正邦矿井水文地质类型划分报告

正邦矿井水文地质类型划分报告 山西和顺正邦煤业有限公司 矿井水文地质类型划分报告 (送审稿) 山西地科勘察有限公司 二0一一年七月 山西和顺正邦煤业有限公司 矿井水文地质类型划分报告 (送审稿) 提交单位:山西地科勘察有限公司 技术负责:孟秋善 编写人员:孟秋善 张宏伟 乔晓琴 审 查: 秦进生 总工程师:孟德富 经 理:郝汾生 山西地科勘察有限公司 二0一一年七月 山西和顺正邦煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告 姓 名 单 位 专业 职称或职务 调查人签字 马庆忠 山西和顺正邦煤业有限公司 孔祥忠 山西和顺正邦煤业有限公司 孟秋善 山西地科勘察有限公司 水、工、环 高级工程师 张宏伟 山西地科勘察有限公司 地质 工程师 乔晓琴 山西地科勘察有限公司 地质 助理工程师 目 录 第一章 矿井及井田概况.......................................1 第一节 矿井基本情况 .......................................2 第二节 位置、交通 .........................................9 第三节 地形地貌 ..........................................12 第四节 气象水文 ..........................................12 第五节 地震 ..............................................13 第六节 矿井排水能力 ......................................13 第二章 以往地质、水文地质工作评述 ..........................15 第一节 地质勘查工作 ......................................15 第二节 矿井地质工作 ......................................16 第三节 矿井水文地质工作 ...................................18 第三章 地质概况 ...........................................19 第一节 区域地质 ..........................................19 第二节 井田地质 ..........................................23 第四章 区域水文地质 .......................................36 第一节 地表水系 ..........................................36 第二节 娘子关泉域概况.....................................37 第三节 区域主要含水岩组 ...................................41 第四节 地下水的补给、径流、排泄条件 .......................42 第五章 矿井水文地质 .......................................44 第一节 井田边界及其水力性质 ...............................44 第二节 主要含水岩组 ......................................45 第三节 主要隔水层 ........................................49 第四节 矿井充水条件 ......................................51 第五节 井田及周边地区老窑水分布状况 .......................57 第六节 矿井充水状况 ......................................60 第六章 矿井开采受水害影响程度和 ...........................65 防治水工作难易程度的评价 ....................................65 第一节 矿井开采受水害影响程度的评价 .......................65 第二节 矿井防治水工作难易程度的评价 ........................66 第七章 矿井水文地质类型的划分及对防治水工作的建议 ...........68 第一节 矿井水文地质类型的划分 ..............................68 第二节 对防治水工作的建议..................................69 