东地区,在有萨拉乌苏组含水层的地方,粘土层缺失,或很薄.这一自然分布条件,决定了在大保当区及沟岔一带具有实现保水采煤的可能性.311　天然条件下的工程地质性质 经过现场坑探取样、原位渗透和室内渗透及钻孔取样室内试验,测得粘土层基本物理力学性质指标(表1)、水理性指标(表2).

表1　粘土层基本物理力学性质指标

T able1　The b asic physical and mechanical character indexes of the clays

地层

时代

岩　性

物　理　性　质

含水量

/%密度/g ?cm -3

比重

孔隙比

孔隙度

/%力学性质

粘聚力

/kPa 内摩擦角/(°)压缩系数/MPa -1

压缩模量/MPa 无侧限抗压

强度/kPa Q 2l 离石黄土1119～

17131163～11862169～21710162～01883813～461938～1012719～33180108～01257～2211119～159

N 2三趾马红土

1714～1817

1184～1187

2171～2172

0172

41～42

76～96

2812～3219

0106～0111

1515～2813

182～212

表2　粘土层的水理性质指标

T able2　The hydrophysical character indexes of the clays

岩　性

液限/%

塑限/%

塑性指数

液性指数

渗透系数/m ?d -1

饱和度/%

湿陷系数

自由膨胀率/%

离石黄土　2519～31181619～1817719～1311<0010976～1154111～65160～010055

-三趾马红土3312～3612

2111～2617

717～1211

0～0109

0100596～016

65～70

-

2165～26

312　采动影响后的渗透性变化

采用三轴伺服仪测定离石黄土和红土样在三轴加载(按天然埋深值施加围压)全应力-应变过程中的

渗透系数,研究粘土层在采后因应力大小变化而产生变形和破坏条件下渗透性能的变化.不同地点用槽探采取7组原状土样进行试验,取得不同应力、应变状态下渗透系数62个.得到的结果是:离石黄土渗透系数为01032～21092m/d ,红土为01002～01941m/d ,且最大值主要集中在土样由弹性进入塑性临界点附近,一但进入塑性变形段(都为塑性硬化),渗透系数反而逐渐减小(图2). 上述研究表明,研究区内离石黄土和红土在天然条件下是良好的隔水层,而且只要其位于煤层开采上覆岩土层整体移动带内,采后亦可起到良好的隔水作用.

1

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图2　隔水粘土层三轴伺服仪试验代表曲线Fig12　Typical test curves of the clay pans by triaxial serve test system 1———应力应变曲线;2———渗透系数变化曲线4　基岩风化带工程地质特征

基岩风化带的岩性、厚度、风化程度、粘土矿物成分、透水性等对煤层开采后覆岩导水裂隙带的发育高度及导水性能有较大影响[1,2],因而也是本区保水采煤的重要工程地质条件之一.根据大量钻孔岩芯鉴定和物探测井曲线分析,研究区内榆神矿区风化带一般厚20m,最厚达58137m;神北矿区一般10～20m,最厚4410m;强风化带一般5～8m.榆神矿区采样测试结果表明,风化带内粘土矿物高岭石与蒙脱石的相对百分含量分别为35%和5%,遇水有一定膨胀性.研究区内风化带强度已明显降低,单轴抗压强度强风化带为4180～6165MPa,弱风化带为8128～24186MPa.现场钻孔抽

水实验获得的渗透系数k=01006～01040m/d,具有良好的隔水性能.

5　煤层上覆基岩层段(未风化岩)的工程地质特征

511　基岩厚度

最上主采煤层上覆基岩厚度(从煤层顶板到松散土层底部,包括基岩风化带)等值线见图1,图中显示,在神北矿区、榆神矿区秃尾河以东地区,基岩较薄,一般为20～40m,一些地方小于20m.如果这些地方基岩上直接为砂层含水层(无粘土隔水层),则煤层开采后含水层中的水会通过上覆基岩导水裂隙渗漏到井下,即这些地方不具备保水采煤的工程地质条件.在榆神矿区秃尾河以西的大部分地区,基岩厚度大,煤层开采导水裂隙带不会沟通砂层含水层,为保水采煤提供了工程地质条件保证.

512　煤层顶板组合类型

煤层直接顶和老顶的力学组合关系对煤层开采后覆岩变形破坏程度,即“三带”发育高度有重要的影响[3,4],因此也是影响保水采煤的重要工程地质条件之一.研究区内覆岩顶板力学组合类型见表3.

513　岩体结构特征

研究区内覆岩以层状结构、块状结构为主,少数砂岩层为整体结构.岩石质量指标RQD值:泥岩组为30%～70%;砂岩组为50%～90%;煤为0～40%.

6　保水采煤工程地质条件分区

根据2-2主采煤层之上松散含水层、隔水层及上覆基岩的空间分布及其组合形态,将榆神府矿区保水采煤工程地质条件分为5类:砂土基型(Ⅰ)、砂基型(Ⅱ)、土基型(Ⅲ)、基岩型(Ⅳ)、烧变岩型(Ⅴ)(图1).

Ⅰ型区　指主采煤层之上由砂层、土层和基岩组合起来的覆岩结构类型,全区广泛分布,约占总面积的80%,榆神矿区分布最广,神北矿区仅在大柳塔以北、活鸡兔和柠条塔等地小面积分布.砂层是矿区的主要含水层,在小壕兔附近最厚可达145m,秃尾河两岸及柠条塔一般厚20～40m;粘土隔水层主要分布在分水岭附近,一般厚60～80m,秃尾河沿岸较薄,一般小于20m,在榆神矿区粘土隔水层连续分布,在神北区则不连续;榆神矿区2-2煤层上覆基岩较神北矿区厚,其中孟家湾区最厚可达600m.因此,该区工程地质条件对保水采煤十分有利.

Ⅱ型区　即煤层覆岩由砂层和基岩组成的类型区,仅在神北矿区乌兰木伦河以东柳根沟、哈拉沟、母河沟等水源地小面积分布.砂层一般厚20m,上覆基岩一般厚20～50m,富水性强的松散含水层直接覆盖于煤系岩层之上,其间没有连续分布的粘土隔水层,且煤层上覆基岩很薄,其中瓷窑湾矿只有117～254煤 炭 学 报2000年第25卷

2010m ,已发生了突水溃沙灾害,所以该类型区直接实现保水采煤几乎不可能,只有采用矿井水净化等

间接方法来充分利用水资源.

表3　煤层顶板组合分类

T able 3　Combination types of the roof rock strata of the coals

煤层编号

岩　组　特　征

直　接　顶

老 顶

顶板分类分布范围

1

-2

1

2泥岩、粉砂岩组,厚度114～312m ,σc =3313～4010MPa

细砂岩,厚度110～114m ,σc =6214～

7514MPa

半坚硬-坚硬大柳塔中砂岩组,厚度112～315m ,σc =2710～

3015MPa

半坚硬-半坚硬

朱盖塔2-2

3

砂质泥岩组,厚度0175～3130m ,σc =4512～8317MPa

中细砂岩组,厚度015～2010m ,σc =5911～9719MPa

坚硬-坚硬大柳塔4粉砂岩组,厚度4120～15172m ,σc =5915～8310MPa

中细粒长石砂岩组,厚度10147～13125m ,σc =5612～6912MPa 坚硬-坚硬榆神矿区5

粉砂岩组,厚度112～819m ,σc =23187～39172MPa

中粒砂岩组,厚度113～317m ,σc =2417～4010MPa

坚硬-半坚硬前石畔3-16粉砂岩组,厚度017～610m ,σc =4313～10918MPa

细砂岩组,厚度018～715m ,σc =4818～7719MPa

坚硬-坚硬全区广泛分布4-27粉砂岩组,厚度210～315m ,σc =4413～6916MPa

中细砂岩组,厚度111～810,σc =4017～9615MPa

坚硬-坚硬神北矿区4-38粉砂岩组,厚度212m ,σc =6612MPa 细砂岩组,厚度718～817m ,σc =4017～8919MPa

坚硬-坚硬榆神矿区5-29粉砂岩组,σc =4112～6713MPa 中细砂岩组,σc =4019～6014MPa 坚硬-坚硬神北矿区5

-3

10

粉砂岩组,σc =50～62MPa

中细砂岩组,σc =5214～7313MPa

坚硬-坚硬

榆神矿区

注:σc 为基岩的抗压强度.

