水文矿井地质报告

水文矿井地质报告 山西*****煤业有限公司 矿井水文地质类型划分报告 山西地宝能源有限公司 二?一一年十二月 山西****煤业有限公司 矿井水文地质类型划分报告 主 编 技术负责 部门负责 编制部门 总工程师 经 理 山西****有限公司 二O一一年十二月 山西*****煤业有限公司 矿井水文地质类型划分报告 报 告 编 制人 员 文 字 目 录 第一章 矿井及井田概况 ..................................................................... 1 第一节 目的、任务及编制依据 ....................................................... 1 第二节 矿井及井田的基本情况 ....................................................... 2 第三节 位置及交通 ........................................................................... 6 第四节 地形地貌 ............................................................................... 9 第五节 气象、水文 ......................................................................... 11 第六节 地 震 ................................................................................... 12 第七节 矿井排水设施能力现状 ..................................................... 12 第二章 以往地质和水文地质工作评述 ............................................. 14 第一节 以往地质勘查工作评述 ..................................................... 14 第二节 矿井地震勘探及其它物探成果 ......................................... 15 第三节 矿井建设及生产期间的地质及水文地质工作 ................. 16 第四节 矿井主要存在的水文地质问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ......................................... 17 第三章 地 质 概 况 ............................................................................. 19 第一节 地 层 ................................................................................... 19 第二节 矿井地质构造 ..................................................................... 27 第三节 岩浆岩 ................................................................................. 28 第四章 区域水文地质 ......................................................................... 29 第一节 区域水文地质 ..................................................................... 29 第二节 区域含水层 ......................................................................... 32 第三节 区域隔水层 ......................................................................... 34 第四节 区域地下水的补、径、排条件 ......................................... 35 第五章 矿井水文地质 ........................................................................... 37 第一节 井田边界及其水力性质 ..................................................... 37 第二节 井田井田矿井充水条件 ..................................................................... 41 第五节 井田及周边矿井老窑水分布状况 ..................................... 48 第六节 矿井充水状况 ................................................................ 52 第六章 水害影响及防治水工作难易程度 ........................................... 54 第一节 对矿井开采受水害影响程度的评价 ................................. 54 第二节 对矿井防治水工作难易程度的评价 ................................. 56 第七章 井田水文地质类型的划分 ....................................................... 58 第一节 矿井水文地质类型的划分 ................................................. 58 第二节 对防治水工作的建议 ......................................................... 65 第八章 结论与建议 ............................................................................... 69 附件: 1、委托书 2、山西*****煤业有限公司《采矿证许可证》(正本) 3、山西*****煤业有限公司《采矿证许可证》(副本) 4、山西地宝能源有限公司《地质勘查资质证书》 5、《山西*****煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》审定表 6、《山西*****煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》评审意见书 7、评审《山西*****煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》专家组名单及签字 附 图 目 录 顺序号 图号 1 1 2 2 3 3—1 4 3—2 5 4 6 5—1 7 5—2 8 6 图 名 矿井综合水文地质图 矿井综合水文地质柱状图 矿井水文地质1—1剖面图 矿井水文地质2—2剖面图 矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图1号煤层矿井充水性图 2号煤层矿井充水性图 矿井构造纲要图 比例尺 1:5000 1:200 1:2000 1:2000 示 意 1:2000 1:2000 1:5000 第一章 矿井及井田概况 第一节 目的、任务及编制依据 我省煤矿水文地质条件较复杂，对煤矿安全生产影响很大，历史上曾多次发生水害事故，造成了严重经济损失和人员伤亡。为了煤矿安全生产，有针对性地作好矿井防治水工作，山西*****煤业有限公司委托山西地宝能源有限公司编制《山西*****煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》，确定矿井水文地质类型。通过该项工作，不仅全面了解井田范围地质构造发育情况和矿井水文地质条件及分析各类地质构造和矿井水文地质条件对煤层开采的影响程度，且为矿井水害预测预报及有针对性的采取防治对策与措施提供科学依据，为矿井进一步提高科学化、 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化与信息化管理水平奠定良好的基础。 主要依据:2009年8月17日由国家安全生产监督管理总局颁布的《煤矿防止水规定》和《煤矿防治水规定释义》及长治市煤炭工业局《关于进一步加强生产矿井防治水工作的通知》(长煤局防治水发 [2011]156号文)等。 主要地质任务: 1(分析矿井受采掘破坏或影响的含水层性质、赋存特征、富水性及其规律; 2(阐明本矿及周边老空水对矿井充水的影响; 3(分析地下水补给与径流条件; 4(在对矿井涌、充水因素，水量及其变化规律的基础上，对矿 1 井生产水害影响程度进行评价; 5(依据水害影响程度，对矿井防治水工作难以程度进行评价; 6(通过以上的分析，划分矿井水文地质类型; 7(编制矿井充水性图、井田构造纲要图。 第二节 矿井及井田的基本情况 山西*****煤业有限公司为2010年兼并重组整合矿井，主体企业为山西长沁煤焦有限公司。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2010]9号文件《关于山西*****有限公司调整重组整合 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的批复》，该矿井列为单独保留矿井。山西省国土资源厅2010年12月28日为山西*****煤业有限公司发放的《采矿许可证》，证号为C14000020101212200******，井田面积2.6***km2，批准开采井田内1—11下号煤层，生产规模90万t/a。 一、矿井生产建设概况 山西*****煤业有限公司为兼并重组整合单独保留矿井，原山西*****煤业有限公司为2006年晋煤整合办核【2006】15号文批准的资源整合矿井，由原*****县*****乡凤凰台煤炭有限公司和*****县*****乡*****整合而成，资源整合后矿井设计生产能力3万t/a。 2007年7月，矿井因30万t/a改扩建手续不全，被停工、停建。