附 图 目 录 顺序号 图号 图 名 比例尺 1 1 山西和顺正邦煤业有限公司 区域地质图 1:50000 2 2 山西和顺正邦煤业有限公司 8号煤层矿井综合水文地质图 1:5000 3 3 山西和顺正邦煤业有限公司 15号煤层矿井综合水文地质图 1:5000 4 4 山西和顺正邦煤业有限公司 矿井综合水文地质柱状图 1:500 5 5 山西和顺正邦煤业有限公司 A-A′矿井水文地质剖面图 1:2000 6 6 山西和顺正邦煤业有限公司 8号煤层采掘工程平面图 1:5000 7 7 山西和顺正邦煤业有限公司 15号煤层采掘工程平面图 1:5000 8 8 山西和顺正邦煤业有限公司 8号煤层矿井充水性图 1:5000 9 9 山西和顺正邦煤业有限公司 15号煤层矿井充水性图 1:5000 附 件 1、 晋煤重组办发,2009,63号文件 2、 煤矿采矿证(复印件) 3、 委托书 4、 勘查单位资质证书 5、 报告提交单位承诺书 6、 报告编制单位承诺书 7、 晋煤规发[2010]666号文件 第一章 矿井及井田概况 山西和顺正邦煤业有限公司是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,2009,63号《关于晋中市和顺县煤矿企业兼并重组整合 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 (部分)的批复》批准的以和顺云龙投资管理(集团)有限公司为主体企业的资源整合矿井，是由原山西和顺正邦煤业有限公司和原山西和顺百利煤业有限公司整合而成，并扩大原山西和顺正邦煤业有限公司与原山西和顺百利煤业有限公司之间的夹缝空白区。2009年11月27日，山西省国土资源厅为该矿颁发了证号为C1400002009111220046641采矿许 2可证，批准开采8-15号煤层，矿区面积为6.29km，矿井能力为120万吨/年，开采方式为地下开采。8-15号煤层保有资源/储量4929万t，服务年限20.2年。 为满足兼并重组整合后，分析研究矿井充水规律，开展水害预测及制定防治水措施的需要，2011年6月山西和顺正邦煤业有限公司委托山西地科勘察有限公司编制《山西和顺正邦煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》。本次工作的主要任务是，根据国家安全生产监督管理总局2009年12月施行的《煤矿防治水规定》，分析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及防治水工作难易程度，划分矿井水文地质类型。 编制本报告的主要依据有: 1、晋煤重组办发[2009]63号文件、山西省国土资源厅2009年11月为该矿换发的采矿许可证。 2、国家安全生产监督管理总局2009年12月《煤矿防治水规定》。 3、矿方提供的8、15号煤层采掘工程平面图及其它相关生产资料。 4、2006年12月，山西和顺正邦煤业有限公司为了扩大生产能力的需 1 要，委托山西地科勘察有限公司进行补充生产勘探施工4个钻孔，均达优级 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，质量可靠。并于同年12月提交了《山西和顺正邦煤业有限公司(煤矿)资源整合地质报告》，2007年2月该报告由山西省煤炭工业管理局以晋煤规发,2007,165号文批复。 5、2010年4月山西地科勘察有限公司编制的《山西和顺正邦煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》 6、山西省煤炭工业厅文件晋煤规发[2010]666号《关于山西和顺正邦煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告的批复》 第一节 矿井基本情况 一、兼并重组整合后矿井情况 山西和顺正邦煤业有限公司是由原山西和顺正邦煤业有限公司(旧名 2称山西省和顺县联松联办煤矿，面积为4.8604 km)和原山西和顺百利煤业 2有限公司(旧名称山西省和顺县西沟联营煤矿二坑，面积为1.314 km)整合而成，并扩大原山西和顺正邦煤业有限公司与原山西和顺百利煤业有限公 22司之间的空白区(0.1156 km)，批准开采8-15号煤层，矿区面积为6.29km，矿井能力为120万吨/年，开采方式为地下开采。8-15号煤层保有资源/储量4929万t，服务年限20.2年。 二、兼并重组整合前矿井情况 山西和顺正邦煤业有限公司矿区内有一个基建矿井:山西和顺正邦煤业有限公司;一个生产矿井:山西和顺百利煤业有限公司。 ?山西和顺正邦煤业有限公司 山西和顺正邦煤业有限公司前身为和顺县联松联办煤矿二坑，为2006年资源整合中的整合矿井，是由原联松联办二坑和原联松联办煤矿整合而成。