Ⅲ型区　即煤层覆岩由土层和基岩构成的类型,无保水意义,属于无水采煤区,但为了井下采煤工作面安全,要注意留设浅部合理防塌煤柱.该类型主要分布在大保当区秃尾河以东及神北矿区考考乌素沟

以北至乌兰木伦河以西地区. Ⅳ型区　为直接出露于地表的基岩区,含水甚微,无保水意义,属于不影响煤层开采区,主要分布在秃尾河、窟野河及其两岸支谷中. Ⅴ型区　烧变岩区沿乌兰木伦河、悖牛川、秃尾河、窟野河及其支沟呈条带状展布,一般溯河谷而上变窄,最后尖灭在沟谷中.火烧区(从5-2煤露头到1-2或2-2煤层的火烧区边界)是南区宽,愈往北愈窄以至消失.秃尾河西2-2煤和3-1煤火烧区叠加,宽度约4km ;在常家沟与麻家塔之间大梁上,2-2煤、3-1煤、4-2煤、5-2煤火烧区叠加,最宽达12km.该区接受萨拉乌苏含水层的补给,也是重点保水区之一.

7　结 论

(1)榆神府矿区含水层富水性空间分布不均匀,只有在大保当及其以西地区、沟岔一带、秃尾河和乌

兰木伦河烧变岩带及神北局部砂层厚的地区,保水才有意义.

(2)榆神府矿区粘土层离石黄土和三趾马红土在天然情况下是其上覆砂层含水层(萨拉乌苏和风积沙)的良好隔水层,煤层开采后,其渗透性能也没有明显增加,为保水采煤提供了重要基础.

(3)煤层覆岩以层状结构、块状结构为主,少数砂岩层为整体结构;覆岩直接顶-老顶力学组合类型大都为坚硬-坚硬型,少数为半坚硬-坚硬型.

(4)根据松散含水层、隔水层及最上主采煤层上覆基岩的空间分布及其组合形态,将榆神府矿区保水

3

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采煤工程地质条件分为5种类型,对保水采煤有意义的是砂土基型(Ⅰ)和烧变岩型(Ⅴ),应根据区内更详细的工程地质条件,研究确定保水煤岩柱合理高度,以便实现直接保水采煤;对砂基型(Ⅱ)区,应在更详细研究区内的水文工程地质条件的基础上,探寻间接保水采煤的途径,如含水层采前疏排、矿井水净化利用、条带开采等方法;其他类型区没有保水意义,可实行直接开采.

参考文献:

[1]　于双忠.煤矿工程地质研究[M].徐州:中国矿业大学出版社,1991.130～133.

[2]　于双忠,彭向峰,李文平,等.煤矿工程地质学[M].北京:煤炭工业出版社,1994.279～282.

[3]　何国清,杨　伦,凌赓娣,等.矿山开采沉陷学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1991.310～320.

[4]　煤炭科学研究总院西安分院.煤矿安全手册(第五篇)[M].北京:煤炭工业出版社,1992.109～124.

作者简介:

李文平(1965-),男,湖南澧县人,副教授.1995年于中国矿业大学获博士学位,主要从事工程地质、岩土工程和环境地质方面的科研和教学工作.参加完成国家“七五”攻关、部重点等项目10余项;负责主持国家自然基金、部重点、部基金及工程应用项目10项.获省部级科技进步二等奖3项.合编《煤矿工程地质学》,获煤炭部普通高校优秀教材二等奖.发表论文34篇.

Study on the engineering geological conditions of protected

w ater resources during coal mining action in Yu2Shen2Fu

Mine Area in the North Shanxi Province

L I Wen2ping1,YE Gui2jun2,ZHAN G Lai3,DUAN Zhong2hui4,ZHAI Li2juan3

(11Chi na U niversity of Mi ni ng and Technology,X uz hou　221008,Chi na;21Chi na N ational A dmi nist ration of Coal Geology,Zhuoz hou　072752,Chi na;31Hydrogeological B ureau of Chi na N ational A dmi nist ration of Coal Geology,Handan　056004,Chi na;41No1185Coalf iel d Geology Team of S hanxi Provi nce,Y uli n　719000,Chi na)

Abstract:Based on the information of coal resource geological exploration,combining field engineering geological investigation,in situ and laboratory testing results,the characteristics of the engineering geological conditions concerned with protected water resources during coal mining action in Yu2Shen2Fu Mine Area are analyzed and summarized.The studied area have been zoned according to the engineering geological condition differences. The possibility of protected water resources during coal mining action in the different engineering geological con2 dition areas in the studied area is discussed preliminarily.

K ey w ords:Yu2Shen2Fu Mine Area;protected water resources during coal mining action;engineering geologi2 cal condition;zonation

矿区水文地质工程地质勘探规范01458

矿区水文地质工程地质勘探规范(GB12719—1991) 1 主题内容与适用范围 1.1本规范是固体矿产(金属、非金属、煤下同)矿区(或井田、矿段下同)水文地质工程地质勘探工作的基本准则，规定了勘探类型、勘探程度、工程量、勘探技术要求及矿区水文地质工程地质环境地质评价和报告编写的基本要求。1.2 本规范适用于固体矿产矿区水文地质工程地质勘探，是制订勘探设计、工程质量检查、验收和报告编写、审查批准的依据。 2 引用标准 GB 3838 地面水环境质量标准 GB5034 农田灌溉水质标准 GB5749 生活饮用水水质标准 GB 8537 饮用天然矿泉水 GB 8978 污水综合排放标准 GB11615 地热资源地质勘查规范 GBJ27 供水水文地质勘察规范 3 总则 3.1 勘探工作的基本任务 3.1.1 查明矿区水文地质条件及矿床充水因素，预测矿坑涌水量。对矿床水资源综合利用进行评价，指出供水水源方向。 3.1.2 查明矿区的工程地质条件，评价露天采矿场岩体质量和边坡的稳定性，或井巷围岩的岩体质量和稳固性，预测可能发生的主要工程地质问题。 3.1.3 评述矿区的地质环境质量，预测矿床开发可能引起的主要环境地质问题，并提出防治的建议。 3.2 勘查工作阶段划分及其工作程度要求

矿区水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价应与矿产地质勘查工作阶段相适应，分为普查，详查和勘探三个阶段。水文地质和工程地质条件简单的矿区，勘查阶段可简化或合并。但提供矿山建设设计作依据的地质勘查报告，均应达到勘探阶段的要求。 普查阶段：结合矿产普查进行，对于已进行过区域水文地质工程地质普查的地区，其资料可直接利用或只进行有针对性的补充调查，大致查明工作区的水文地质工程地质和环境地质条件。 详查阶段：基本查明矿区的水文地质工程地质和环境地质条件，为矿床初步技术经济评价、矿山总体建设规划和矿区勘探设计提供依据。 勘探阶段：详细查明矿区水文地质工程地质条件，评价地质环境，为矿床的技术经济评及矿山建设可行性研究和设计提供依据。 3.3 勘查范围宜包括一个完整的水文地质单元，当水文地质单元面积过大时，应包括疏干排水可能影响的范围。 3.4 已确定具有工业利用价值的矿床，通过详查工作满足矿山总体建设规划需要，但矿区水文地质或工程地质条件直接影响矿山建设开发总体设计时，应超前进行水文地质或工程地质勘探。 3.5 水文地质或工程地质条件极复杂的矿区，如确需立项建设的矿山，而勘探阶段的工作程度又难于满足设计要求，应根据矿山建设设计的实际需要，针对主要问题进行专门性的水文地质或工程地质勘探。 3.6 矿区环境地质调查评价是在地质、水文地质、工程地质勘查工作的基础上，对矿区的地质环境作出评价。 3.7 矿区水文地质工程地质勘探，应从社会的综合效益出发，既要研究保障矿山安全，连续生产，又要研究矿山排水的综合利用以及对附近水源地和地质环境的可能影响。