到2008年矿井30万t/a改扩建手续批复后，矿井建设没有启动，一直到今天，矿井一直处于正常通风、排水状态。 1(整合前矿井 2 (1)山西*****煤矿(主体):2006年山西省资源有偿使用兼并重组整合，该矿为设计能力21万t/a的基建矿井，井田面积为 1.2768km2，，批准开采1、2、3、6、9+10、10下、11、11下号煤层，持有山西省国土资源厅2004年9月换发的《采矿许可证》，证号为14000004*****，有效期限2004年9月至2007年9月。 矿井21万t/a建设有三个斜井，分别为主斜井、副斜井和回风 斜井，在主斜井见2号煤处建有中央变电所、水泵房及主、副水仓。在1号和2号煤层分别形成一个长壁回采工作面，并进行了短时间的试生产。1号煤层采空区分布在井田西部，2号煤层采空区分布在井田中西部。 (2)山西**********:该矿建于1984年，属*****村办企业，设计生产能力为3万t/a，持有山西省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号1400000321893，批准生产规模3万t/a，批准开采1、2号煤层，井田面积0.4946km2。1号煤层均被小窑破坏，2号煤层采空区分布在井田北部。 2(整合后矿井 2010年12月山西省国土资源厅为山西*****煤业有限公司换发了采矿许可证，其证号为1400002010121220098819，开采标高由1450.01 m至1070.01m。有效期自2010年12月至2012年12月。井田面积为2.6338km2，批准开采1-11下号煤层，生产规模为90万t/a。整合后的设计生产能力为90万t/a，矿井采用斜井开拓方式。保留原 3 山西*****煤矿工业场地作为整合后矿井工业场地。原山西*****煤矿主斜井改造为副斜井、副斜井改造为主斜井，回风斜井作为专用回风井。详见各井筒特征及装备表1-1。 矿井与2012年2月开工建设，其中主斜井、副斜井、回风斜井均进行扩井筒并延伸至一水平1316m，开拓巷道及硐室全部按整合后重新批复的《山西*****煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》施工的，原有巷道及硐室不再利用。矿井建设工期为18个月，预计投产时间为2013年7月份。 井下采用水平大巷布置方式，主运输采用胶带输送机。设计在首采区1、2号煤层中各布 置一个综采工作面、两个顺槽综掘工作面。全矿井共布置两个回采工作面和四个掘进工作面来保证矿井设计规模和正常生产接替。整合后投产10101、10201工作面。1、2号煤轨道下山担负矸石、设备材料、大件等辅助运输任务，采用无极绳连续牵引车单轨运输。10102、10202回采工作面轨道顺槽担负矸石、设备材料、大件等辅助运输任务，采用无极绳连续牵引车单轨运输。工作面刮板输送机选择与采煤机配套的SGZ630/150刮板输送机。 一水平四层煤巷道采用联合布置形式。其中在1号煤中布置一条回风下山、一条轨道下山，2号煤中布置一条胶带下山、一条轨道下山，2号煤胶带下山与一水平井底煤仓上口相连，1、2号煤层工作面来煤均通过2号煤胶带下山运至井底煤仓。1、2号煤轨道下山均通过甩车场与副斜井相连，两层煤回风任务由1号煤回风下山担负。3、6 4 号煤巷道布置与1、2号煤层巷道布置相同。 二、井田开拓方式及采煤方法 据2011年初步设计，采用原*****煤矿生产系统为一采区，再进行改造的基建矿，其生产能力90万t/a。矿井现采用斜井开拓方 5 式开采。矿井现布置有主斜井、副斜井、回风斜井3个井筒。1、2号煤采用一次采全高综采采煤法。顶板管理为全部垮落法管理。采用机械抽出式通风方法，中央并列式通风方式。水平划分及水平标高:矿井采用两水平开拓，一水平开采1、2、3、6号煤层，其中1、2号煤为一水平辅助水平，水平标高1316m;二水平开采9+10、10下、11号煤层，其中9+10号煤层二水平辅助水平，水平标高1222m。 三、采掘计划: 1(回采方面:一采区的回采情况:2012年无计划产量，2013年计划完成产量22万t:6月份对10101、10201工作面进行安装，7月份联合试运转周期3个月。到12月底1号煤完成产量12万t，2号煤完成产量8万t。掘进煤2万t。 2014年计划完成产量50万t:2月到12月底对10102、10103、10202、10203工作面进行回采。1号煤完成产量26.7万t，2号煤完成产量19.5万t。掘进煤3.8万t。 2(掘进方面:从矿井目前情况看，本年度无掘进工作面，2012年计划完成进尺3547m。8月到12月底计划完成1号煤回风下山、2号煤胶带下山、1号煤轨道下山各800m，共2400米。2013年4月到12月底布置3个综掘完成10101、10102、10201工作面，共5400m。2014年布置4个综掘完成10103、10104、10202、10203、10204工作面，共11000m。 第三节 位置及交通 一、位置、范围 6 山西*****煤业有限公司井田位于*****县北偏西12?方向，约46.2km，，行政区划属*****乡管辖。其地理坐标为东经112?11′28″,112?12′53″，北纬36?51′52″,36?53′03″。 据2011年兼并重组报告调查，该矿北与山西潞安集团东盛煤业有限公司相邻，南与山西*****康伟森达源煤业有限公司为界，东部为空白区(详见矿井四邻关系示意图1-1)。 2010年12月28日由山西省国土资源厅颁发了证号:C1400002010121220098819的采矿许可证，批采1—11下号煤层，开采方式为地下开采，生产规模为90万t/a，有效期自2010年12月28日至2012年12月28日，井田煤层批采范围由以下9个坐标点连线圈定: 矿界坐标表 表1-2 井田形态为一多边形，东西长2100m，南北宽2085m，面积2.6338km2，批准开采1,111070.01m标高。 二、交通 7 下 号煤层，开采深度:由1450.01m至 矿井中部向西100m即可与省级汾屯公路S222线相接，为双向车道沥青路面，常年可通行汽车。沿汾屯公路线北上2.1km，即达*****乡政府所在地。 *****乡是汾屯公路上的一个大站，也是*****县北部的一个煤炭基地。由*****乡向北沿汾屯公路线运行50km，可达平遥火车站，与大运公路或南同蒲铁路线相接运;向南沿汾屯公路线运行30km，可达*****县交口乡与沁(源)-沁(县)铁路相接，详见交通位置图。(图1-2)。 8 矿井四邻关系示意图 图1-1 第四节 地形地貌 井田地处太岳山区，位于*****河与马凤沟交汇地带的北部。矿区范围不大，地形呈现中部高、东西两边低的山坡势，最高点位于矿区中部山梁上，标高为1575.1m，最低点位于矿区西北端的沟谷里，标高约1426.6m，相对高差148.5m。区内地形复杂，基岩出露良好，山顶、山脊黄土零星覆盖，植被较发育，沟谷多呈西北-东南向。 纵观 9 该 10 矿区所处的自然地理条件，应属于剥蚀为主的中山区。 该矿井工业广场位于井田中西部，井田工业广场标高1437.3m，主斜井井口标高+1448.833m，回风斜井井口标高+1447.340m，副斜井井田标高+1445.622m。 第五节 气象、水文 一、河流水系 本矿区属黄河流域，汾河水系的*****河小流域。矿区内的沟谷大多呈西北-东南向展布，除雨季外无水流。在雨季遇暴雨时有洪水发生，但雨过数小时流量即减退为涓涓细流。*****河向北流入龙凤河，再向西北汇入汾河。本矿区位于*****河上游，汇水面积不大，*****河最大流量为4.25m3/s。在雨季河流洪水位标高为1433m，比工业广场生活区标高1437.3m低4m，比井口标高1445.622m低12m。 二、气象 本区属暖温带半湿润大陆性气候。据*****县气象站近10年观测资料，年降水量最小为463.3mm，年降水量最大为861.6mm，年平均降水量为656.7mm，年平均蒸发量最小为1306.7mm，年平均蒸发量最大为1609.6mm。蒸发量约比降水量大2-3倍，年平均气温8.7?，年最高气温为32.4?(7月份)，年最低气温为-25?(2月份)，冻结期为10月下旬至次年3月底，最大冻土深度为86cm。夏秋季多东南风，冬春季多西北风，最大风速可达21m/s。 11 第六节 地 震 据2010年实施中华人民共和国标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)，本区抗震设防烈度为7度区第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。 长治盆地矿井排水设施能力现状 1(地面排水 据兼并重组报告调查，工业广场主斜井井口标高为+1448.833m，副斜井井口标高为+1445.622m，回风斜井井口标高为+1447.340m，均高于井口附近最高洪水位。矿井工业广场n0=1480r/min 220kW矿用隔爆电动机驱动。能够满足现在正常开采使得抽水要求，但 不能 12 满足采空区积水突水的抽水要求。 排水管选用φ219×8型无缝钢管，正常涌水时为1趟管路工作，1趟管路备用。最大涌水时为2趟管路同时工作，满足矿井排水要求。 该矿坑下水仓总容积712m3，其中主水仓有效容量500m3，副水仓有效容量212m3。该矿坑下水仓总容积可满足现采区的排水量需求。 根据初设，由于采(古)空区积水破坏性较大，煤矿开采过程中不容忽视，必须加强采空区积水的探放工作。每个掘进工作面配置一台MYZ-200型探水钻，配套电机功率22kW，可满足生产要求。 采区排水泵房设在2号煤层轨道下山最低处，采区涌水经2号煤轨道下山敷设的排水管路排至井下主水仓。 基建中排水设施设备基本利用了设计中规定的永久性设备，井筒到达一水平后，完成井底车场及硐室、主排水泵房，主水仓施工后即可安装永久水泵，完全能够保证基建期的排水需要。 依据兼并重组矿井地质报告水文部分资料，矿井生产达到90万t/a时，矿井正常涌水量1*****6m3/d，最大涌水量2568m3/d。按此涌水量计算，当前的排水能力完全能够满足矿井抗灾排水的需求，满足了矿井疏水降压的要求。 13 第二章 以往地质和水文地质工作评述 第一节 以往地质勘查工作评述 一、以往勘查工作 本井田位于山西省沁水煤田的西翼，霍山隆起的东翼，*****国家规划矿区*****北区的北西部。以往曾进行过不同程度的地质工作，其中主要的地质勘探工作有: 1(1958年-1959年144地质勘探队测绘了1:1万和1:2.5万地形地质图，提出了《沁水煤田霍东(*****)矿区普查设计》，但普查工作没有进行。 2. 1975-1978年，山西省地质局区测队在本区进行了区域地质调查，编绘出版了1:20万区域地质图。 3. 1986年-1989年山西煤田地质勘探144队又对包括本矿区在内的*****矿区进行了详查勘探，在整合区内施工有2022、2023、2025号钻孔，邻近整合区西南部施工有2029号钻孔。