攀枝花宝鼎矿区涌水量季节变化系数的应用.doc

攀枝花宝鼎矿区涌水量季节变化系数 在多年矿井正常涌水量中的应用 何广明 （四川省煤田地质局141队） 择 要：根据降雨量、矿井正常涌水量与季节变化系数分析矿井涌水量变化与入渗条件的变化，预测在丰水年、平水量、枯水年可能出现的情况，对矿井涌水量的利用和预防。 关键词: 降雨量、矿井正常涌水量、季节变化系数，利用和预防 1、矿区简介 1.1位置与开采标高 矿区位于四川省攀枝花市金沙江南岸仁和区、西区。北起金沙江，南至野猪塘；东起攀枝花断裂带F6、F5，西至F22断层。东西宽11.5Km，南北长14Km，面积约120Km2，矿区及周围有太平煤矿（开采标高900~1100m）、花山煤矿（开采标高900~1200m）、大宝顶煤矿（开采标高1400~1600m）、小宝鼎煤矿（开采标高1100~1400m）、沿江五对矿井（开采标高1050~1400m）。 （见插图1） 1.2矿区地貌及水系分布 矿区位于金沙江以南，地形总趋势南高北低，山势陡峻，沟谷发育，地表坡降较大，属沟谷侵蚀强烈的高中山地貌。由南往北近似呈两山夹一谷的地形。最高点为西南边界分水岭马鹿塘尖山，标高2518m，最低点为北东部金沙江，标高1002m；沟谷切割深度，相对高差一般为400～600m。分水岭沿东西南北周边分布。金沙江为最大的地表水体，自西向东（标高1009～1002m），流经矿区北部边缘，流程长约10km，多年平均流量为1775.8m3/s，矿区段最高洪水位标高1021.25m。摩梭河为金沙江支流由南向北横贯矿区中西部（标高1192～1007m），流量0.001～50.38m3/s。由北西部汇于金沙江。龙潭河，灰老河、灰家所河为其支流，均属季节性流水溪沟，构成矿区地表水系。 2、矿区地质 2.1地层 区域地层出露以元古界、古生界和中生界最发育，新生界分布少而零星。区内及本区外围出露地层有第四系、第三系、二叠系以及晚二叠系的花岗闪长岩、基性岩和元古代的石英闪长岩。矿区含煤地层为三叠系上统大荞地组，出露四～十一段（T3d4 ～T3d11）,地层厚度1185m，含煤115层，煤层总厚65.04m，其中含可采煤层61层，可采总厚57.89m。(见插图2) 2.2矿区构造基本特征 矿区构造特征受区域构造三叠纪末期的印支运动和白垩纪末期的四川运动的控制和影响，构造形态为一北端封闭，向南西倾没的向斜，边缘地段局部伴有一定数量的次级褶曲和断裂。地层走向与主体构造线基本一致，局部地段地层走向变化大。矿区西部，褶曲、断裂少，地层走向北北东，倾角一般30～80度，由北往南逐渐变大，北北东或北东向构造为主。A40线以南达60度；矿区东部边缘，构造较复杂，地层走向N5～15°E、局部变化大，倾角30～40度，局部达70～90度；矿区北部及西北角，应力比较集中，褶曲频繁，断层较发育，地层走向变化大，由北北东至北东东，倾角25～45度，局部地层倾角达60度。大箐向斜轴部地层倾角变小，小于25度。矿区深部构造相对较简单。 2.3褶曲、断层 区内褶曲除大箐向斜（S4）沿北东方向贯穿全矿区，控制着矿区的基本构造形态外，其它次级褶曲均呈北北东或北东方向并局部展布在大荞地组的中、下部，均向南倾伏。向斜一般较背斜宽缓。轴面一般倾向东，局部地段倾向西。两翼地层倾角35～45度，局部达60～80度。 矿区内大小断层（包括隐伏断层）共计101条。多分布在矿区边缘，常发生在煤系的中、下部。以高角度的走向或斜交逆断层为主，走向均为北北东或北东向。F1、F22逆断层：为矿区东、西部边界。北起金沙江以北，贯穿南北，走向NNE，倾角一般64～80度左右。为高角度的逆断层。落差由南往北逐渐减小，断层破碎带较窄，一般1.00m左右，最大6.62m。 3、矿井涌水量情况 3.1各矿涌水量 宝鼎矿区是较为典型的以大气降雨为主的充水矿床，各生产矿井涌水量（见表3-1）。该矿区只有雨季和旱季之分，涌水量季节变化系数直接反应了矿区在丰水年、平水量、枯水年正常涌水量和降雨量的关系。本文初次应用于各矿1986年以来实测矿井涌水量和降雨量资料分析，矿井在在开采延深、扩大时其涌水量的变化，以找寻矿井正常涌水量的规律，对矿井涌水量的利用和预防起着重要作用。 3.2、季节变化系数公式： 该公式是用于每年中随季节变化计算矿井涌水量的变化，预测在丰水年、平水年、枯水年可能出现的情况。 公式： η= 式中：η——季节变化系数；Qmax——年最大涌水量；Q正常——年正常涌水量（采用枯水期平均值）。 一般规律：年最大涌水量随年降雨量的变化 丰水年：多年平均降雨量﹤年降雨量，η大；平水年η交替出现；枯水年：多年平均降雨量﹥年降雨量，η小。 表3-1 生产矿井各水平涌水量值 矿井名称 开采水平 涌水量（m3/h） 最大值 最小值 平均值 小