煤矿保水开采技术

中国矿业大学 题目：保水开采技术 2014年10月26日

摘要： (3) 一、研究背景 (3) 二、煤炭开采对地下水的影响分析 (4) 1.1煤炭开采对地下水水位的影响 (4) 1.2煤炭开采对地下水水质的影响 (4) 三、保水开采技术途径 (5) 2.1 合理选择开采区域 (5) 2.2留设防水煤岩柱 (5) 2.3 应用保水采煤方法 (5) 2.4对采矿区实施充填 (6) 2.5 长壁工作面快速推进 (6) 四、煤矿保水开采主要影响因素 (7) 五、榆神府矿区保水开采实践 (7) 4.1矿区概况及水资源破坏情况 (7) 4.2保水开采工程技术措施及保水效果 (8) 六、煤矿保水开采的研究方向 (9) 七、结语 (9) 参考文献： (9)

针对采煤过程对区域水文地质的影响和对地下水资源的破坏问题，从煤矿开采对地下水位、水质的影响，工作面的布置、煤岩柱的留设、采煤方法、长壁工作面快速推进等方面提出了保水开采的技术途径。以榆神府矿区保水开采实践为例讲述保水开采方法的效果，总结了保水开采技术今后的研究方向，提出了可行性研究方位，完善了保水开采技术的理论体制。 关键字：保水开采、水资源破坏、煤矿水位、水质 一、研究背景 长期以来，我国煤炭开采一直是以牺牲矿区环境为代价，在煤炭开采后，造成农田以及建筑物破坏、村庄迁徙、矸石堆积如山，河川迳流量减少，部分地区地下水水源干枯、土地沙漠化等矿区生态环境严重破坏的问题。随着我国煤炭产量的不断增加，煤炭开采所带来的环境问题愈加突出，其中水资源的破坏问题最为明显，也最为敏感，因为我国大部分矿区分布在中西部干旱半干旱地区。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始迳流，大量排出地下水；采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通，形成大规模地下水降落漏斗，造成区域含水层水位下降，直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体 (河流、湖泊、井泉等)的原来形态，造成部分沟泉水量减少甚至干涸；影响当地居民正常的生产生活，进而影响区域植被生长，甚至土地沙漠化。我国每年采煤破坏地下水22亿m3。而同期南水北调工程的调水量为448亿m3、总投资约5 000亿，此外，不少矿井发生突水事故，造成经济损失。可见保水开采的经济效益、社会效益、生态效益是巨大的。随着人们对环境保护意识的加强，越来越强调发展与环境相协调的煤炭开采技术，即开发绿色采矿技术，对水资源的保护性开采技术，是绿色采矿技术的核心内容之一．保水开采刻不容缓我国西北地区煤炭资源丰富，煤层厚、埋藏浅，人为的疏干排水和采动形成的导水裂隙造成煤系含水层的自然疏干和第四系含水层的流失，破坏了地下水资源，使原本脆弱的西部环境问题更加突出。因此，在采煤前查明矿区水资源分布范围和状态，掌握含水层、隔水层厚度等水文地质资料，合理选择采矿工艺，有效控制覆岩破坏，进行保水采煤或尽可能的减少对水资源的破坏，是煤矿区保水开采重要研究内容?。保水开采的目标是在防治采场突水的同时，对水资源进行有意识的保护，使煤炭开采对矿区水文环境的扰动量小于区域水文环境容量。研

陕西榆神矿区三期规划区总体规划

陕西榆神矿区三期规划区总体规划 环境影响评价报告书 （简写本） 中煤科工集团西安研究院 （原煤炭科学研究总院西安研究院） 二零一二年三月

1规划背景及评价任务由来 1.1规划背景 榆神矿区三期规划区是国家大型煤炭基地（陕北基地）两个规划矿区（榆神矿区、榆横矿区）中榆神矿区的一部分。榆神矿区三期规划位于陕西省榆林市北部的陕(西)、(内)蒙两省(区)边界东侧，行政区划隶属榆林市榆阳区及神木县管辖。矿区地理坐标位于东经109°39′04″～110°06′01″、北纬38°30′00″～38°52′30″之间。规划区东西宽34km，南北长26km，面积870.2km2。规划区保有地质资源储量13797.97Mt。规划区煤质优良，与当地其他矿区相比具有较高发热量和特低硫～低硫、特低磷和低燃点等特点，是良好的动力和化工用煤。矿区水、电、路等外部条件基本具备。 国家《煤炭工业“十一五”规划》确定了西部地区煤电同步建设、“三西”（山西、陕西、内蒙古西部）地区调节全国产量、东部地区稳定生产规模的煤炭开发原则，进一步明确了推进“西电东送”、“煤炭液化”等综合战略的实施，榆神矿区三期规划区属国家陕北大型煤炭基地的一部分，矿区开发符合国家煤炭战略布局。 其次，榆林市社会经济总体呈跨越式发展，但区域发展不平衡的问题依然存在，矿区主要为农业区，农、副、牧业基础设施差，工业基础薄弱，经济发展落后，与周边地方经济发展步伐差距越来越大，矿区开发建设必将使资源优势尽快转化为经济优势，并带动相关产业的发展，促进区域经济发展，因此矿区开发是地方经济发展背景所需要。 第三，榆神矿区三期规划区属国家陕北大型煤炭基地的一部分，煤炭产品定位为“调出区”，区内煤炭为长焰煤41号(CY41)和不粘煤31号(BN31)，是优质的动力、化工用煤，目前陕西渭化、陕化、东陈煤化工园区、锦界工业区煤化工项目对本区煤炭资源需求量较大，另外东南沿海大型燃煤电厂也对本区煤炭资源有较多需要，这些企业或园区已与榆神矿区三期规划区开发主体（陕西煤业化工集团）达成供煤初步意向，因此开发榆神矿区三期规划区对满足市场煤炭需要有重要意义。 第四，近年来地质部门陆续在矿区内完成了大量地质调查与勘探工程，区内详查+勘探面积已占矿区总面积72%左右，已基本查明规划区煤炭资源条件，具备规划和开发基本条件。 最后，矿区煤炭储量较丰富、开采技术条件较为优越，开展矿区总体规划，系统规划矿区开发规模、时序对，合理开发利用煤炭资源、限制小煤矿的滥伐滥采、保护国家煤炭资源有着积极的促进作用。