于1990年编制了《山西省*****县详查勘探地质报告》，经上级主管部门(山西煤炭管理局)评审一次性通过。1991年9月以晋煤决字(1991)第1025号文批准该详查地质报告，该报告成果为正确评价该煤矿区的地层、构造、煤层和煤质提供了可靠的依据。本区位于详查区的北部西端，本矿区占用资源储量类别为C级。本次工作主要利用了其2022、2023、2025、2029四个钻孔资料，现列出2022、2023、2025、2029等4个钻孔施工情况一览表: 14 2022、2023、2025、2029等4个钻孔施工情况一览表 表2-1 以往地质勘查工作均为本矿的开采提供了基础性资料，如可采煤层、煤层厚度、埋深、顶底板岩性特征等，为矿山建设、设计、开采提供了主要依据。经过开采验证，以往地质勘查成果提供的可采煤层、煤层厚度、埋深、顶底板岩性、水文地质特征等基本与实际情况相符，地质可靠程度较高。整合后补勘钻孔，均进行了简易水文观测，包括孔内水位及冲洗液消耗量观测。水位观测是在每次下钻前跟下钻后各观测一次，冲洗液消耗量为钻进过程中每小时观测一回，经最终统计，各钻孔在无芯钻进和取芯钻进时，水位观测率和消耗量观测率均达到乙级孔要求。水文地质特征等基本与实际情况相符，地质可靠程度较高。 第二节 矿井地震勘探及其它物探成果 该井田未做地震及物探工作。 15 第三节 矿井建设及生产期间的地质及水文地质工作 *****矿井建井较早，各矿技术人员按照《矿井地质规程》进行了日常的矿井地质、水文地质、测量、水文探测及预测和预报等工作，除此之外，根据矿井生产、安全及发展的实际需要，还进行了以下主要地质工作: 1(山西省煤炭地质144勘察院2006年8月编制了《山西省*****县*****乡凤凰台煤矿资源储量核查(资源整合)地质报告》。 2(山西兴新安全生产技术服务中心2008年3月编制了《山西*****煤业有限公司资源整合项目安全预评价报告》。 3(西山煤电集团设计院(有限公司)2003年元月编制了《山西省*****县*****凤凰台煤炭有限公司(煤矿)初步设计说明书》。 4(2011年山西*****实业有限公司编制了《山西*****煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。 5(2011年6月由山西*****实业有限公司对井田进行补勘，共施工钻孔3个，总进尺734.51m，测井孔3个，实测米数691.85 m。质量评价均为乙级孔，其成果可靠，可供本次编制报告利用。 水文地质工作，主要有: 1.开展地质及水文地质的预测预报，编写防治地质灾害应急预案和防灾减灾的具体措施。 2.设专职水文技术员，进行矿井涌水量的观测，分析研究采掘工作面出水原因、水量大小，绘制煤层充水性图。 3.编写防治水措施和探放水设计，并利用井下专门探水钻机进行 16 了探放水，效果良好。 本次工作: 1. 本次工作由工程测量技术人员在2011年10月对矿井生产情况进行了测量及调查了解，对井下涌水点、矿井涌水量进行了收集利用，其中井下涌水点5处，井田内采空区(小窑破坏区)积水4处，调查了井田周边采空区积水情况。资料基本准确可靠，能满足本次矿井地质报告的需要。 2. 矿井充水性图在2011年兼并重组报告的基础上重新进行修编，加入未来三年的采掘、涌水点及主要排水路线及水泵型号。 第四节 矿井主要存在的水文地质问题 依据以往揭露与统计地质及水文地质资料，未来三年开采1、2号煤层存在的主要水文地质问题:一是:本矿及邻矿老窑及古空区破坏的采空积水状况，对开采1、2号煤层充水影响;二是:煤层顶板K8砂岩含水层，且K8砂岩能够接受*****河潜水的补给，矿井排水量较大。对开采1、2号煤层充水影响;三是:井田内的陷落柱多，易导通1号煤层采空区积水，对2号煤层充水影响;四是:1、2号煤层顶板直接充水含水层K8砂岩裂隙水对矿井的充水影响;五是:井田内1、2号煤层均有露头，1、2号煤层产生的导水裂隙带均可沟通地表，降水及地表水沿裂隙进入采空区，对开采1、2号煤层有一定的充水影响。 对于*****煤矿的水害问题，矿井目前已做了相应的对策，一是完善矿井的排水系统，保证正常排水;二是，严格执行《煤矿防治水 17 规定》16字方针坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”，同时，还建立矿井防治水体系以及责任制，设专职水文技术员，进行矿井采空区出水点的观测，分析研究采掘工作面出水原因、水量大小，及时补充煤层充水性图，保障职工生命与财产的安全，保证矿井安全有序高效地生产。 18 第三章 地 质 概 况 第一节 地 层 一、地层概况 本井田处于沁水煤田的西翼，霍山隆起的东翼，*****国家规划矿区*****北区的北西部。 井田地层出露较好，由西向东依次出露有二叠系下统山西组、下石盒子组及二叠系上统上石盒子组下段地层，第四系黄土零星覆盖。现就区内出露及钻孔揭露的地层，由老到新分述如下: 1(奥陶系中统峰峰组(O2f) 据144队1990年编制《山西省*****县详查勘探地质报告》，钻孔揭露峰峰组厚度162.60m,174.67m，平均168.64m，按岩性特征分为上、下段。 下段为灰色、浅灰色泥灰岩及石膏层(纤维状、脉状)，夹薄层状石灰岩及角砾状白云质灰岩，厚105.22m,115.98m，平均厚110.59m。 上段为深灰色厚层状石灰岩，裂隙间具方解石晶簇，厚35.50m,57.40m，平均厚45.40m。 2(石炭系中统本溪组(C2b) 岩性为灰色、灰黑色铝土层、泥岩、石英砂岩及石灰岩组成，间夹不稳定的不可采薄煤层， 属滨海相沉积地层，底部沉积有山西式铁矿，其厚度和品位很不稳定。由于中奥陶统古风化壳剥蚀程度不同，该地层厚度变化较大，依据钻孔揭露资料，本矿区该组地层厚度为31.30,49.45m，平均厚度为41.16m。平行不整合于峰峰组地层之上。 19 3(石炭系上统太原组(C3t) 为主要含煤地层，自K1砂岩底至K7砂岩底，地层厚度为89.37,114.09m，平均厚度103.80m。与下伏地层为整合接触，为本区主要含煤地层之一。 岩性以灰色、灰白色中细粒砂岩、灰黑色粉砂岩、黑色泥岩及石灰岩为主，含煤11,15层。本组地层以其含煤性以及沉积环境的差异，区分为下、中、上三段。 1)太原组下段(C3t1) K1砂岩底到K2石灰岩底，地层厚度为35.36,44.75m，平均厚度为40.57m，为太原组主要含煤层段。含煤5,7层，总厚度达8.2m,含煤系数超过20%，其中有3层为全区稳定可采煤层，1层为稳定大部可采煤层。 K1砂岩为灰白色中细粒石英硅质砂岩或泥质砂岩，向上渐变为细砂岩、粉砂岩、泥岩。K1砂岩顶到K2石灰岩底，下部位灰黑色、黑色泥岩及粉砂岩，水平层理，富含植物化石;上部位黑色泥岩、粉砂岩及深灰色细砂岩。含煤5,7层，其中9+10、10下、11号煤层为稳定全区可采煤层。 2)太原组中段(C3t2) 由K2石灰岩底到K4石灰岩顶，地层厚度为32.59,38.08m，平均厚度34.96m左右，变化很小。 此段地层以K2、K3、K4三层海相石灰岩为主，间夹黑色泥岩、粉砂岩及中粗粒砂岩，含煤2 ,3层，其编号为8、7下、7号煤，均为不稳定不可采煤层。 20 3)太原组上段(C3t3) 由K4石灰岩顶到K7砂岩底，地层厚度为21.42,31.26m，平均厚度28.27m。 下部为深灰色粉砂岩，粉砂质泥岩，向上渐变为泥岩，水平层理，富含植物化石，局部含煤1层，即6下煤，为不稳定不可采煤层;中部为黑色块状泥岩，含煤1层，即6号煤，为稳定大部可采煤层;上部为深灰色粉砂岩层，夹2 ,4层菱铁矿薄层。菱铁矿层为结核状、藕节状、透镜状、似层状，厚度0.20m ,0.40m，变化不大。 4(二叠系下统山西组(P1s) 本组自K7砂岩底至K8砂岩底，整合于下伏地层之上。含本煤矿具有开采价值的1、2号及3号煤层。地层厚度为41.54,56.40m，平均厚度51.39m。岩性主要由灰白色中、细粒砂岩、灰黑色的粉砂岩、泥岩和煤层形成的4,5个沉积旋回所组成，依据其岩性和沉积旋回分析，属于滨海三角洲平原上的河控型沉积。其底部K7砂岩为中-细粒长石石英砂岩，岩性及厚度变化较大，为滨岸沙坝沉积。其上约3m左右的3号煤层，再向上约13m左右，发育有稳定可采的2号煤层。此段以黑色泥岩、粉砂岩为主，夹中、细粒杂砂岩。2号煤层上距K8砂岩平均间距24.00m，以黑色泥岩、灰色、深灰色粉砂岩、细粒砂岩为主夹菱铁矿结核、铝质泥岩及炭质泥岩和1号煤层，1号煤层位于K8砂岩之下约2m左右。 5(二叠系下统下石盒子组(P1x) 本组自K8砂岩底至K10砂岩底，与下伏山西组呈整合接触。地层厚度101.85m左右。按 岩性、岩相特征划分为上、下两段，分述如下: 21 下段(P1x1) 本段自K8砂岩底至K9砂岩底，地层厚度为38.76,47.31m，平均厚度43.26m。以灰色、绿灰色中、细粒砂岩为主，夹深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩和不稳定的薄煤层，底部为中、粗粒石英杂砂岩(K8)，一般厚度4.50m，为灰色、灰白色。成分:石英占50%，长石占10%，岩屑为粘土岩和硅质岩占15%，含少量的云母和锆石，杂基为高岭石，少量为水云母占25%，孔隙式一接触式钙质和少量硅质胶结，分选中等，次棱角状一次园状，直线型斜交层理和斜层理，局部含泥质斑块。 上段(P1x2) 自K9砂岩底至K10砂岩底，根据区域资料，地层厚度为53.73m,68.62m，平均厚度58.59m。底部K9砂岩厚3.00m ,6.00m，平均厚度4.75m，为灰白色中、细粒砂岩，成分以石英为主，长石次之，含岩屑及少量重矿物和黑白云母碎片，基底式钙质、泥质胶结，分选中等-较差，呈棱角状一次棱角状，多具斜民支理，其上为瓦层状的绿灰色、灰色中细粒砂岩和灰绿色泥岩、粉砂岩。中上部泥岩、粉砂岩中常见紫红色斑状，顶部有一层稳定灰色夹紫红色斑块的铝质泥岩，鲕状结构，俗称“桃花泥岩”。是确定K10砂岩的良好辅助标志。 6(二叠系上统上石盒子组(P2s) 该组地层按岩性及其组合分为上、中、下三段。矿区内仅保留下段地层，现叙述如下: 下段(P2s1) 自K10砂岩底至K12砂岩底，地层厚度约140.00m。底部K10砂岩为灰色、灰白色、黄绿色、细粒砂岩，含绿灰色泥岩、粉砂岩包裹体， 22 底部含砂砾岩层。其韵律分选。 一般厚度22.50m，其上以灰、绿色、黄绿色、灰黄色的粉砂岩、细粒砂岩互层为主，夹灰绿色、黑灰色泥岩薄层。中部夹数层灰绿色、灰黄色中、细粒长石石英杂砂岩，局部夹似层状、串珠状的铁锰矿层。上部为灰紫色、紫色、灰绿色、黄绿色的细粒砂岩、粉砂岩互层。顶部夹有2-3层灰色、灰绿色中粒长石砂岩。 7(第四系(Q) 中更新统(Q2)、上更新统(Q3)、全新统(Q4)零星分布于不同时代基岩地层之上，厚度约10.00m左右。其中Q2主要岩性为棕红、黄褐色亚砂土、亚粘土组成，具钙质结核。