该矿现有2007年1月由山西省国土资源厅颁发的1400000721297号采 2 2矿许可证，批准开采8、15号煤层，井田面积4.8604km。 该矿始建于1994年，1995年投产，并于当年见8号煤层，至2002年前一直开采8号煤层，生产能力为3万t/a，后由8号煤层夹矸太厚，于2002年7月进行15万t/a矿井技改工程，开拓延深开采15号煤，于2004年10月竣工，并通过了晋中市安全生产监督管理局及晋中市煤炭工业局的竣工验收和晋中煤矿安全监察站的安全设施及条件验收，并分别以市安监行〔2005〕2号文和晋煤安监晋站字〔2004〕97号文下达了验收批文。该矿又于2004年12月，进行了采煤方法改革——由壁式炮采改为轻型放顶煤综采，开采15号煤层，并于2005年8月完成采改投产，2005年10月矿井能力核定时，核定生产能力为45万t/a，2006年4月山西省煤炭工业局以晋煤行发〔2006〕261号文下发了采煤方法改革能力核定批文。 根据上级有关文件要求，该矿于2005年底进行资源整合(主体矿井)和改制，变集体联营企业为股分制企业，2006年6月经山西省工商行政管理局文件(晋)名称变核企字[2006]第0543号《企业名称变更通知书》核准，企业名称变更为山西和顺正邦煤业有限公司。改制后开采15号煤层，采用斜井开拓，布置主斜井、副斜井2个井筒，主斜井倾角24.5?，斜长450m，净宽3300mm，为机轨混合提升斜井，井筒装备胶带输送机和单轨，担负全矿井煤炭、人员、矸石、材料及设备等所有提升任务，兼作进风井和安全出口;副斜井倾角24.5?，斜长450m，净宽2600mm，担负矿井回风任务，兼作安全出口。井下共布置运输大巷、回风大巷2条开拓巷道，井下开采布置1个综采放顶煤工作面，2个掘进工作面。井下煤炭运输采用胶带输送机运输，辅助运输采用调度绞车牵引矿车运输。矿井通风方式采用机械抽出式，通风系统为中央并列式。 2007年根据山西省煤炭工业局文件晋煤行发〔2007〕114号“关于介休市大佛寺煤化有限责任公司等矿井进行机械化采煤升级改造的批复”，批准山西和顺正邦煤业有限公司进行机械化采煤升级改造，建设规模45,90 3 万t/a。2006年12月山西地科勘察有限公司编制了《山西和顺正邦煤业有 限公司(煤矿)资源整合地质报告》，山西省煤炭工业局以晋煤规发〔2007〕 165号文件批准。2007年4月山西安煤矿业设计工程有限公司编制了《山 西和顺正邦煤业有限公司机械化采煤升级改造可行性研究报告》，矿井能力 90万t/a，山西省煤炭工业局以晋煤规发〔2007〕921号文件批准。2007 年8月山西安煤矿业设计工程有限公司编制了《山西和顺正邦煤业有限公 司矿井机械化采煤升级改造初步设计》，山西省煤炭工业局以晋煤办基发 〔2007〕1691号文件批准。2008年1月山西安煤矿业设计工程有限公司编 制了《山西和顺正邦煤业有限公司矿井机械化采煤升级改造初步设计安全 专篇》，山西煤矿安全监察局以晋煤监安二字[2008]49号文件批准，2008 年11月开始改造建设变为基建矿井。 井田范围由以下13个拐点坐标连线圈定(1954年北京坐标系，6?带): 点号 X Y 1 4136795.00 19725170.00 2 4136080.00 19725340.00 3 4135145.00 19725085.00 4 4135180.00 19724450.00 5 4136150.00 19724490.00 6 4136865.00 19724510.00 7 4137165.00 19724500.00 8 4137200.00 19724000.00 9 4139240.00 19724000.00 10 4138720.00 19726000.00 11 4137860.00 19725390.00 12 4137370.00 19726100.00 13 4137065.00 19725805.00 4 开采深度:由1325-790m标高。 ?山西和顺百利煤业有限公司 现为生产矿井。前身为和顺县义兴镇西沟联营煤矿二坑，在2006年资 源整合中做为单独保留矿井，保留二坑关闭一坑。 该矿始建于1992年，生产能力15万t/a，批准开采15号煤层，2008 年批准该矿进行机械化采煤升级改造，生产能力由15万t/a升级改造为30 万t/a。 该矿现有2006年11月由山西省国土资源厅颁发的1400000622705号 2采矿许可证，批准开采15号煤层，井田面积1.314km。 井田范围由以下6个拐点坐标连线圈定(1954年北京坐标系，6?带): 点号 X Y 1 4137065.00 19725805.00 2 4135500.00 19726230.00 3 4135120.00 19725550.00 4 4135145.00 19725285.00 5 4136080.00 19725340.00 6 4136795.00 19725170.00 开采深度:由1302m至1080m标高。 