龙头山银矿区水文地质条件

第一节矿区水文地质条件 一、地下水含水岩组划分 （一）、松散堆积物含水岩组 1、第四系全新统冲积物含水岩层： 呈带状东西向分布于矿区成矿带南侧河道带中，岩性为含砾中细砂，砾石成份为安山岩、灰岩，厚度0.5---8.0m，水位埋深0.5—3.5m，地处地下水排泄区，水力坡度0.005—0.01出水量5.0—10.0m3/h，为孔隙潜水，地下水动态变化受气候的影响，为HCO—MgNaCa型水，矿化度0.67克/升。 2、第四系上更新统坡积物含水岩层： 大面积分布于河道带两侧丘陵缓坡地带，表部土壤层厚0.0— 0.3m，中上部为含钙核砂质粘土，红色，.厚0.0—2.0m，弱透水不含水，中下部为含粘性土砂砾石，砾石无磨圆无分选，成份为安山岩和凝灰岩，含孔隙潜水，厚度0.0—9.0m，水位埋深6.0—13.5m，单井出水量5.0m3/h，为HCO—MgCaNa型水，矿化度0.55克/升。 （二）、火山碎屑沉积岩裂隙水含水岩组 1、侏罗系中统新民组火山碎屑沉积隔水岩层： 大面积出露分布于矿区南部丘陵区，与下伏二叠系下统大石寨组地层呈不整合接触，岩性为熔结凝灰岩、安山岩等，灰色、灰紫色，除表部风化裂隙层透水性较好局部弱含水外，一般弱透水不含水。 2、二叠系下统大石寨组火山碎屑沉积含水岩层： 大面积出露分布于矿区成矿带以北丘陵地区，岩性为二迭系下统大石寨组安山岩、安山质凝灰岩，灰绿色，块状构造，裂隙较发育，一般弱透水弱含裂隙水，仅在上部与残坡积层接触面以下20.0—25.0m深度内含风化裂隙潜水，含水层厚度小于20.0m，水位埋深8.0—14.5m，地处地下水补给径流区，水力坡度0.02—0.04，单井出水量小于5.0m3/h；局部岩石受NE向断裂构造的作用裂隙较发育，与其它富含水岩组或水源沟通后形成较富水的脉状地下水。为HCO—MgCaNa型水，矿化度0.55克/升。 （三）、碳酸盐岩沉积裂隙—岩溶含水岩组： 主要出露分布于矿区成矿带以南中部丘陵区和隐伏于第四系含水岩组之下，岩性为二迭系下统大石寨组大理岩化白云质灰岩，灰色、灰黑色，钻孔揭露厚度55—184m，裂隙--岩溶地下水富水性分布具明显的不均匀性和各向异性。1、垂向上自上而下可化分出三个裂隙—岩溶发育

工程地质与水文地质 知识点

●工程地质学：主要是研究与工程建设有关的地质问题的学科。 ●水位地质学：主要是研究地下水的学科。 ●地球外部环境：大气圈、水圈、生物圈。●地球内部环境：地壳、地幔、地核。 ●地质作用：这种由于自然引力引起地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和 发展的各种作用。 ●地质作用的形式：内动力地质作用和外动力地质作用。 ●内动力地质作用：构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。 ●外动力地质作用：风化、侵蚀、搬运、沉积和硬结成岩作用。 ●矿物：指地壳中的化学元素在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质或 化合物。 ●矿物的光学性质：自色、他色，假色。●矿物的光泽：玻璃、油脂、珍珠、丝绢等光泽。 ●硬度：矿物抵抗机械作用的能力。滑石方莹磷，正石黄刚金指甲>2.5>石 ●岩浆岩：是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石 ●岩浆岩结构：按结晶程度→全晶质、半晶质、非晶质结构 按晶质大小→隐晶质、显晶质、玻璃质结构 按颗粒大小→等粒、不等粒结构 ●岩浆岩构造：块状、流纹状、气孔状、杏仁状构造。 ●沉积岩：是指在地表或接近地表的岩石遭受风化剥蚀破坏的产物，经搬运、沉积和固结 成岩作用而形成的岩石。 ●沉积岩形成过程：风化破坏阶段→搬运作用阶段→沉积作用阶段→固结成岩阶段。 ●沉积岩结构：碎屑、泥质、晶质、生物结构。 ●沉积岩构造：层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。 ●变质岩：地壳中先成岩石，由于构造运动和岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化， 使原来岩石的成分、结构、构造等发生一系列改变而形成的新岩石。 ●变质岩结构：变晶、变余、碎裂结构。 ●变质岩构造：片麻状、片状、千枚状、板状、块状构造。 ●地壳运动：使地壳内岩石发生位移变形的作用。 ●地壳运动按运动方向可分为：升降（垂直）运动和水平运动。 ●相对地质年代：地壳上地层或岩体的形成顺序。 ●相对地质年代的确定方法：地层学方法或古生物学方法。 ●绝对地质年代的确定方法：同位素地质年龄方法。 ●岩层产状：岩层层面的空间状态。 ●岩层产状三要素：走向、倾向、倾角。 ●倾斜构造：原来水平状态的岩层，在地壳运动的作用下，发生倾斜，造成岩层层面与水 平面只见具有一定的倾角，成为倾斜构造。 ●褶皱构造：刚性的岩石在千百万年缓慢的水平挤压的作用下，由原来水平平展的形态变 成一系列连续的弯曲，形成褶皱构造。 ●褶皱要素：核、翼、转折端、枢纽、轴面。 ●断裂构造：岩体在地壳运动的力的作用下会发生变形。但是当变形超过岩石的变形极限 时，岩石的连续性完整性将会遭到破坏产生断裂。岩层断裂后，如果断裂面两侧岩体没有发生显著的相对位移，称为裂隙（节理）；有相对位移，则称为断层。 ●风化：在气温变化、大气、水溶液和生物因素的影响下，使地壳表层的岩石在原地遭受 破坏和分解的作用。 ●风化分类：物理、化学、生物风化作用。●风化影响因素：气候、地形、岩石性质。

榆神工业区总体规划

《榆神工业区总体规划》获省发改委批复 省发改委日前发文批复了《榆神工业区总体规划》（2010—2030年）。《规划》提出，将用20年时间，使榆神工业区发展成为陕北重要工业区、陕北能源化工基地的核心载体、榆林市重要的经济增长区、国家循环经济示范区，实现城乡统筹发展。预计2015年，工业区完成投资1500亿元，产值达到1000 亿元；2030年工业区总投入达6170亿元，产值达4730亿元，工业增加值达1531亿元，利税1027亿元，创造就业岗位10万个。 5年内煤炭生产规模超亿吨 榆神工业区坐落在榆神矿区一期和二期腹地，控制性规划面积1108平方公里，涉及榆阳区和神木县6个镇、52个行政村，人口2.9万人，这里矿产资源十分丰富。《规划》提出，在5年内将重点推进锦界工业园、清水工业园、榆树湾新材料产业园、大保当物流园、文化创意产业园及大保当组团建设，完成“六大产业园”和“八大主导产业”发展框架构建，完成工业区移民搬迁方案，启动中心城镇建设。煤炭生产规模将达到1亿吨，煤电装机达800万千瓦，煤化工规模达到1500万吨。 建成一批世界级煤电化项目 10年内形成煤炭—煤电—煤盐化工—装备制造—物流紧密结合的产业链条，实现“国内一流、国际知名”的国家级能源化工基地发展目标，一批世界级的煤电化项目建成投产，包括神华集团年产8500万吨煤矿建设项目（国内最大煤炭产区）、神华陶氏百万吨煤制烯烃项目（规模居世界第一位）、陕西北元化工年产100万吨盐化工项目（规模居世界第一位）、陕西国华锦界能源公司4×1000兆瓦超超临界发电项目（居世界前列），确立工业区国家级能源化工基地的地位，工业区新增总投资3200亿元，新增产值2300亿元。 能耗指标达到国际先进水平 《规划》提出，工业区整体技术水平要达到或接近发达国家水平，尤其是煤炭实现综采、煤电发展超超临界、煤化工大规模采用清洁和各种先进技术，重点企业产品技术与服务达到世界一流水平，培育若干具有国际知名度的研发孵化转化中心。发展循环经济，年节能率不低于4.5%，万元产值综合能耗降至2吨标煤以下，万元产值耗水控制在10吨以下，主要产品单位能耗指标2030年达到或接近国际先进水平。利用矿井疏干水，实施污水深度处理，提供中水回用比例，环保投入力争达到总投资的10—20%，实现工业废弃物固体资源化、液体减量化、气体无害化，废气处理达标率及烟尘控制区覆盖率达到100%。 文化创意产业产值100亿 工业区将重点发展煤炭、煤电、煤盐化工、装备制造、新能源新材料、物流、