与下伏地层呈不整合接触。Q3主要岩性为棕红色、黄褐色亚粘土夹棕红色古土壤条带。Q4主要分布在河谷。以细砂、砂土、砾石为主，是一套近代河床沉积物。 二、 可采煤层 井田内主要含煤地层为二叠系的山西组及石炭系太原组。山西组地层厚度为41.54,56.40m，平均厚度51.39m，共含煤3-5层，含煤总厚度为1.21-4.43m，平均2.23m，含煤系数4.34%。其中1、2、3号煤层为稳定全区可采煤层。 太原组地层厚度为89.37,114.09m，平均厚度103.80m，含煤11-15层，总厚度为4.44-10.90m，平均7.39m，含煤系数7.12%。其中9+10、10下及11号煤为稳定全区的可采煤层，6、11下号煤层为稳定大部可采煤层。 1(1号煤层 位于山西组上部，K8砂岩之下，煤层厚度0.69-0.97m，平均厚 23 0.85m，结构简单，不含夹石，为稳定全区可采的煤层。顶板为中、细粒砂岩及粉砂岩，底板为中细粒砂岩。1号煤层埋藏深度为0~255m之间。1号煤层保有资源/储量为224万t。井田西部分布有大小不等的采空区及小窑破坏区，资源基本枯竭。采空区及小窑破坏区面积总计为565630 m2。 2(2号煤层 位于山西组中部，1号煤层之下，煤层厚度0.67-0.87m，平均厚0.76m，煤层结构简单，不含夹石。因*****地区煤层分布的复杂性，根据长治市地方政府划分，*****地区焦煤厚度达到0.60m，均按可采煤层对待，故2号煤层为稳定全区可采煤层。顶板为细粒砂岩及黑色泥岩，底板为黑色粉砂岩、泥岩。上距1号煤层23.37 m,25.14m，平均约24.20m。2号煤层埋藏深度为0~275m之间。2号煤层保有资源/储量251万t。井田西北部分布有大小不等的采空区，采空区面积总计为94483 m2。 3(3号煤层 位于山西组下部，2号煤层之下，厚度0.68-1.01m，平均0.89m，变化很小，煤层结构简单，偶含1层夹石，为稳定全区可采煤层，顶底板均为灰黑色粉砂岩或粉砂质泥岩。上距2号煤层11.31m,16.15m，平均约13.00m。3号煤层埋藏深度为30~285m之间。3号煤层保有资源/储量307万t。据兼并重组报告本层未开采过。 4(6号煤层 位于太原组上段中上部，3号煤层之下，厚度0.40-1.22m，平均0.90m，变化较大，西北部2022号钻孔6号煤层灰分较高，向下渐变 24 为富灰煤，炭质泥岩，煤层厚度仅0.50m，向东向南灰分降低，煤层逐渐变厚，最厚达1.17m(2025号钻孔)。因焦煤属稀缺煤种，当地政府允许煤层厚度达到0.60m者均算作可采煤层，故属稳定大部可采煤层，煤层结构简单，不含夹石，顶板为泥岩、粉砂岩，底板为炭质泥岩、泥岩。上距3号煤层17.21m,22.02m，平均18.95m。6号煤层埋藏深度为50~305m之间。6号煤层保有资源/储量294万t。据兼并重组报告本层未开采过。 5(9+10号煤层 位于太原组下段顶部，6号煤层之下，厚度1.98,4.52m，平均 2.67m，变化很小，为稳定全区可采的煤层，煤层结构简单，含夹石1,2层，厚度0.20 m,0.65m，平均0.37m，变化不大。西部夹石一般厚度为0.20 m,0.38m，向东逐渐变厚，到2025号孔达0.65m，岩性为黑色泥岩。顶板为K2石灰岩，底板为黑色泥岩、灰黑色粉砂岩，变化很小。上距6号煤层38.72m,51.46m，平均46.37m。9+10号煤层埋藏深度为120~365m之间。9+10号煤层保有资源/储量772万t。据兼并重组报告本层未开采过。 6(10下号煤层 位于太原组下段的上部，9+10号煤层之下，厚度1.40-2.05m，平均1.75m，煤层结构简单，偶含1层夹石，变化不大，为稳定全区可采的煤层。顶板为黑色泥岩、炭质泥岩，底板为灰黑色粉砂岩。上距9+10号煤层6.12m,15.72m，平均12.65m。10下号煤层埋藏深度为140~375m之间。10下号煤层保有资源/储量626万t。据兼并重组报告本层未开采过。 25 7(11号煤层 位于太原组下段的下部，10下号煤层之下，厚度0.95m,2.98m，平均2.38m，变化不大。西北部的2022号钻孔11号煤的上分层灰分较高，经分层采样化验，上分层的上部有1.15m相变为炭质泥岩，致使11号煤层总厚变薄，包括夹石总厚度只有0.95m，向东、向南炭质泥岩变薄尖灭，煤层增厚，一般厚度为2.45 m,2.68m，为稳定全区可采的煤层。煤层结构简单，含夹石0,2层，总厚度0.05 m,0.81m，平均0.26m。西部一般含夹石1层，东部渐变为2层，变化不大。上距10下号煤层5.29m,6.45m，平均5.94m，变化很小。顶板为炭质泥岩、泥岩，底板为黑色泥岩。11号煤层埋藏深度为150~385m之间。11号煤层保有资源/储量768万t。据兼并重组报告本层未开采过。 8(11下号煤层 位于太原组下段的下部，11号煤层之下，厚度0.69m,1.42m，平均1.03m，变化较大，煤层结构简单，不含夹石。西部一般厚度为0.70m左右，向中部增厚，到中部的2025号钻孔，11下号煤层厚度达 1.42m，属稳定大部可采的煤层。顶底板均为黑色泥岩及粉砂质泥岩。上距11号煤层2.18m,4.19m，平均3.09m，变化很小。11下号煤层埋藏深度为150~385m之间。11下号煤层属高硫煤，保有资源量382万t。据兼并重组报告本层未开采过。 26 可采煤层特征表 表3-1 第二节 矿井地质构造 井田位于沁水煤田的西翼，*****国家规划矿区*****北区的北西部，其总体构造为一走向近SN，倾向E的单斜构造，地层倾角变化较小，为3?,8?，一般5?左右，区内未发现断层，在生产过程中，揭露有5个大小不等的陷落柱。 现将井田内陷落柱叙述如下: 井田内共发现5个陷落柱，5个陷落柱均是在开采2号煤层时发现，柱内充填物均为泥岩、砂质泥岩及少量的砂岩，陷落柱塌陷角均为70?，具有一定的导水性，上覆岩层的含水在陷落柱范围有淋水现象。详见表3-2。 27 陷落柱统计表 本井田构造复杂程度属简单类型。 第三节 岩浆岩 井田内无岩浆岩侵入。 28 第四章 区域水文地质 第一节 区域水文地质 一、地表水系 井田西邻地表河流主要为*****河，*****河常年有溪流，雨季水量有所增大，属黄河流域汾河水系。*****河上游属时令河流，平时为干谷，只有雨季才会出现流水，下游为常年河流，向北西汇入龙凤河，并最终汇入汾河。据144队在*****详查时，对河流断面流量参测，测得*****河最大流量为4.25m3/s(1990年6月7日)。由于地质构造为单斜在局部地段*****河水及潜水将补给含水层。因此，将对矿井开采产生一定的影响。 井田外东南处有一时令河流，平时为干谷，雨季才会有少量雨水，且井田东南煤层埋藏较深，该河流对矿井不会造成影响，但仍在加强防范。 二、泉域 按照《中国北方主要煤矿区水文地质图集》的划分，本区属于霍山岩溶水系统，构成独立的水文地质单元，这是奥陶系构造岩溶水的运动特征。霍山背斜以南北走向耸立于矿区西侧，背斜轴部出露地层为元古界及下古生界地层，两翼出露大面积碳酸盐岩地层，成为地下水补给区，出露面积约1420km2，背斜西翼受霍山大断裂和太谷大断裂的切割。地下水向南北径流构成南北两个水文地质单元。北单元为介休洪山泉域，泉水从第四系砂砾石中溢出，流量1.4-2.3m3/s，水温14?，水化学类型为重碳酸盐硫酸盐型，矿化度0.48g/L;南单元洪 29 洞广胜泉，位于洪洞县城东北15km，霍山背斜的南端与霍山断裂的交汇处，泉口标高581.60m，流量4.53m3/s，水温14?，水化学类型重碳酸盐硫酸盐型，矿化度0.31-0.56 g/L;二者水化学类型和矿化度基本近似。本区属于洪山泉域，并靠近与广胜寺泉域的分水岭地带的径流地带。(洪山泉域岩溶图4-1) 洪山泉域西界南纪兴地村东经龙头西至东狐村一带，以上城南——仙台隐伏断裂为界;北界从东狐村一带开始，经樊王乡至卜宜乡南开始，经石城乡至龙凤乡南一线，以上二叠纪与三叠纪地层分界线为界;南界从龙凤乡南一线开始，起马背、花坡至兴地，以花坡断层与霍泉泉域为界，泉域面积为632km。 2 30 31 第二节 区域含水层 一、区域主要含水岩组 井田附近区域主要出露第四系、二叠系地层。按含水介质的不同，含水地层可综合划分为松散岩类、碎屑岩类、碎屑岩夹碳酸盐岩类及碳酸盐岩类不同类型的含水岩组。根据本区及周边以往井田勘探地质报告及其它区域岩溶水资料，附近区域各含水岩组的水文地质特征简述如下: 1(第四系砂砾岩层孔隙潜水含水层 第四系全新统Q4及中、上更新统Q3，分布在山间河谷地带，岩性为黄白色砂质粘土、亚粘土、砂砾层及砾石层，厚度变化大，层位不稳定，因地形而异，该层渗水性含水性均好，单位涌水量12.501/s?m，含水丰富，因此，该含水层由于大气降水和地表水的补给条件较好为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。 2(上石盒子组中，上部砂岩含水层 本组具多层砂岩含水层，且不稳定，厚度变化大，尖灭现象较多，主要含水层K13砂岩全区稳定，厚3.60,24.80m，平均厚9.58m，为黄绿色、厚层状长石石英砂岩，含石英质小砾石，胶结致密，坚硬。该层多出露于山梁和山脊，大气降水渗入补给条件好，排泄调节更好，不易形成丰富的含水层。 3(上石盒子组底部K10砂岩裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色、浅灰绿色中、细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育。该层富 32 水程度较弱，局部达到中等程度。 4(下石盒子组(K9、K8)、山西组砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于l、2号煤层以上，为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育至较发育。钻进消耗量在1.00m3/h以下，一般在0.2,0.5m3/h之间。泉水仅一处流量只有0.27l/s，含水层为较弱裂隙含水层。 5(太原组(K4、K3、K2)石灰岩岩溶裂隙含水层 K4石灰岩为7下号煤层间接充水含水层，岩性为深灰色，致密、块状，顶部质不纯含泥质，裂隙较发育，多为方解石细脉充填，钻进消耗量一般在0.10,1.00m3/h之间。 K3石灰岩为8号煤直接顶板，厚3.66,5.29m，平均厚4.45m，深灰色、块状、坚硬。质不纯含泥质，裂隙较发育，多被方解石细脉充填，钻进消耗量一般在0.10,0.50m 3/h之间。 K2石灰岩岩溶裂隙含水层为下组9+10、10下、11、11下号煤层直接或间接顶板充水含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬，含燧石结核，局部地带裂隙发育。