三、 兼并重组后四邻关系 在井田周边分布有2个生产矿井:山西和顺凤台一缘煤业有限公司， 山西和顺北关煤业有限公司。相邻关系见图1-3。分述如下: 1、山西和顺凤台一缘煤业有限公司 前身为和顺县凤台联营煤矿二坑，为2006年资源整合中的整合矿井， 2位于井田西侧，与本井田相连，井田面积5.6898km，批采8、15号煤层， 现开采15号煤层。设计生产能力90万t/a，采用斜井开拓方式，现有三个 井筒，主运输大巷采用皮带运输，锚喷支护，矿灯照明，通风方式为中央 5 并列式通风。采用长壁式放顶煤开采方法，轻型液压支架支护顶板，全部垮落法管理采空区。据矿区调查和以往资料，该煤矿属于高瓦斯矿井，8、15号煤尘均具有爆炸性，8号煤层自然等级?，倾向性质为不易自燃。15号煤层自然等级?，倾向性质为易自燃。矿井涌水量较小，与雨季有关。无越层越界现象。 2、山西和顺隆华北关煤业有限公司 前身为北关煤矿，为2006年资源整合中的单独保留矿井，位于井田东 2南侧，井田面积1.5555km，始建于1983年，1985年投产，批准开采8、15号煤层，8号煤层已经采完，现开采15号煤层，设计生产规模为9万t/a。采用斜井开拓方式，现有两个井筒，主运输大巷采用皮带运输，辅助运输为1T矿车轨道运输，采用矿灯照明，中央并列式通风方式，短壁式炮采采煤方法，液压支柱支护顶板，全部垮落法管理采空区。据矿区调查和以往资料，该煤矿属于低瓦斯矿井，15号煤煤尘具有爆炸性，8号煤层自燃倾向性为不易自燃煤层,15号煤层自燃倾向性为易自燃。矿井涌水量较小，与雨季有关。无越层越界现象。 四、周边小窑 据本次调查，井田周边现有两个关闭矿井:山西和顺腾信煤业有限公司与凤台联营煤矿一坑。相邻关系见图1-4。分述如下: 1、山西和顺腾信煤业有限公司:原名和顺县义兴镇紫罗煤矿，位于本井田东北侧，该矿始建于1984年，采用斜井开拓，房柱式采煤，在其井田北部开采8号煤层，致使其井田北部及外围已形成大范围采空区，该矿于2007年9月18日经山西省煤矿安全监察局晋中监察分局以晋煤监晋中字,2007,28号文批准实施关闭。2009年兼并重组整合到山西和顺隆华北关煤业有限公司。 3据本次调查，山西和顺腾信煤业有限公司井下涌水量为192-240m/d，井田内巷道充水因素主要来自顶底裂隙渗水及由井下采塌导致的上覆含水 6 层或地表水渗漏，采古空区积水。井田8号煤层采空区积水量较大，采空 3区和巷道积水量达145000m，采空区边界与山西和顺正邦煤业有限公司边界很近，因此在开采中要引起注意，避免发生事故。 2、凤台联营煤矿一坑:位于本井田西南侧，原名凤台联营煤矿，属集体企业，分一坑、二坑开采，一坑开采8号煤，二坑开采15号煤，2006年资源整合时保留二坑关闭一坑。关闭的一坑开采8号煤层，核定生产能力9万吨/年，采用斜井开拓，主井斜长160m，坡度22?，副井斜长100m，坡度25?，采煤方法为短壁式炮采。该矿自1985年建井以来，在其西南部已形成大面积采空区，离本井田较远，未发现有越层越界现象。(见四邻关系图1-1) 7 图1-1四邻关系图 8 第二节 位置、交通 1、位置 山西和顺正邦煤业有限公司位于沁水煤田阳泉煤炭国家规划区东南部，和顺普查勘查区中段东部边缘，和顺县城西南约1.5km的义兴镇串村以北，行政区划隶属于和顺县义兴镇管辖。其地理坐标为:东经113?31′37″—113?33′07″，北纬37?19′13″—37?21′25″。 2009年11月27日，山西省国土资源厅为山西和顺正邦煤业有限公司颁发了证号为C1400002009111220046641采矿许可证，有效期自2009年11月27日至2011年11月27日，矿区范围由下列12个拐点坐标连线圈定: 整合后矿界拐点坐标一览表 表1-1 1954年北京坐标系，6?带 1980西安坐标系，6?带 拐点编号 X(m) Y(m) X(m) Y(m) 1 4137065.00 19725805.00 4137017.05 19725736.21 2 4135500.00 19726230.00 4135452.04 19726161.23 3 4135120.00 19725550.00 4135072.03 19725481.22 4 4135145.00 19725285.00 4135097.03 19725216.22 5 4135145.00 19725085.00 4135097.03 19725016.22 6 4135180.00 19724450.00 4135132.03 19724381.21 7 4137165.00 19724500.00 4137117.05 19724431.20 8 4137200.00 19724000.00 4137152.04 19723931.20 9 4139240.00 19724000.00 4139192.06 19723931.19 10 4138720.00 19726000.00 4138672.07 19725931.21 11 4137860.00 19725390.00 4137812.06 19725321.21 12 4137370.00 19726100.00 4137322.06 19726031.21 开采深度:由1325m至790m标高。 