榆林市榆神煤炭有限责任公司

榆林市榆神煤炭有限责任公司 榆林市榆神煤炭有限责任公司是榆林市委市政府为顺应国家煤炭产业结构调整政策，加强政府对煤炭产业的宏观调控能力，加快榆神矿区开发建设进程,全面提高我省地方煤炭企业市场竞争能力和综合效益，实现煤炭产业发展效率和公平的兼顾统一而组建的国有股份制企业。 公司的主要业务一是负责榆神矿区大型骨干矿井—榆树湾煤矿(设计生产能力800万吨/年,总投资13.72亿元)的开发建设,二是执行榆政发[2001]105号文件精神，负责经营经神延铁路外运煤炭业务，从而逐步实现榆林地方煤炭以国有企业集中开发生产为主体，以资产为纽带、以运销为龙头联合乡镇小矿走一体化生产销售经营的新格局。 2002年6月公司由榆林市、榆阳区、神木县、横山县四方以5:2:2:1的比例合资组建，初期注册资本金1000万元，经过4年发展壮大，2005年注册资本金11546万元。按照新企业、新机制、高起点、高效益要求和精简效能原则，公司所有员工全部实行招聘，公司下设综合管理部、计划财务部、运输销售部、生产发展部、政治工作部五个部门,拥有全资子公司榆林市榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司。现有员工143人。 榆神煤炭公司从2002年6月成立至2005年12月，累计销售煤炭800多万吨，实现税利5亿多元。公司从零起步，经过四年发展，企业已经成为陕西地方煤炭行业中的第二大生产销售经营实体。 公司经营销售的榆神煤炭产自陕北侏罗纪煤田主体部分的榆神矿区，煤种为长焰煤、不粘煤、弱粘煤，具有特低硫、特低磷、特低灰、中高发热量的特点，有“天然洁净煤”、“环保煤”之称。可用作动力煤、气化煤、活性碳煤、低温干馏煤和高炉喷吹煤等。 榆神煤炭质量指标（混煤） 全水分Mt <12% 发热量Qnet 6000—6300Kca/kg 内水分Mad 4---6% 灰溶点HT 1150----1250℃ 挥发分Vdaf 30----38% 粘结指数0 灰分Ad 7----10% 可磨指数50---60% 焦渣特征ＪT 2---3 抗碎强度80---89% 固定碳Ｆcad 52----55% 磷分0.003---0.005% 全硫St,d 0.5----0.8% 粒度0----50mm

工程地质及水文地质实习报告

工程地质及水文地质 实验报告 姓名：廖阳 班级：农业水利工程201404 学号：20140993

时间：2016.12.14—2016.12.15 地点：汉源县瀑布沟水电站，汉源县城边坡治理；名山区百丈水库及红光水库，牛碾坪万亩茶园，生态湿地 一，汉源县瀑布沟水电站 简介：瀑布沟水电站是国电大渡河流域水电开发有限公司实施大渡河“流域、梯级、滚动、综合”开发战略的第一个电源建设项目，它是国家"十 五"重点建设项目，也 是西部大开发的标志 性工程。是四川省灾 后重建中和本世纪以 来投产的单机和总装 机容量最大的水电站，同时也是大渡河下游的控制性水库，是一座以发电为主，兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。 水文条件及地质条件[1]：坝址区多年平均气温17.8℃，多年平均降雨量748.4mm，多年平均相对湿度68%；多年平均流量1230m3/s，年径流量388亿m3；河水多年平均含沙量 0.832kg/m3，年输沙量3150万吨，汛期平均含沙量 1.21kg/m3，推移质平均输沙量53万吨。

工程区位于川滇南北构造带北段东侧，南北向汉源-昭觉断裂和宜坪-美姑断裂切割的相对稳定的瓦山断块上，在区域构造上属相对稳定区。地震基本烈度为Ⅶ度，大坝按8度设防。 枢纽区位于大渡河由南北向急转为东西向的“L”形河湾段。枯水期河水水面高程676~678m，宽度60~80m，水深7~11m，河谷两岸山体雄厚，谷坡陡峻，自然坡度35°~50°。左岸有较宽的Ⅱ级台地，右岸下游近尼日河口处受河流切割，山体较单薄。 枢纽区岩体由澄江期花岗岩、前震旦系浅变质玄武岩、震旦系下统苏雄组流纹斑岩及流纹质凝灰岩组成，均属坚硬岩体。中粗粒花岗岩为块状构造，岩体呈块状-整体结构，广泛出露于枢纽左岸；玄武岩致密坚硬，局部具杏仁状、气孔状构造，主要分布于河床底部及右坝肩一带；流纹斑岩致密坚硬性脆，桩状节理发育，分布于枢纽区下游两岸；凝灰岩节理裂隙发育，岩体呈镶嵌-碎裂结构，分布于右坝肩一带。 枢纽区地质构造以断裂构造为主，无活动性深大断裂分布，但次级小断层较发育，规模较大的主要有三条。裂隙发育以高倾角为主。坝基河床覆盖层深厚，且夹有砂层透镜体，层次结构复杂，厚度变化大，颗粒大小悬殊，缺5~0.5mm中间颗粒，局部架空明显，存在坝基不均匀变形、渗漏、渗透稳定及地震时砂土液化等工程地质问题。河床覆盖层属强透水层，临界坡降为0.10~0.22，最大为0.65，渗透坡降过大时会发生管涌破坏，破坏坡降为0.35~0.51，最大为1.1。

对目前煤矿井下疏水保水开采技术应用研究

对目前煤矿井下疏水保水开采技术应用研究 我国的煤矿大多分布在区域缺水的北方以及西北地区，许多煤矿水资源短缺。随着煤炭工业的发展，矿区水资源短缺的同时煤炭开采还在大量排放矿井开采的废水，矿井水成为煤炭工业具有行业特点的污染源，量大面广已经严重影响了煤矿区人民的生活，同时也制约着经济的可持续发展，煤矿水资源的利用以及保护已经成为国家总体发展战略急需解决的重大问题。 标签：煤矿井下疏水井下保水 0引言 目前我國每年排放出来的矿井水为五十六亿立方米，但是真正利用到的只有百分之三十。这就造成了矿区水源枯竭、水以及生态环境的破坏。因此，我们针对采煤过程对区域水文地质的影响和对地下水资源的破坏问题，从煤矿开采对地下水位、水质的影响，工作面的布置、煤岩柱的留设、采煤方法、长壁工作面快速推进等方面提出了疏水保水开采的技术途径。本文以某矿区疏水保水开采实践为例讲述保水开采方法的效果，总结了保水开采技术今后的研究方向，提出了可行性研究方位，完善了疏水保水开采技术的理论体制。 1疏水保水开采应用技术 （1）合理选择开采区域。①对于不存在含水层或煤层埋藏适中，有含水层但其底部有厚度较大隔水层的地区。该区域煤层开采的垮落带和导水断裂带发育不到含水层底部，不至于破坏含水层结构，可以实现保水开采。②有含水层隔水层分布，但隔水层的厚度有限，煤层开采后需采取一定的措施，才可以保护地下水不受破坏的地区。③对于煤层埋藏浅、又富含水，煤层开采会造成地下水全部渗漏的地区。一旦开采，矿井突水可以通过提前疏降水工程保证，但不能保证地下水含水结构、生态环境的破坏，在没有彻底解决地下水渗漏问题之前，暂缓开发。 （2）留设防水煤岩柱。目前在松散含水层等水体下采煤，一般根据开采区域岩煤地质及水文地质条件、煤（岩）柱两侧的开采状况及采矿技术条件等因素，采取留设防水（砂）煤（岩）柱的方法进行开采。首先以钻孔冲洗液法为主，结合其他方法研究确定导水断裂带高度。 （3）对采矿区实施充填。通过留设防水煤柱固然可以达到保水开采的目的，但是需要留设大量的煤柱，这会浪费大量煤炭资源。实践证明，在埋藏浅、基岩薄和冲积层厚的条件下，煤层开采过程中对采空区及时进行充填，可以有效减小工作面前后支承压力的分布，抑制煤层顶板岩层的破坏程度、导水裂缝带的进一步发育、隔水关键层的离层和地表的下沉量，从而达到与留设防水煤柱同样的效果，避免浪费煤炭资源。目前在煤矿开采中使用较多的充填工艺主要有矸石密实充填、膏体材料充填、水砂充填和高水材料充填4种。

矿井水文地质主要图件内容及要求[1]