分上、下层，上层厚、下层薄，钻孔抽水试验单位涌水量0.00051,0.212l/s(m，水位标高1226.80,1418.46m，水质为重碳酸盐钠型水。含水层为弱,中等富水程度。 6(奥陶系中统石灰岩裂隙岩含水层 奥灰岩溶裂隙含水层是煤系地层下伏的主要充水含水层(构成下组煤开采的主要威胁。地层出露于详查区的西部，在*****南坪实测地质剖面厚为545m出露面积广泛。根据探岩溶孔和水文孔对其岩性变化、含水层及隔水层特征自上而下叙述如下: 33 (1)峰峰组上段块状石灰岩 岩石矿物成分以方解石为主，含少量白云石及微量杂质，一般发育2,4层裂隙稍发育的岩层，组成第一含水组。靠近西部补给区，溶隙较发育，具有溶蚀现象顶部古风化壳具风化裂隙，岩溶厚度 5.30,42.45m，钻进消耗量为15m3/h全漏的钻孔，表明含水层的含水性较强。局部形成包气带含水层，静止水位低于奥灰顶面。东部埋藏区溶隙不发育，钻进消耗量绝大部分在1.00m3/h以下，为极弱富水程度，水质为重碳酸硫酸盐钠型水。 (2)峰峰组下段泥灰岩石膏层 岩性以泥灰岩为主，并有石灰岩、白云岩，角砾状泥灰岩及石膏薄层，层位稳定，致密较硬(该段多为蒸发岩系，成分大都为方解石(白云石、石膏等矿物，粘土含量也显著增大，纤维状石膏一般以薄片状、脉状、网状与泥灰岩交织在一起，局部为薄层状石膏，该段可视为良好的相对隔水层。 第三节 区域隔水层 1(本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层 该隔水层位于11下号煤层之下，其中本溪组厚31.30—49.45m，平均41.16m，另外太原组底部泥岩厚5m左右。该层中裂隙一般呈闭合状且不发育，在奥灰岩溶水与11下号煤之间起到良好的隔水作用。 2(石炭系、二叠系灰岩、砂岩含水层层间泥岩隔水层 该隔水层岩性为泥岩、粉砂质泥岩、铝土质泥岩等，其单层厚度 34 相差悬殊，最厚可达10m左右，呈层状分布于各灰岩、砂岩含水层之间，岩石裂隙多呈闭合状且一般不发育，阻隔或减弱了各含水层相互间的水力联系。 3(第四系粘性土隔水层 在松散层沉积较厚的丘陵平原地区，在土层结构未遭破环的情况下，可作为隔水层，阻隔或减弱了地表水、浅层地下水和下伏基岩风化带裂隙含水层之间的水力联系。 第四节 区域地下水的补、径、排条件 1(松散岩类孔隙含水层的补给、径流及排泄条件 松散岩类孔隙水除大气降水的垂直入渗补给外，还有地表水的入渗补给和较高基岩裂隙水的侧向补给。地下水的流向一般与地表水的流向大致相似。排泄方式除蒸发和以泉的形式排泄外主要是人工开采。 2(碎屑岩孔隙裂隙含水层补给、径流及排泄条件 主要指石炭系灰岩裂隙水、二叠系砂岩裂隙水，其补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层地下水的入渗补给。在区域构造的控制下，地下水沿层面裂隙向地层倾斜方向动移。在沟谷切割深处，以泉的形式排出地表，或补给河谷第四系松散岩类孔隙水，另外主要排泄方式还有生产矿井的矿坑排水和民井人工开采。 3(碳酸盐岩类岩溶裂隙地下水补给、径流及排泄条件 35 *****详查区受霍山隆起所形成的单斜构造控制，决定了西部含水层补给径流条件好，向东部埋藏区岩溶发育减弱。奥灰岩溶含水层在灰岩裸露区接受大气降水的补给，岩溶水向西北径流至洪山泉排泄，局部向向斜构造轴部径流，在地表低洼处及排泄泉口排泄。砂岩地下水的补给，在裸露地带接受大气降水补给，或接受风化基岩带裂隙水。 洪山泉属岩溶泉，由于断层影响，泉水从第四系砂石中溢出，泉口标高916m，流量平均为1.3m3/s，水温14?，水化学类型为重碳酸盐，硫酸盐型，矿化度0.48g/l。泉域面积620km2，目前洪山泉已近断流。 36 第五章 矿井水文地质 第一节 井田边界及其水力性质 本矿井田边界为人为划分边界，整合后井田北部为山西潞安集团东盛煤业有限公司;南与山西*****康伟森达源煤业有限公司为界。井田东部无煤矿，井田西北部有1、2号煤层的露头，且埋藏较浅，埋藏深度为0,255m。其中第四系覆盖层10m。西部分布有小窑破坏区，易与邻矿积水沟通。 垂向上正常情况下各含水层之间不会发生水力联系。但井田井田内主要含水层 一、井田主要含水层特征 根据本次工作及收集以往水文地质资料，井田内主要含水层的综 37 合划分及其水文地质特征如下: 1(第四系砂砾层孔隙潜水含水层 第四系全新统Q4及上更新统Q3，分布在矿区外围山涧河谷地带，岩性为灰白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层，厚度变化大，层位不稳，依地形而异，该层渗水性含水性均好，由于受大气降水和地表水补给条件好，为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。 2(二叠系上统上石盒子组(K10)砂岩裂隙含水层 砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中-细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。根据本次施工FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量达5.5m3/h，一般钻进消耗量在0.5m3/h以下。因此，该层为弱含水层。 3(二叠系下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层 砂岩含水层位于1、2号煤层以上，K8为煤层直接充水含水层，岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩，多为钙质胶结，裂隙稍发育。根据本次施工FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量在1.00m3/h以下，一般在0.2-0.5m3/h之间，局部地段受*****河补给出现富水地段，单位涌水量可达0.177L/s.m。因此，含水层为弱-中等含水层。 4(石炭系上统太原组灰岩 (K4、K3、K2) 岩溶裂隙含水层 K4石灰岩为7号煤直接充水含水层，厚度1.56 m,4.10m，平均为2.88m，岩性为深灰色，致密、块状，顶部质不纯含泥质，裂隙较发育，多为方解石细脉充填。根据本次施工FH-2钻孔水文观测，岩进消耗量一般在0.10,1.00m3/h之间。 38 K3石灰岩为8号煤直接顶板，厚2.05m,5.27m，平均厚3.80m，深灰色、块状、坚硬，质不纯含泥质，裂隙较发育，多被方解石细脉充填。根据本次施工FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量在0.10,1.00m3/h之间。 K2石灰岩为9+10号煤层直接充水含水层，也是太原组的主要含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含有燧石层及透镜体。厚2.50-10.00m，平均厚7.05m，分为上下两层，上层厚下层薄，中间夹0.35-2.00m的灰黑色泥岩、粉砂岩。石灰岩裂隙稍发育，局部较发育。根据本次施工FH-2钻孔水文观测，钻进消耗量一般在1.00m3/h以下，钻孔单位涌水量0.01,0.214L/s.m。区内未发现泉水出露。因此，含水层为弱-中等裂隙含水层。 5(奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层 奥陶系地层出露于井田外西部，峰峰组石灰岩是本区煤系地层下伏的主要含水层，是开采下组煤(9+10、10下、11、11下号)的主要威胁。岩性为质纯、致密、性脆，裂隙稍发育，一般被方解石充填，局部偶见有封闭式小溶洞，可见有角砾状石灰岩，棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结，厚度70.05m。根据144队施工2032水文钻孔水文观测，钻进时冲洗液消耗量一般在0.5m3/h以下，简易抽水试验q=0.014,0.0148L/s.m，富水性弱。另据山西省煤炭地质公司于2006年在*****县*****乡*****村东300m打的深水井，该水井位于矿外的西南侧，井口坐标为X=4083002，Y=19605695，H=1461.02，奥灰水位在1091.02m，涌水量为40m3/h。该水井位于松罗断层北2.5km左右，在本井田以西1km的国有无煤矿，跟本井田属同一区域，故该水井资料 39 可以利用。故推断本井田奥灰水位标高为1087-1093m。 正常情况下各个含水层间一般不会发生水力联系，但在构造破碎带，各含水层间才有可能发生水力联系。 二、地下水的补、径、排 1(上覆松散岩类孔隙水 松散岩类孔隙水主要接受大气降水和河流补给，地下水流向一般和地表一致，径流途径短，地上水和地下水联系密切，呈互补互排关系。排泄形式主要以山坡或沟底在基岩出露处以泉水形式排泄。 2(灰岩岩溶裂隙水、砂岩裂隙水 石炭系上统太原组灰岩岩溶水、二叠系砂岩裂隙水，主要靠大气降水的入渗补给和上覆含水层的渗漏补给。其地下水的径流方向和通道，受地形或岩层产状控制，大部分沿出露排向沟谷中。深层承压水主要受地质构造控制，接受裸露区补给，沿岩层倾向运移。其主要排泄方式是矿井排水。 3(奥陶系灰岩岩溶水 井田位于洪山泉域东南部。大气降水通过裂隙或间接通过松散层的入渗补给岩溶水。井田井田内主要隔水层 一、井田内主要隔水层 11号煤至O2含水层之间隔水层，由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组成一般厚12.73m，其间的石英砂岩、致密、坚硬，裂隙不发育，具有良好的隔水性能，它的抗压强度在19.1~21.9 MPa 40 之间，抗拉强度在0.85~1.12 MPa之间，在无断裂贯通情况下垂直方向上11号煤以上含水层与O2含水层不发生水力联系。 峰峰组下段泥灰岩石膏层隔水层，根据区域资料，石膏层厚度78.86m，深灰色、灰白色，以深灰色块状石膏为主，含不规则纤维状石膏，局部为斑块状，多与泥灰岩交织在一起，岩芯较完整，为相对隔水层。 2号煤至K4石灰岩之间隔水层，由于致密的粉砂岩、泥岩组成，一般厚76.40m，具有良好的隔水性能，它的抗压强度在26.3~36.6 MPa之间，抗拉强度在1.27~1.83 MPa之间，在无断裂及陷落柱贯通情况下，垂直方向使2号煤发生含水层与K4含水层不发生水力联系。 2号煤以上各砂岩含水层，由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩，且各砂岩含水层又不强。因此，垂直方向2号煤以上各砂岩含水层不发生水力联系。 正常情况下能够阻隔各个含水层间的水力联系，但在构造破碎带，各含水层间才有可能发生水力联系。 第四节 矿井充水条件 根据井田水文地质条件和该矿目前涌水情况综合分析，本矿井充水因素主要有以下几个方面: 一、矿井充水水源 1. 