矿井8-15号煤层实际赋存标高为1325m至830m。 2井田南北长约4.12km，东西宽约2.23km，矿区面积为6.29km，批准开采8-15号煤层，证载生产规模120.00万t/a，开采方式为地下开采。 9 2、交通 井田位于和顺县城西南约1.5km处的义兴镇黄狮垴村至串村一带，南侧有阳(泉)—涉(县)铁路和阳(泉),黎(城)207国道通过;榆(次)—和(顺)公路从矿区南部通过，距该矿仅500m;距和顺县火车站运距约1km。交通运输条件十分便利(详见交通位置图1-2)。 10 11 第三节 地形地貌 本井田位于太行山中段西侧，属中山侵蚀区，基岩裸露，沟谷纵横发育，切割剧烈。区内基岩大面积裸露，少部分被黄土及冲积物所覆盖，冲沟发育。区内地势总体为北西高、南东低，最高点在井田中部偏西的摩天垴山顶上，标高1547.9m，最低点在井田北部的清漳东源的河床中，标高1264.9m，最大相对高差为283.0m。地形坡度一般在30?,45?之间。 第四节 气象水文 本井田属海河流域清漳河水系。井田北部为清漳东源，以西又称张翼河，俗称北河，清漳河发源于昔阳县少山大龟谷。据蔡家庄水文站资料: 33清漳东源流量平均为1.55m/s，最大流量为694m/s。 此外，井田内还发育一些走向北东-北西向的冲沟，平时干涸无水，仅雨季有短暂洪水通过。 和顺县地处高寒山区，气温比同纬度太原盆地区域偏低较多，属北暖温带大陆性季风气候。其气候特点是冬春干旱少雪多风，夏秋温和多雨，秋季气候凉爽，冬季寒冷少雪，全年夏短冬长。根据和顺县气象站2001-2009年观测资料，主要气象要素特征如下: (一)降水量:多年平均降水量为537.5mm，2002年最大为697.7mm，2004年最小为429.4mm，降水量年内差异悬殊，主要集中在7、8、9三个月，占年总降水量的60%。 历年11月初至次年4月中旬为降雪期。 (二)蒸发量:多年平均蒸发量为1548.0mm，2009年最大为1588.1mm，2003年最小为1348.3mm。 (三)气温:多年平均气温7.5?，其中1月分最低，平均-8.4?，7 12 月分最高为19.9?。极端最高气温35.8?，极端最低气温为-32.1?。 (四)气压:多年平均气压874.4hpa，2003年最高为874.8hpa，2009年最低为873.5hpa。 (五)霜期:全年无霜期平均为132天。平均初霜期始于9月，最早9月2日，最迟10月13日。平均终霜期在5月中旬，最早4月14日，最迟6月4日。 (六)风速:年主导风向为西南风，冬季多西风，夏季多西南风，多年平均风速为2.02m/s，2006年风速最大为2.3 m/s, 2009年风速最小为1.8m/s。 (七)其他:全年平均相对湿度63%。最大冻土深度110cm，10cm深土壤冻结始于11月27日，解冻日期平均为3月11日。 第五节 地震 根据山西地震局资料，按照《中国地震动参数区划图》GB18306---2001，本井田对应的地震基本烈度为?，地震加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s。属多震区。 第六节 矿井排水能力 山西和顺正邦煤业有限公司现为基建矿井，设计排水井为副斜井，井下主排水泵房设在集中轨道下山底部，主排水泵房底板标高+1070m，排水管沿管子道、集中轨道下山、井底车场、副斜井敷设到地面水池。副斜井井口标高+1317.856，排水垂高H=248m，排水管路总长度L=855m;矿水呈pp 3中性，PH=6,7，容重γ=1020kg/m。 该矿在副斜井井底附近设有主、副水仓及主排水泵房，已安装3台 3MD155-67B?5型多段离心式水泵，该水泵额定流量为Q=155m/h，额定杨e 13 程H=315m，额定效率η=72%，额定的汽蚀余量(NPSH)=4.2m;根据《煤矿eer 安全规程》和《煤炭工业矿井设计 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 》的要求，3台水泵，1台工作，1台备用，1台检修。将井下涌水通过副斜井敷设的排水管路排至地面工业场地的矿井水处理站。 采区水泵房设在轨道大巷东侧，排水管路沿轨道大巷敷设至井底水仓。采区水泵房距井底水仓距离为580m，高差为52m。