附录一矿井水文地质主要图件内容及要求 一、矿井充水性图 矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸，是分析矿井充水规律、开展水害预测及制定防治水措施的主要依据之一，也是矿井水害防治的必备图纸。一般采用采掘工程平面图作底图进行编制，比例尺为1/2000-1/5000，主要内容有： 1.各种类型的出（突）水点应当统一编号，并注明出水日期、涌水量、水位（水压）、水温及涌水特征。 2.古井、废弃井巷、采空区、老硐等的积水范围和积水量。 3.井下防水闸门、水闸墙、放水孔、防隔水煤（岩）柱、泵房、水仓、水泵台数及能力。 4.井下输水路线。 5.井下涌水量观测站（点）的位置。 6.其他。 矿井充水性图应当随采掘工程的进展定期补充填绘。 二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图 矿井涌水量与各种相关因素动态曲线是综合反映矿井充水变化规律，预测矿井涌水趋势的图件。各矿应当根据具体情况，选择不同的相关因素绘制下列几种关系曲线图： 1.矿井涌水量与降水量、地下水位关系曲线图。 2.矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系

曲线图。 3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。 4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。 三、矿井综合水文地质图 矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一，也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制，比例尺为1/2000-1/10000。主要内容有： 1.基岩含水层露头（包括岩溶）及冲积层底部含水层（流砂、砂砾、砂礓层等）的平面分布状况。 2.地表水体，水文观测站，井、泉分布位置及陷落柱范围。 3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。 4.基岩等高线（适用于隐伏煤田）。 5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采范围及井下突水点资料。 6.主要含水层等水位（压）线。 7.老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。 8.有条件时，划分水文地质单元，进行水文地质分区。 四、矿井综合水文地质柱状图 矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。一般采用相应比例尺随同矿井综合水文地质图一道编制。主要内容有：

矿区工程地质条件

一、工程地质特征 开采区地表为为风成沙、冲积砂砾、湖沼淤泥、草原沙土及坡积、洪积碎石、砂砾。厚度约6m，下部分别为砂砾石、砾石层，厚度约8m、红色粘土夹砂砾石及灰色粘土，厚度52.80m、含煤地层的浅灰、灰、深灰色泥岩、粉砂岩夹炭质泥岩、砂岩、砾岩及煤层等，控制最大厚度414.54m，其中可采煤层平均总厚35.34m。 全区综合分析后得出，岩石抗压强度低于6Mpa的岩层占总厚度的98％，大于6Mpa的岩层厚度反占总厚度的2％，统计数字表明本区岩石强度应属一类。露天区第三系棕红色粘土层稳定发育，钻探控制厚度为3.80～117.11m，平均厚度为51.33m。粘性较强，具可塑状态，物理性质实验结果天然含水率为20.2％，液限35.8％，塑限19.8％，液性指数0.12，塑性指数为16.2。 （一）工程地质类型 1、第一类一型：第四系细砂松散体，经疏干后可以保持稳定，第三系棕红色粘土层为可塑～硬塑半胶结状态，天然含水率20.2％，液限35.8％，塑限19.8％，抗剪强度φ值26.7°，C值0.06Mpa，属于软层，厚度大相对稳定。 2、第二类二型：含煤地层，钻孔所见风化带平均厚度在75.82米，根据岩石力学试验数据统计，抗压强度小于6Mpa的比例为岩层总厚度的98％，抗剪强度φ值为26.0度，C值0.476Mpa软，浅部泥岩风化呈粘土状，而且与上覆第三系粘土层不整合接触，对边坡稳定不利属于较弱层。 3第三类一型：坚硬岩类，主要煤层中的夹矸及结核抗压强度较大，边坡稳定性较好。 （二）工程地质勘探主要成果。

1、对各岩层的物理、力学性质进行了室内试验，为边坡稳定性分析及设备选型提供了数据。 2、查明了该区较弱岩层的层位、层数、厚度，并测定其物理、力学性质参数。 3、本区边坡类型为第一类松散岩类二型—第二类半坚硬岩、一型边坡。剥离物为松散软岩—层状中硬岩，简单中等，岩体结构类型为松散岩体—碎裂岩体—层状块裂岩体。 4、分析了本区可能引起工作帮、非工作帮、端帮边坡滑落的地质因素，提出了可能产生的滑落形式，主要包括圆弧滑动、直线型滑动、岩结构面滑动，开挖过程中的卸荷张裂倾倒型破坏等。 5、80%岩石耐蹦解指数小于80，其中可进行软化试验的岩石80%以上的软化系数小于75%，属遇水软化岩、矿山的设计建设生产中应当考虑边坡的排水系统及破坏面保护。 6、根据定量计算，按安全系数>1.25和综合确定天然稳定坡角（未考虑剥离开采工艺和附加荷载）建议各层位的合理天然稳定坡度角范围。第四系天然稳定坡角28°～35°，强风化带35°～50°，深部岩层55°～65°，根据本区工程地质条件，建议最终边坡角16°～20°。

水文地质与工程地质的关系

水文地质与工程地质的关系 水文地质与工程地质的关系 内容摘要：本文通过概述水文地质及工程地质的内容，对水文地质在工程地质勘察中的重要作用探讨，论述了水文地质与工程地质的密切关系。 关键词：水文地质工程地质关系 一、水文地质及工程地质的内容 水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来，水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透，又形成了若干新领域。 工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质研究的主内容有：确定岩土组分、组织结构（微观结构）、物理、化学与力学性质（特别是强度及应变）及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类。本书可作为高等学校土建类专业工程地质课程教材，也可作为水利工程、采矿工程等相关专业的教材和参考书，还可供其他相关专业方向的师生及工程技术人员参考使用。 二、水文地质与工程地质区别和联系 1、水文地质与工程地质的区别 水文地质勘查主要是针对区域内的水环境进行调查，了解地下水的补给、径流、排泄特征，进行的工作主要是抽水试验、长期观测及示踪法等；工程地质勘查主要是调查工程的岩土体性质、持力层等，解决边坡的稳定性及地基承载力和地下水的内水压力等问题。 2、水文地质与工程地质联系

《绿色开采技术》

1、煤炭开采对环境造成的影响主要表现在哪些方面？ 1 、煤炭开采对水资源的影响 水资源是重要资源。它的质量关系人们的生活和生产活动。没有丰富和优质的水资源，将会大大降低人们的生活质量。但是，采煤却会对水资源产生不利影响。采煤活动会严重破坏覆岩层原始应力，影响覆岩层的结构，进而破坏了水资源，严重影响了生活和生产活动。覆岩层的破坏会导致江河蓄水量的减少。除此之外，它还会降低地下水的水位，导致人们取水困难。在严重的情况下，一些水井甚至会发生干涸。 2、煤炭开采对土壤质量的影响 土壤的质量直接关系到动植物的成长。土壤质量的降低会影响农作物的成长，导致农民的收成受到损害。但是，采煤却会使土壤的质量大大降低。一方面，采矿会导致大大减少地下水的数量，导致土壤变得干燥。这会导致泥石流或者山体滑坡等地质灾害的发生，给环保工作带来巨大的压力，并威胁着人们的生命财产安全。另一方面，采煤还会破坏植被。在不同的气候条件下，植物是能进行光合作用，将无机物转化为有机物，并且很好地蓄养水源。这些都对提高土壤质量有重要意义。但是，采矿严重破坏了矿区的植被，导致了土壤质量的下降，不利于农业生产的开展。 3、煤炭开采对地面沉降的影响 4、煤炭开采对地表景观的影响 矿山开采主要分为露天开采和地下开采两种方式。露天开采必须砍伐植物和剥离表土，因而地表植被往往荡然无存，取而代之的是大片的裸地；地下开采常导致地表沉陷、裂缝，影响土地耕作和植被正常生长，从而引发地貌和景观生态的改变。 5、煤炭开采对土地空间的影响 矿山开采不可避免地要占用土地。一般而言，露天采矿所占用的土地面积约相当于采矿场面积的好几倍以上。土地因被占用而废弃，原有利用方式所取得的效益也随之下降或丧失。 6、煤炭开采诱发次生地质灾害 由于地表缺乏植物保护，坡面冲刷强度加大，导致土壤侵蚀加剧、水土流失严重。在开采过程中，大量的矿石被从地下采挖出来，所形成的地下空间必然要由上面和周围的岩石来填补，因而往往容易形成地表塌陷。地表坡度的改变，破坏了地表物质的平衡临界状态，容易出现裂隙、滑动，继而出现大面积的山体滑坡。此外一些尾矿库由于长期堆放含酸碱浓度高、颗粒细的尾矿或泥灰状废弃物，一旦设施承受不了或遇到极端自然条件时，就会引发溃堤、垮坝、泥石流等灾害事故，淹没耕地、淤塞河道、损毁公路，造成严重的环境污染并威胁下游居民的生命财产安全。 7、煤炭开采对人体健康的影响 矿业废弃物中含有大量具有酸性、碱性、毒性或重金属成分的物质，这些物质可通过径流和大气扩散，污染水、大气、土壤及生物环境。重金属污染是矿业废弃地普遍存在且最为严重的问题，特别是有色金属矿业废弃地常含有大量的有毒重金属。 8、煤炭开采对生物群落的生态平衡和生物多样性的影响 煤炭开采时对土地的扰动、机器的轰鸣、爆破的震动、对天然植被的砍伐、矿