大气降水、地表水的影响 井田西邻地表河流主要为*****河，*****河常年有溪流，雨季水 41 量有所增大，属黄河流域汾河水系。*****河上游属时令河流，平时为干谷，只有雨季才会出现流水，下游为常年河流，向北西汇入龙凤河，并最终汇入汾河。据144队在*****详查时，对河流断面流量参测，测得*****河最大流量为4.25m3/s(1990年6月7日)。由于地质构造为单斜在局部地段*****河水及潜水将补给含水层。因此，将对矿井开采产生一定的影响。 地表基岩出露并被风化，地表水会通过风化裂隙向地下渗漏， 1、2号煤层西部有露头，以及采空区塌陷裂隙带高度局部会达到地表，雨季地表水将沿裂隙渗入井下采(古)空区，导致1、2号煤层采(古)空区低洼处汇水，对将来开采1、2号煤层有一定的影响。 通过多年的观测，矿井涌水量与地面降雨量、开采面积、开采深度的关系比较密切，井田1、2号煤层都有露头，降雨量大时，补给量也大，则涌水量大。(详见动态曲线图) *****县2007—2010年降水量统计表(mm) 表5-1 42 2007 -2010年份各月矿井涌水量统计表 单位:100m3 表5-2 2(废弃古空区、小窑积水 1号煤层在井田西部大面积出露，露头附近分布有大面积小窑破坏区。小窑破坏区 (2)邻矿老空水 井田北与山西潞安集团东盛煤业有限公司相邻，南与山西*****康伟森达源煤业有限公司为界，东部为空白区。从井田构造和煤层产状来看，井田北部山西潞安集团东盛煤业有限公司与本矿有小窑破坏 43 区相连，破坏区积水相通，对本矿井充水影响较大。南与山西*****康伟森达源煤业有限公司，相邻的采空区有积水且积水据本矿较近，对本矿开采影响较大。 矿山生产过程中，应高度警惕采空区地下水对矿坑充水的影响，按照先探(水)后采(煤)、探采结合的方针，切实做好防水工作，防止突水事故的发生，保证矿井及人员安全。 4(煤层顶底板充水含水层水 本矿可采煤层中，1、2号煤层以顶板充水为主，因其顶底板为砂岩，充水方式以砂岩裂隙、顶板淋水和破碎带涌水为主。6号煤层直接充水层为山西组的K7砂岩裂隙含水层，9+10、10下、11、11下号煤层直接充水层为太原组K2石灰岩含水层，6-11下号煤层矿井充水以构造裂隙、破碎带和顶板淋水为主。 5(奥灰水 井田内奥灰水位静止标高为1087-1093m，低于最低开采煤层等高线，故不存在带压开采。对本矿煤层的开采一般没有影响。 二、矿井充水通道 1(煤层露头的影响 在井田西部1、2号煤层有露头，虽被剥蚀，但该位置1、2号煤层距地表较近，将可能上通到近地表的基岩风化带，使大气降水通过黄土覆盖层和基岩风化裂隙及煤层顶板导水裂隙渗入矿井巷道，从而增加矿井涌水量。且存在有大量采空区及破坏区，故在此开采前一定要注意采空区积水、积气情况，要进行探放水工作。 2(岩层裂隙、采空导水裂隙带 44 矿坑煤层顶板冒裂带及导水裂隙带将沟通其发育范围 Hli=10 M +5 2、6、10下、11号煤层的顶板属中等坚硬岩石，其垮落带高度和裂缝高度由公式组2计算: 公式组2: Hm=100?M/(4.7?M+19) ?2.2 Hli=100?M/(1.6?M+3.6) ?5.6 Hli=20 M +10 9+10号煤层的顶板属坚硬岩石，其垮落带高度和裂缝高度由公式组3计算: 公式组3: Hm=100?M/(2.1?M+16) ?2.5 Hli=100?M/(1.2?M+2.0) ?8.9 Hli=30 M +10 式中: Hm为 冒落高度m; Hli为导水裂缝高度(m) M为煤厚(m) 经计算，各煤层顶板垮落带高度及顶板最大导水裂缝高度见表 45 5-3。 各煤层顶板垮落带高度及顶板最大导水裂缝高度结果表 表5-3 由表可知，10下、11号煤层间距5.29m,6.45m，11号煤层冒落带最大高度为10.08m;11、11下号煤层间距2.18m,4.19m，11下号煤层冒落带最大高度为4.18m。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》，下层煤的冒落带接触到或完全进入上层煤范围内时，上层煤的导水裂缝带最大高度采用本煤层厚度计算，下层煤的导水裂缝带最大高度测定采用上、下层煤的综合开采厚度计算。 上、下层煤的综合开采厚度可按以下公式计算: M=M1+M2 M:上、下层的综合开采厚度 M1:下层厚的平均厚度 M2:上层厚的平均厚度 由表3-1可知，10下号煤平均厚1.75m，11号煤平均厚2.38m，11 46 下号煤平均厚1.03m，通过计算可知，11号煤的综合开采厚度为4.13m，11下号的综合开采厚度为3.41m。通过公式组1、公式组2可计算出，11、11下号煤的垮落带高度为导水裂缝带高度见表5-4。 11、11下号的综合开采导水裂缝带高度计算表 表5-4 由此可知，3、6、9+10、10下、11、11下号煤层开采将会导通2、3、6、9+10、10下、11号煤层采空区的积水。因此在开采下层煤的时候，应对上层煤采空区积水进行探测和排放，做到“预测预报、有掘必探(钻探)、先探后掘、先治后采”。 1、2号煤层埋深较浅，局部地段小于导水裂隙带的高度，因此导水裂隙带会导通采空区与地表水及浅层地下水的联系。 3(封闭不良的钻孔 本井田内分布以往施工钻孔4个，施工结束封孔后，因均未进行启封检查，各个钻孔的具体封孔质量不详。兼并重组补勘的钻孔3个，各钻孔结束后，均按照设计要求对钻孔进行封闭。封孔材料使用水泥、砂、水按1:1:0.7比例调配，封闭方式为钻具注入，直至水泥浆溢 出孔外，孔口设立明标。由于未启封检查，故封孔质量无从评价。若在封孔质量不好的钻孔处开采时，存在煤层上覆各含水层水甚至地表水沿钻孔空隙渗入矿井的可能性，建议在邻近开采时应加强超前探放水工作，并留设保安煤柱，以防其导水。 4(井筒 开采下部煤层的井筒将穿过其上所有含水层，并与上部井巷相 47 通，整合后关闭的井筒均按规定严格填充。 5(陷落柱 本井田西南部有5个陷落柱，陷落角均为70?，陷落柱内充填物均为泥岩、砂质泥岩及砂岩，具有一定的导水性，上覆岩层的含水在陷落柱范围有淋水现象。故在陷落柱附近开采，一定要做到“预测预报、有掘必探(钻探)、先探后掘、先治后采”，防止水故灾害的发生。 三、充水强度 据2011年初步设计，井田未来三年将开采1、2号煤层，据兼并重组报告资料，矿井正常涌水量1*****6m3/d，最大涌水量2568m3/d。本井田西南部有5个陷落柱，周边破碎带富水性好，易沟通各含水层段，可能造成涌水量增大。主要充水水源为煤层顶板K8砂岩含水层，且K8砂岩能够接受*****河潜水的补给，矿井排水量较大。其次破碎带水、采空积水。 第五节 井田及周边矿井老窑水分布状况 一、井田采(古)空水分布状况 1. 1、2号煤层采(古)空区积水 本井田煤层埋藏浅，自开采以来，对1、2号煤层进行过不同程度的开采，现井田内已分布多处大小不等的采空区，在采空区低洼处有一定积水，且井田内1号煤层西部有小面积出露，分布大面积小窑破坏区。其余几处采空区，经实地勘查，目前均无积水。 依据《煤矿安全 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》第五篇矿井防治水，对本矿的各煤层采空积水进行了估算; 48 采用公式: Q K M Fcos 式中: 式中:Q——为采空区积水量，(m3); K——为采空区的充水系数，采空区充水系数取0.30; M——为采空区的平均煤厚，(m); F——为采空积水区的水平投影面积，(m2); α——为煤层倾角，(?)。 据2011年兼并重组地质报告调查，1号煤层1处小窑破坏区有积水，积水面积约80000m2，积水量为23213m3。2号煤层3处采(古)空区有积水，积水总面积约29651m2，积水总量为6798m3。 1、2号煤层采(古)空区、小窑破坏区积水量统计表 二、四邻煤矿及积水情况 据2011年兼并重组报告调查，该矿北与山西潞安集团东盛煤业有限公司相邻，南与山西*****康伟森达源煤业有限公司为界，东部为空白区。各煤矿情况如下: 49 1. 山西潞安集团东盛煤业有限公司 山西潞安集团东盛煤业有限公司，整合前是山西**********东盛煤业有限公司，生产规模15万t/a。整合后批准生产能力为30万t/a，井田面积2.6603km?，批准开采1、2、3、9+10、11号煤层。 矿井自2010年开始30万t/a改扩建，累计完成开拓巷道1067m及硐室工程1450m?，主井底煤仓也已建成并投入使用。 1号煤回采工作面10101已形成，并正在调试生产;10101工作面采用走向长壁后退式采煤法，高档普采工艺，主要设备为:采煤机:MG100/238—WD、工作面刮板输送机:SGZ-630/150(2*75kw)、转载机为SZB630/75kw。 1号煤轨道巷、2号煤轨道巷、集中皮带运输巷、总回风巷正在延伸，接替工作面10102和10103顺槽正在掘进和准备掘进。据兼并重组地质报告叙述与本井田无越界开采现象。 矿井目前已达到联合试运转条件。矿井正常排水量为800m3/d，雨季达到900m3/d，据兼并重组地质山西潞安集团东盛煤业有限公司开采1、2号煤层，且南部分布有采空区，且采空区有积水。破坏区与本矿小窑破坏区相连，破坏区积水相通。经本次测量专业人员调查，且采用《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水中 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 公式，1号煤层采空区积水距本矿矿区边界约395m，采空区积水量为3424 m3，2号煤层采空区积水距本矿矿区边界约185m，采空区积水量为3337 m3，对本矿矿井开采构成威胁性较大。 2. 山西*****康伟森达源煤业有限公司 凤凰台煤业有限公司的南部为山西*****小岭沟煤业有限公司井 50 田，该公司09年被山西*****康伟森达源煤业有限公司整合。 山西*****小岭沟煤业有限公司井田面积1.0445?2，批准开采1、2号煤层，整合前开采2号煤层，生产能力9万t/a。山西*****康伟森达源煤业有限公司2009年整合后井田面积6.763??，批准规模为120万t/a。 森达源煤业有限公司西部井田上组1、2、3号煤，2号煤全区可采，1、3号煤局部可采，整合前西部的1、2、3号煤基本采完，没有整装工作面，整合后，西部1、2、3号煤层不再开采，6号煤局部可采。该公司在西部井田先开采9+10号煤层，兼并小岭沟矿井后与原东部井田的2号煤为主采煤层，与9+10号煤联合布置。据兼并重组地质报告叙述与本井田无越界开采现象。 当生产能力达到120万t/a时，兼并重组报告预测开采1号煤层的矿井正常涌水量393m3/d，最大涌水量634m3/d。据兼并重组地质资料山西*****康伟森达源煤业有限公司开采2号煤层，且北部分布有采空区，且采空区有积水。经本次测量专业人员调查，且采用《煤矿安全手册》第五篇矿井防治水中经验公式，2号煤层采空区积水距本矿矿区边界约110m，采空区积水量为2228m3，对本矿矿井开采构成威胁性较大。 三、井田内小窑 据2011年兼并重组报告调查，本井田内西北部有2个小窑，现均已关闭，关闭前均开采1号煤层，因1号煤层露出地表。经检测，已无瓦斯含量，经本次积气、积水调查，查明存在 1个积水区，积水面积80000m2，经求得积水量为23213m3。故小窑1号煤层积水区将 51 会对下覆煤层造成影响，所以在开采中一定做到“预测预报、有掘必探(钻探)、先探后掘、先治后采”，以免发生事故。 第六节 矿井充水状况 一、矿井突水状况 矿井生产以来未发生过突水现象。 二、矿井涌水点状况 据本次调查，井田内1、2号煤层共有五个涌水点，涌水量一般不大于3.5L/s。详见涌水点调查表5-6。 井下涌水点调查表 表5-6 三、矿井涌水状况 重组整合前2004年原凤凰台煤矿开采1号、2号煤层时矿井涌水量为450m3/d，雨季最大涌水量为600m3/d,该矿实际生产能力为21万t/a;原**********开采2号煤层，矿井涌水量为195m3/d，雨季最大涌水量为390m3/d,该矿实际生产能力9万t/a。 重组整合后本矿井生产能力为90万t/a，保留了原凤凰台煤矿生产系统，未来三年工作面布设在1、2号煤层，据兼并重组报告，该 52 矿开采1、2号煤层时，预计矿井正常涌水量为1*****6m3/d，雨季最大涌水量为2568m3/d。 四、涌水量计算可靠度评价 本次矿井涌水量直接采用富水系数法计算，是以矿井实际生产直接所得的数据为依据，数据可信，选取公式合理，计算结果可靠，对矿井的生产有一定的指导意义。但考虑本区的水文地质条件，位于井田西部的*****河及井田单斜构造控制着总的地下水的运移，在不同地段，矿井涌水量有较大的差别。 预计矿井涌水量时，未考虑陷落柱的影响。生产区周围较多的采空区分布，且1、2号煤层采空区有不同程度的积水，在生产中一定要加强监测，并做好探放水工作。 53 第六章 水害影响及防治水工作难易程度 通过对矿井含水层性质、厚度、富水性、水位、地下水补给与径流条件，构造导、富水性，以及涌水情况分析研究，按《煤矿矿井防治水规定》第十一条，矿井水文地质类型划分标准，对矿井开采受水害影响程度及防治水工作难易程度评价如下。 第一节 对矿井开采受水害影响程度的评价 矿井整合前主要开采1、2煤层，矿井开采主要水害是大气降水、顶板砂岩裂隙水、局部采空区积水及相邻矿井采空区积水及地表水，矿井涌水量受季节性影响较大。 1(本矿采空区积水 采空积水对邻近或下部采掘安全有一定影响，其影响程度主要取决于围岩性质，围岩受构造及采掘破坏程度、积水水量、水位、防水煤柱尺寸等。 从导水裂隙带的计算可知，矿井煤层开采时，冒落裂隙带会达到上部采空区积水，上部的采空积水通过冒落裂隙带涌入工作面，对下伏煤层开采带来严重影响，如开采2号煤时会受到上部1号煤采空区积水的影响，若对采空积水疏放不及时，将发生淹工作面甚至淹采区的严重后果。 井田内1、2号煤层还分布有大小不等采空区，多数已密闭，密闭时采空区内未发现积水，由于导水裂隙带沟通上部含水层或上部采空区，随着时间的推移，采空区内会积聚一定量的水，故在临近采空 54 区开采时，应进行探测和疏排，以免影响正常生产。 井田西部煤层露头区附近有小煤窑，因其开采深度较浅，地表水易在采空区汇集形成积水，由于已关闭小煤窑停止排水使积水增加，积水区域扩大。因此，矿井小煤窑的采空区积水是目前矿井开采的重要隐患。 2(周边矿井采空区积水 井田周边分布有二座矿井，主要开采1、2号煤层，由于开采多年，各矿采空区存在不同程度的积水，对本矿煤层的开采有影响。 3(地表水 井田外西侧主要河流为*****河，据144队在*****详查时对河流断面流量参测，测得*****河最大流量为4.25m3/s(1990年6月7日)。该河对巷道侧向渗透。且井田1、2号煤层导水裂隙带均沟通地表水及直接向矿井充水，对本矿煤层的开采有影响。 4(煤层顶板砂岩、灰岩裂隙水 据兼并重组报告资料，其中，1、2、3号煤层直接充水层为下石盒子组的K8砂岩裂隙含水层，6号煤层直接充水层为山西组的K7砂岩裂隙含水层，9+10、10下、11、11下号煤层直接充水层为太原组K2石灰岩含水层，三层含水层均为弱富水层。但在矿西部，由于顶板K8砂岩含水层，能够接受*****河潜水的补给，富水层有所增强。矿井在开采1、2号煤层期间，导水裂隙带将沟通地表水。因此，顶板砂岩含水层对矿井开采会构成影响，在雨季，更应加强砂岩含水层水防治工作;防治1、2号煤层顶板砂岩的局部富水部位，顶板砂岩水沿导水裂隙通道，涌入矿井，造成充水。 55 因此，采(古)空区积水及地表水成为目前矿井开采的重要隐患。 第二节 对矿井防治水工作难易程度的评价 通过对以上矿井充水因素，充水水源，矿井涌水量构成，结合矿井生产实际，对防治水的难易程度做一下评述: 1(地表水防治 (1)开挖排水沟。为保证采掘工作面的正常生产，往往采用排水沟拦截流向井口的地表水。 (2)防水堵漏。为防止或减少降水及地表水进入矿井，对井田地表产生的各种通道、以及可能渗水的洼地等，均用粘土或水泥等进行回填堵漏。 综上，地表水的防治工作，成本低，易于实施。 2(1、2号煤层顶板K8砂岩裂隙含水层水 K8砂岩裂隙含水层弱富水性，补给水源条件较差。但在井田西部，由于顶板K8砂岩含水层，能够接受*****河潜水的补给，富水层有所增强。在井底附近设置了主、副水仓，排水设备配备了3台水泵。且由于K8砂岩灰岩埋藏较浅，受大气降水影响明显。因此在雨季来临之际，确保水泵、排水管路的正常工作。由于排水泵为矿井必备设备，若每台MD280—43×4型水泵，按8万元计算，3台共24万元，加上配套设备按15万元，总计39万元。经济与技术可行，易于实施。 综上，K8砂岩裂隙含水层水的防治工作简单，成本低，易于进行。 3(老空水 生产实践表明，本矿与周边矿井老空水是目前矿井主要的充水水源。周边小煤矿回采形成的地表塌陷裂隙及报废井筒，构成大气降水 56 入渗矿井的主要通道，致使矿井涌水量增减主要受大气降水的制约。 由于小煤矿的乱采乱挖、越层越界开采，导致矿与矿相互连通。避免 水害事故的发生，矿井水的防治，主要采取了以下对策与措施: (1)为避免与减少周边矿井老空水对矿井充水的影响，留设防水 煤柱，避免采空区积水对现生产区的影响。 (2)合理进行开采布局，采用正确的开采方法。煤层开采顺序和 井巷布置应以水文地质简单开拓，井筒及井底车场应布置在地层完整 且不易透水处。 (3)按照“以防为主”的原则，对矿井充水有威胁的小窑、老窑进 行了调查;采用瞬变电磁和钻探对疑点区进行超前探放水;同时，矿 井开采及掘进期间，对巷道及工作面进行探放水，保证掘进和回采安 全。在施工中坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”。通 过这些工程对周边矿井进行了有效防治。 (4)为减少大气降水的入渗，对井田及邻区报废小煤矿井筒与地 裂缝进行填埋与夯实。 (5)加强防水设施建设，完善排水系统。 采用上述方法，效果显著，经济与技术合理，一般可有效控制老 空水对矿井安全正常生产的危害程度。 综上所述，老空水防治工作简单，易于进行。 综上所述，井田未来三年将开采1、2号煤层的一采区，一采区 防治水工作简单，易于进行，难易程度为中等。 57 第七章 井田水文地质类型的划分 第一节 矿井水文地质类型的划分 一、矿井水文地质类型划分的原则 (一) 类型划分以矿井防治水工作为目的，考虑与矿井地质勘探工作相结合。 (二) 类型划分要全面考虑矿井充水诸因素的影响，要突出其中主要因素的作用。 (三) 类型划分应符合我国的实际情况，反映近年来煤矿水害事故发生的特点以及在防治水工作中的经验教训，力求简单明了，便于实际应用。 (四)本类型划分所考虑的各种因素(指标)具有同等地位，并且为了煤矿生产安全，类型划分采用就高不就低的原则。如根据矿井及其周边老空水分布状况，某矿井应为极复杂类型，但其他指标均未达到极复杂类型要求，采用就高不就低的原则，将该矿井定为水文地质条件极复杂类型矿井;同理，在单位涌水量q矿井涌水量Q1、Q2:和突水量Q3，以最大值作为分类依据。 (五)同一井田内煤层较多且水文地质条件变化较大时，应分煤层进行矿井水文地质类型划分。如华北型,煤田，开采上组煤时，矿井可能是水文地质简单或中等类型的，而开采下组煤层则可能是水文地质条件复杂或极复杂的矿井。 58 二、矿井水文地质类型划分的依据 根据我国的矿井水文地质特征和主要影响因素，矿井水文地质类型划分的依据如下: (一)受采掘破坏或影响的含水层及水体(其中包括含水层性质及补给条件和单位涌水量)。受采掘破坏或影响的含水层也就是矿井充水的主要含水层。如在华北型煤田中开采上组煤层时可能主要是顶板砂岩含水层，而在开采太原组底部煤层时可能是煤层底板奥陶系灰岩含水层和顶板薄层灰岩含水层。单位涌水量q是反映充水含水层富水性的重要指标，q的取值应以井田内主要充水含水层中有代表性的为准。关于单位涌水量q的具体的标准计算方法可参照《煤矿防治水规定》附录二。 (二)矿井及周边老空水分布状况。老空水包括古井、小窑、矿井采空区及废老塘的积水等。我国煤矿开采历史悠久，老空水分布广泛，对矿井或相邻矿井造成极大威胁，矿井采掘工程一旦揭露或接近，常会造成突水。老空水一般位置不清，水体几何形状不规则，空间上又分布无规律，积水位置难于分析判断，突水来势迅猛，破坏性强。老空水多为酸性水并具有腐蚀性，但也有含有诸如硫化氢等有害气体的老空水。 老空水事故约占总水害事故的80,以上，因此，在本矿井水文地质类型划分中，老空水分布状况作为类型划分的一个重要指标。 (三)矿井涌水量。考虑矿井正常涌水量和最大涌水量两个指标，我国西北地区矿井涌水量明显偏小，因而分类表中西北地区矿井涌水 59 量界线值不同于其他地区。 (四)矿井突水量。含水层或含水体中的水突破隔水体而突然进入采掘系统空间的水量，往往造成灾害，突水量为分类指标之一。 (五)开采受水害影响程度。主要根据矿井是否经常突水，以及突水的频率和突水量的大小进行分类。 (六)防治水工作难易程度。主要根据防治水工程量及经济效益等进行分类。如果投入的防治水工程量太大，经济效益差，目前就不宜开采，待将来科技进步了再进行安全高效开采。 根据以上分类依据，据矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边老空水分布状况、矿井涌水量或者突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度以及防治水工作难易程度，矿井水文地质类型划分为简单、中等、复杂、极复杂等4种。具体划分方案见下表: 60 矿井水文地质类型划分表 表7-1 注:1.单位涌水量以井田主要充水含水层中有代表性的为准; 2.在单位涌水量q，矿井涌水量Q1、Q2和矿井突水量Q3中，以最大值作为分类依据; 3.