矿区水文地质工程地质勘探规范标准

矿区水文地质工程地质勘探规(GB12719—1991) 1 主题容与适用围 1.1本规是固体矿产(金属、非金属、煤下同)矿区(或井田、矿段下同)水文地质工程地质勘探工作的基本准则，规定了勘探类型、勘探程度、工程量、勘探技术要求及矿区水文地质工程地质环境地质评价和报告编写的基本要求。 1.2 本规适用于固体矿产矿区水文地质工程地质勘探，是制订勘探设计、工程质量检查、验收和报告编写、审查批准的依据。 2 引用标准 GB 3838 地面水环境质量标准 GB5034 农田灌溉水质标准 GB5749 生活饮用水水质标准 GB 8537 饮用天然矿泉水 GB 8978 污水综合排放标准 GB11615 地热资源地质勘查规GBJ27 供水水文地质勘察规 3 总则 3.1 勘探工作的基本任务 3.1.1 查明矿区水文地质条件及矿床充水因素，预测矿坑涌水量。对矿床水资源综合利用进行评价，指出供水水源方向。 3.1.2 查明矿区的工程地质条件，评价露天采矿场岩体质量和边坡的稳定性，或井巷围岩的岩体质量和稳固性，预测可能发生的主要工程地质问题。 3.1.3 评述矿区的地质环境质量，预测矿床开发可能引起的主要环境地质问题，并提出防治的建议。 3.2 勘查工作阶段划分及其工作程度要求 矿区水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价应与矿产地质勘查工作阶段相适应，分为普查，详查和勘探三个阶段。水文地质和工程地质条件简单的矿区，勘查阶段可简化或合并。但提供矿山建设设计作依据的地质勘查报告，均应达到勘探阶段的要求。 普查阶段：结合矿产普查进行，对于已进行过区域水文地质工程地质普查的地区，其资料可直接利用或只进行有针对性的补充调查，大致查明工作区的水文地质工程地质和环境地质条件。 详查阶段：基本查明矿区的水文地质工程地质和环境地质条件，为矿床初步技术经济评价、矿山总体建设规划和矿区勘探设计提供依据。 勘探阶段：详细查明矿区水文地质工程地质条件，评价地质环境，为矿床的技术经济评及矿山建设可行性研究和设计提供依据。 3.3 勘查围宜包括一个完整的水文地质单元，当水文地质单元面积过大时，应包括疏干排水可能影响的围。

水文地质、工程地质、环境地质

水文地质、工程地质、环境地质 野外填图工作细则 1．水文地质 1.1 水文地质测绘 水文地质测绘其调查的基本内容一般包括：地质调查、地貌调查、地表水调查、地下水点调查及与地下水有关的物理地质现象等的研究工作。通过以上工作，初步查明地下水埋藏、分布和形成条件的一般规律，并阐明区内水文地质条件。 要求： 调查记录格式要求统一，点位准确，图文一致。各类观察点观察要仔细，描述要准确，记录内容尽可能详细，要有详细的照片或素描图。各类地质调查点除对岩性描述外，对地层的基本层序、产状要素、接触关系及构造特征要详细描述。各类地下水调查点要描述出露位置、地形、地层、含水层、构造条件等，并确定泉或井的成因和类型，测定流量、涌水量、水位、了解水质并取样，同时访问泉（井）的动态特征，记录井的口径、结构及抽水设施。 各种观测成果必须当日检查整理完毕，发现有疑问、错误、异常或遗漏时，必须到场据实更正或补测，严禁在室内凭记忆修改。 工作手图、清绘图、实际材料图应齐全，标绘内容及图式符合制图原则，标记准确，记录和图件相互一致。 1.1.1 地质观测点的观察与描述 地质观察点的布置，以能控制各种地质界线和地质体为原则。下述情况一般都应定点： 地层、标志层、化石层的界线；不同岩性、岩相或内部相带的分界线；断层、褶皱枢纽、构造转折部位；重要的或具有代表性的地层产状、裂隙、臂理、脉岩及样品采集地点；岩溶现象和滑坡、塌方等自然现象发育处以及阶地、夷平面或其它地貌界线。 1.1.1.1对基岩地层岩性的观察与描述 对各类岩层的观察与描述，一般包括：岩石名称、颜色、（新鲜、风化、干燥、湿润时的颜色）、成分、（机械成分、矿物成分、化学成分）、结构与构造、产状、岩相变化、成因类型、特征标志、厚度（单层厚度、分层厚度和总厚度）、地层年代和接触关系等。 1.1.1.1.1 对沉积岩,必须注意调查层理特征、层面构造、沉积韵律和化石。对碎悄岩

水文地质勘察报告提纲(供水、矿区)

水文地质勘察报告提纲 Ⅰ供水水文地质勘察报告提纲 报告应根据勘察任务要求，在详细阐述水文地质条件基础上，进行水量、水质评价，作出科学的结论并重点论证水源开采后是否引起环境地质问题，对水源方案要进行经济技术对比。各勘察阶段内容有所不同，但一般情况下应包括下列内容： 一、序言（前言） 1.说明勘察工程的委托单位、工作范围、勘察阶段、需水量和水质要求、勘察工作依据的技术标准等。 2.说明地下水开采现状、污水排放和污染情况及以后水源开发利用规划。 3.叙述本区的水文地质研究程度和已有资料利用情况，本次勘察需要解决的问题。 4.简述本次勘察过程，投入的主要工作量、设备及人员情况，所取得的成果及其质量评述。 二、自然地理概况 1.地形、地貌：概述本区的地表形态，相对高差，各地貌单元的成因类型、分布特征、分布范围和基本特征。 2.水系、水文、简述勘察区的水系和主要河流名称、位置、发源地、汇水面积、河流形态及河床渗透、冻结情况，枯、洪水期的水位、流量变化情况，断流天数，洪水淹没范围，开发利用及水质污染情况等。说明最近水文站的地点和观测期限。 3.气象：简述勘察区的气候类型、所属气候区、降水量、蒸发量、气温等多年平均值和历年最高、最低值（列表）及土壤冻结深度等。 本章应着重说明上述因素与地下水的关系。 三、地质概况 1.地层：简述地层顺序，接触关系及出露情况、岩性、产状、岩层厚度、成因类型及分布规律。 2.地质构造：简述勘察区主要构造类型、特征、分布及其与地下水赋存和运动的关系。 四、水文地质 1.叙述含水层（带）分布和埋藏规律、岩性、厚度、渗透性和富水性、各含水层之间水力联系及地表水体与地下水的水力联系。 2.简述地下水类型及补给，迳流和排泄条件，地下水动态变化规律。 3.简述地下水化学类型、物理性质、细菌含量、放射性元素及其变化规律。 4.在具有大量开采地下水历史的地区，应详细叙述地下水开采现状和污染情况，根据地下水长期观测资料和地下水开采调查资料，说明市政水源地、工业自备井和农业井开采量。说明地下水的补给和消耗情况，地下水降落漏斗的分布范围，漏斗中心水位下降率和水质变化情况，以及所引起的环境地质问题查明其原因，分析其发展趋势，并提出防治措施和建议。 五、水量评价 主要阐述地下水资源评价的原则和方法，参数确定的依据，计算地下水的补给量、储存量，并按拟建水源地的开采方案和取水构筑物的形式计算允许开采量，