同一井田煤层较多，且水文地质条件变化较大时，应当分煤层进行矿井水文地质类型划分; 4.按分类依据就高不就低的原则，确定矿井水文地质类型。 三、本矿井水文地质类型划分 61 井田内未来三年对10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面进行回采。 1、受采掘破坏的含水层及水体 (1)第四系砂、砾石层孔隙水，在其浅部，补给条件相对较好，应为中等型。 (2)二叠系砂岩裂隙水，补给与径流条件均较差，由于1、2号煤层存在采空积水，应为中等型。 (3)采掘影响，受周边老空水影响，应为中等型;(未来三年10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面，采掘影响，受周边老空水影响，第四系砂、砾石层孔隙水，补给条件相对较好，应为中等型)。 2、受采掘破坏影响的含水层单位涌水量 二叠系砂岩隙裂隙含水层单位涌水量，据本次施工FH-2钻孔水文观测，单位涌水量为0.177L/s)m，属中等型。 3、矿井及周边老空水的分布状况 井田及其邻区小煤矿较多，但位置、采掘范围、积水范围、积水量清楚，通过封堵及防排水措施，对矿井目前及后续的采掘生产构不成水害威胁，属中等型。(未来三年10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面，现无采空区积水，南与山西*****康伟森达源煤业有限公司邻近本矿矿区边界约110m，采空区积水量为2228m3，对工作面有影响，但矿方通过封堵及防排水措施，暂构不成水害威胁，水文地质类型为中等。) 4、矿井正常与最大涌水量 62 据兼并重组报告资料，预计矿井正常涌水量为80.25m3/h(1*****6 m3/d)，最大涌水量为 107 m3/h(2568m3/d)，属简单型。(未来三年10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面，预计矿井正常涌水量为80.25m3/h(1*****6 m3/d)，最大涌水量为107 m3/h(2568m3/d)，属简单型。) 5、矿井突水量 矿井目前为止，未发生过突水现象，属简单型。 6、开采受水害影响程度 矿井充水水源主要是地表水、老空水与开采煤层上覆含水层岩溶裂隙水。 (1)井田内无大型水库和地表河流，只有为数不多的地表冲沟，平时无水，只有在雨季时，井田内有短暂洪水流过，一是通过松散沉积物及露头岩裂隙进入矿井;二是通过1、2号煤层采空区上部的地层下沉产生的导水通道进入矿井，矿井涌水量受降水的季节变化影响。属中等型。 (2)井田内1、2号有不同程度的积水，由于积水位置与积水量较清楚，属中等型。 (3)1、2号煤层顶板二叠系砂岩隙裂隙含水层，钻孔表明，富水性中等;在本区埋藏较浅，富水性受季节性变化明显，采掘表明，目前，对矿井充水主要水源。属中等型。(未来三年10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面，充水水源主要是地表水、老空水与开采煤层上覆含水层裂隙水。顶板二叠系砂岩隙裂含水层，富水性中等， 63 且为矿井充水主要水源，属中等型。) 7、防治水工作的难易程度 矿井受水害威胁的老空积水及小窑积水，位置、水量清楚。防治水工程，一是对与周边小煤矿留设保护煤柱，防止小煤矿积水对矿井充水;二是采用探放水措施及物探手段，进一步落实老空水的位置，保证矿井生产安全。防治水工程难道不大，经济与技术合理，易于进行，属中等型。(未来三年10101、10201、10102、10103、10202、10203工作面，防治水工程难道不大，经济与技术合理，易于进行，属中等型。) 综合上述各分项(见表7-2)矿井水文地质类型划分结果，根据《煤矿防治水规定》按分类依据就高不就低的原则，确定山西*****煤业有限公司1、2号煤层矿井水文地质类型为中等类型; 1、2号煤层未来三年规划开采的10101、10102、10103、10201、10202、10203工作面水文地质类型为中等类型。 64 1、2号煤层水文地质类型分类汇总表 第二节 对防治水工作的建议 矿井自建井以来，未发生过重大水害。随着开采面积的扩大，以 65 及降雨量等自然因素的影响，可能使矿井涌水量增大，特别是近年来，我省降水量普遍增加，各处水害事故时有发生，煤矿在注意井下生产的同时，还要加强水害防范意识，时刻保证安全生产，并建议做好以下防范水害的工作。但今后在生产中决不能放松对水害的防治工作。矿井下一步将开采*****煤矿1、2号煤层10101、10102、10103、10201、10202、10203工作面，具体应做到: 一、加强对本矿小窑破坏区与采空区、相邻矿井和小煤窑积水排水与涌水情况监测监控，尤其应加强对停采矿井的调查和探测，查明其位置、开采深度、开采面积及充水情况，以及对本矿充水的影响程度，并采取相应措施进行治理，控制其积水涌入矿井。 二、应进一步查明井田内陷落柱构造的位置，并查明导水性，杜绝水害事故的发生。 三、建议在本井田内进一步加强水文地质工作，加强对采空区及周边矿井采空区积水情况调查。同时应当建立数字化图件，内容真实可靠，并每半年对图纸内容进行修正完善。 四、在井下保证排水设备正常运作，主水泵必须保持完好，要定期检修;必须保证一台运行，一台备有，一台检修。 五、应加强培养防治水专业技术人员，加强矿井防治水管理及矿井水文地质资料的收集，适时对水害进行有针对性的预测预报。配备配足防治水设备及材料。掌握井田范围内有水害威胁的各种隐患。 六、每年汛期前必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责; 七、必须经常检查矿区地表是否存在导水裂隙或其它导水通道， 66 发现裂隙及其它导水通道，应及时将其回填密实; 八、必须随时观察井下各种涌水现象，做好常规矿井水文地质工作; 九、对矿井现有的陷落柱及井下存在的隐伏导水、导气等构造、采空区、小窑破坏区应采用先进的探测方法准确探明其位置及特征，尤其对1、2号煤层采空积水、积气要重点进行探测排放;在地面无法查明矿井水文地质构造和充水因素时，必须坚持有疑必探。凡井下采掘地点发现有透水征兆，必须严格执行探放水原则，有掘先探，先探后掘，并由地测机构编制探放水设计，由矿总工审定同意。防止矿井突水事故的发生。密切观察采空区有积水，探放水要由专业人员使用专用探放水钻机进行施工，保证探放水钻孔的超前距离，探放水钻孔必须打中老空水体并要监视放水全过程，直到老空水放完为止;放水时，要撤出探放水点位置以下受水害威胁区域的所有人员，发现有突水预兆时，必须立即撒出所有受威胁区域的人员并采取有效措施，水患消除后方可继续施工。 十、要认真坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则。立足于先安全后生产，采掘工作面作业规程要有水文地质情况和防范措施意见; 十一、加强“雨季”三防工作。煤矿企业要建立防范台风暴雨的预报、预警、预防和应急救援工作机制，建立雨季巡视制度和停工撤人制度。雨季前必须对防范台风暴雨进行隐患排查和专项整治，消除隐患。对矿井双回路供电系统、通讯系统及排水设备、设施等进行全面检查，确保系统、设备完好可靠。对矿区内河道进行彻底清挖、疏通， 67 必要时对河堤进行加固;严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段，严禁侵占河道，保障河道的畅通;煤矿位于地表河流、湖泊、水库、山洪部位等附近， 井口、工业广场要采取修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施;井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有应急措施;对洪水可能淹没的废弃老窑井口必须按规定填实封死，或在井口浇注l个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板，严防地表水倒灌井下淹井。 十二、强化职工防治水安全培训。煤矿企业要结合典型水害案例分析，加强对职工水害防治知识的培训和教育，提高安全生产技能和综合素质。制定并不断完善《矿井水害应急预案》，加强应急预案的演练，使职工掌握逃生的路线。特别要让职工牢记:当发现井下有突水征兆时，必须停止作业。立即撤到安全地点并及时报告调度室。煤矿安全管理人员及相关岗位必须经培训持证上岗。 十三、建立完善水害应急救援预案。增置排水设备，定期对设备进行检修，保证设备完好，以提高抢险救灾能力和效果。企业要储备足够的抢险物资和设备，确保抢险救灾时能够及时到位并发挥作用: 煤矿企业发生透水后，要立即启动《矿井水害应急预案》按规定及时上报有关部门，积极开展救援工作。 68 第八章 结论与建议 本次通过对该矿地面调查及1、2号煤层老空区分布范围及采空区的赋水状况的勘查，对井田内的水文地质资料的调查、了解、收集、分析，按照《煤矿防治水规定》完成了本报告的编制工作。 一、结论 1(调查了解井田内水文地质条件，未来三年主要开采井田内1、2号煤层，直接充水含水层为下石盒子组砂岩裂隙含水层;均为弱-中等富水性含水层。本次下组煤未开采，没有评价下组煤的水文类型。 2(基本查明了井田内采空区范围及其积水情况。 3(基本查明了矿井开采主要水害是本矿采(古)空区积水及周边煤矿采空区积水。其次为顶板水。 4(根据矿井水文地质特征，提出了防治水措施。 5(查明了井田内可采煤层矿井水文地质类型，为中等类型。 二、建议 1(在采掘过程中，对遇到有陷落柱及采空区出现的地段应提前探查，做到心中有数，不可存在侥幸心理盲目开采，在有突水征兆前做好探放水工作。 2(对地表定期进行观察，对发现的地裂缝、塌陷及时进行回填。 3(建议矿井在开采过程中加强对地下水的监测，要认真贯彻“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采” 的原则，确保安全生产。 4(本井田煤层露头一带煤层埋藏浅，煤层开采容易造成地面塌陷和地裂缝，矿方在雨季要做好填充工作，防止雨水溃入矿井。 69 5(老空积水是一种动态变化的过程，本次调查时无积水的地段随时间的推移，可能会出现积水，已有积水的地段积水面积及积水量有可能会增加。建议矿上在今后生产中针对采空积水区进行钻探验证。且矿方高度警惕，严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及 “有掘必探，有采必探、先探后掘，先探后采” 的原则，确保安全生产。 6(根据《煤矿防治水规定》第十三条，本报告使用年限为2011.12-2014.12。当矿井发生重大突水事故后，应当在1年内重新确定本矿的水文地质类型。 7. 井田内无水文孔，建议今后进行专项的补充水文勘探，以便详细了解井田水文情况。 70