水文地质工程地质着色说明

钱学溥:水工环地质图的编图及着色原则 2011-12-07 | 作者：钱学溥| 来源：国土资源部储量司| 【大中小】【打印】【关闭】 目前，我国经济快速发展，每年提交的矿产勘查、核实、年度检测报告数以百计，这些报告都需要提交必要的水文地质、工程地质、环境地质图件。在目前的国家标准GB 12719—91《矿区水文地质工程地质勘探规范》及有关的行业标准中，对水文地质、工程地质、环境地质图件的编图及着色原则，没有明确的规定，给工作带来了一定的困难。参考国家标准GB 12719—91、DZ/T223—2009《矿山地质环境保护与治理恢复方案编制规范》及《中华人民共和国水文地质图集》等有关资料，本文对水工环地质图的编图及着色原则，提出了以下一些具体的要求和意见，供参考。 一、水文地质图 矿床水文地质图分为矿区水文地质图和区域水文地质图两种。裂隙水充水的矿床，它们的水文地质单元不大，一般只需提交矿区水文地质图。岩溶水及孔隙水充水的矿床，它们的水文地质单元往往很大，除矿区水文地质图外，一般还需要提交区域水文地质图。例如山西阳泉附近的煤矿，需要提交娘子关泉域岩溶水水文地质图；覆盖在滦河洪积扇下面的河北省滦县司家营铁矿，需要提交滦河洪积扇区域水文地质图。 水文地质图包括水文地质平面图、水文地质柱状图和水文地质剖面图。水文地质平面图放在水文地质图的中心，它主要说明含水层和隔水层的分布和产状，说明地下水的补给、径流和排泄的条件。水文地质柱状图放在水文地质图的左侧，它主

要说明含水层和隔水层的上下关系，并用文字表述各含水层和隔水层的岩性、厚度、导水性、水位、水质等。水文地质剖面图放在水文地质图的下方，主要说明矿床的直接充水含水层、间接充水含水层、隔水层的空间分布及其富水性。图例放在水文地质图的右侧。 在水文地质平面图、水文地质柱状图和水文地质剖面图之中，相对来说，水文地质剖面图最重要。因此，水文地质条件简单的矿床，可以只提交水文地质剖面图；水文地质条件复杂的矿床，则必须提交包括平面图、柱状图和剖面图在内的水文地质图。 水文地质剖面图必须通过区内的水文地质孔、管井和泉水。水文地质剖面图应包括三个要素：地质要素：地层时代及其代号、岩性（用黑色花纹表示在地质孔和水文地质孔的左侧）以及地层产状、断层、陷落柱、烧变岩、岩浆岩、采空区等。水文地质要素：地下水水位；计算的导水裂隙带高度；突水系数；矿井涌水量；水质、水量方面的有关数据表示在水文地质孔的右侧；根据水文测井和钻孔简易水文地质观测确定的含水层的位置，也可以表示在钻孔两侧。颜色要素：用黄、棕、蓝、红4种颜色，代表松散岩类孔隙含水层（如砂层、砂砾石层）、碎屑岩类孔隙裂隙含水层（如砂岩、砂砾岩）、碳酸盐岩类岩溶含水层（如石灰岩、白云岩）、岩浆岩类裂隙含水层（如花岗岩、片麻岩）。颜色的深浅反映富水程度，富水程度较低的含水层，颜色较浅。隔水层和第一层潜水位以上，不着色。图面颜色总的色调要十分清淡。 关于水文地质剖面图的几点说明——有颜色的层位就有地下水；没有颜色的层位就没有地下水，就是隔水层或是潜水位以上的包气带。用公认的黄、棕、蓝、红4

保水开采

保水开采 班级：采矿2014级1班姓名：阮泽宇学号：01140041 摘要：保水开采的概念包括下列三个层次的内涵：首先要避免才没工作面的突水事故，实现工作面安全高效开采；其次，采取技术减少采煤对地下含水层的破坏程度，保护地下水资源；第三，要对矿井疏排水进行资源化利用，一定程度上实现“煤水共采”，同时对采煤破坏的含水层进行恢复和再造。本文通过举例介绍部分保水开采的方法。 1.浅埋煤层保水开采岩层控制实例 我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位，保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件，通过物理模拟和地裂缝实测分析，揭示了浅埋煤层隔水岩组的“上行裂隙”和“下行裂隙”发育规律，发现了“上行裂隙”和“下行裂隙”的导通性决定着隔水岩组的隔水性。通过理论分析，给出了“上行裂隙带”发育高度和“下行裂隙带”发育深度的计算公式，建立了以隔水岩组厚度与采高之比( 隔采比) 为指标的隔水岩组隔水性判据。据此，提出了保水开采分类方法，基于神府矿区条件给出了分类指标范围。保水开采分类 覆岩隔水岩组的厚度、性质和采高不同，隔水岩组的稳定性不同。根据隔采比指标对保水开采进行分类，有利于从宏观上确立对应的开采方法。 (1) 自然保水开采类。采用一次采全高长壁开采方法，隔水岩组位于弯曲下沉带并保持隔水性，称为自然保水开采类。神府矿区基岩的导水裂隙带高度一般为18 ～ 28 倍采高，取上限 28 倍; 下行裂隙深度取 2 倍采高，代入( 4) ，则神府矿区自然保水开采的条件为Gc ≥ 28M + 2M + ( 3 ～ 5) M = ( 33 ～ 35) M即，有效隔水岩组为黏土层( 或基岩) 时，隔水岩组总厚度超过 33( 或 35) 倍采高才能实现自然保水开采。对于神府矿区厚度为 10 m 的厚煤层，如果采用放顶煤开采，则隔水岩组厚度必须大于 330 ～ 350 m 才能实现自然保水采。显然，大部分工作面不能满足自然保水开采条件。 (2) 限高保水开采类。当隔水岩组厚度介于18 ～ 33 倍采高时，上行裂隙一般不会导通隔水岩组，隔水岩组的隔水性处于安全～临界安全状态。此类区域，可以通过限制一次采高的分层开采或协调开采等方式，控制裂隙带发育高度，实现保水开采，称为限高保水开采类。如果按照采高 3 m 计算，隔水岩组厚度为54 ～99 m 属于限高保水开采类; 采高为 5 m 时，隔水岩组厚度处于 90 ～165 m。神府矿区的大部分区域属于此类。榆树湾煤矿采用限高 5. 5 m 分层开采 11 m 厚的煤层，取得了保水开采的成功。 (3) 特殊保水开采类。如果隔水岩组很薄，采动后隔水岩组完全处于垮落带或裂隙带，采动将导致隔水岩组完全破坏，需要采取充填开采等特殊开采方式实现保水开采，称为特殊保水开采类。陕北神府煤田的煤层覆岩一般属于中硬—坚硬顶板，为了工程安全取其上限，按照坚硬的板考虑，则导水裂隙带发育高度将超过 18 倍采高。采用长壁全部垮落法开采，采高为 3 ～ 5 m 时，隔水岩组厚度小于 54 ～ 90 m 的区域，属于特殊保水开采区。对于此类区域，可采用采空区条带充填，实现保水开采。根据研究，对于神府矿区特殊保水开采条件，充填 20%左右可实现 75%左右的地表减沉效果。关于条带充填保水开采的隔水岩组稳定性判据及具体充填参数确定，见文献［27－28］。 结论