该矿已安装3台D46-30?4 3型多段离心式水泵，该水泵额定流量为Q=46m/h，额定杨程H=120m，额定ee效率η=70%，额定的汽蚀余量(NPSH)=3.0m;配YB200L-2型防爆三相异er1 步电动机，30kW，660V，2950rpm，η=90%，cosφ=0.89;排水管选用无缝d 钢管Φ133?4，2趟，沿轨道大巷敷设至井底水仓;吸水管选用无缝钢管Φ159?4。 14 第二章 以往地质、水文地质工作评述 第一节 地质勘查工作 本井田位于沁水煤田的北东侧和顺普查区中段，地质调查工作起始较早，自1870年起，先后有多名中外学者在和顺地区进行调查研究，但系统地质勘探工作则始于1958年，先后的工作单位及成果主要有: 1、1958年原煤炭部119队进行了包括本井田在内的昔阳—左权地质普查工作，并于同年12月提交了《山西省沁水煤田昔阳—左权间地质普查报告书》。该次普查钻孔坐标未用经纬仪测定，质量较低，由该图实测成图的1?10000与1?5000地形地质图质量差，评为不合格，储量予以注销。 2、1972年山西省地质局区域地质测量队完成了包括该矿区在内的1?20万左权幅区域地质矿产调查工作。 3、1981年—1984年，煤炭部航测大队对和顺县进行了航空摄影，1983年山西煤田地质勘探148队进行了控制调绘，1984年煤炭部航测大队内业成图(地形图及地形地质图1?5000)。 4、1987年8月至1988年8月，山西省煤田地质勘探148队在和顺县一带进行普查，共施工钻孔19个，进尺10333.38m，于1989年9月提交《山西省沁水煤田和顺区普查勘探地质报告》，于1990年12月获得山西煤炭工业管理局晋煤决字(1990)2号文批准。 5、1990年4月—1993年12月，山西省煤炭地质勘探二队对上元煤矿进行了精查地质勘探，共施工钻孔14个，并于1993年12月提交了《山西省和顺县上元煤矿精查地质报告(说明书)》，本井田位于其东北侧，本次工作利用了其中的314号钻孔水文资料。 6、1992年3月-1993年7月，山西省煤炭地质勘探二队对南窑矿区进行了精查勘探，并于1996年8月完成了《山西省和顺县南窑煤矿精查地质 15 报告(说明书)》。 第二节 矿井地质工作 原山西和顺正邦煤业有限公司为基建矿井，原山西和顺百利煤业有限公司为生产矿井，现在均开采15号煤层。这两个矿自建井开始，就配备了专门技术员，配合生产需要，做了一定的矿井地质工作。 1、矿井测量工作 为了随时掌握生产进度和便于规划，对井筒进行了详细测量。井口和主要大巷使用防爆全站仪实测，利用国家三、四等三角点的基础上加密控制，先测得近井点做联系测量，然后采用井下导线逐点实测，其精度达到规范要求，质量可靠，可满足生产实际情况的需要。 2、矿井地质工作 本矿从建井开始对对井下揭露的构造进行了地质编录，沿巷道煤壁进行连续观测，实测煤厚、煤层结构、顶底板岩性，将所揭露的地质构造、涌水量、瓦斯等情况记录在册，有些内容还标注在图上。这些的原始地质资料编录是进行采后总结、进行地质分析与采后对比的重要地质依据。 矿井地质资料整理:山西和顺正邦煤业有限公司自2006年成立以来开始建立了地质构造、巷道见煤点、矿井涌水量、储量动态等台账， 3、矿井地质制图 采掘工程平面图:两矿目前均开采15号煤，有比例尺为1:2000的采掘工程平面图。日常性的地质观测是、采掘情况全部填绘在图上，并进行经常性的修改和补充。 井上下对照图:是将采掘工程巷道绘制在1:5000的地形图上。目前开采15号煤，有15号煤层井上下对照图。 地形地质图、综合柱状图、剖面图等均采用原地质报告中的有关图纸。 16 4、瓦斯监测工作 按照生产规程要求，坚持逐日进行瓦斯含量监测，并按照上级部门要求，每年进行一次全矿井瓦斯等级鉴定，为矿井安全生产提供了保障。 5、煤质检验 坚持不定期对开采煤层进行了主要煤质指标测试， 以了解井田煤质变化情况，同时对开采煤层进行了煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性试验，取了一系列试验数据，为评价煤层开采技术条件提供了可靠依据。 本矿自建井以来，先后的工作单位及主要地质成果有: (1) 2006年4月由山西地科勘察有限公司编制完成了《山西省沁水煤田和顺县山西和顺正邦煤业有限公司煤矿资源储量核查地质报告(供资源整合用)》，该地质报告已由山西省地质矿产科技评审中心以晋评审储整字,2007,165号文批准通过，并由山西省国土资源厅以晋国土资储备字,2007,261号文进行了储量登记备案。 (2) 2004年5月由山西地科勘察有限公司编制完成了《晋中市和顺县和顺普查勘探区义兴镇西沟联营煤矿矿产资源储量核查检测报告》，该报告已于2006年6月由山西省国土资源厅以晋国土资整储备字,2006,102号文进行了储量登记备案。 (3) 2006年12月，山西和顺正邦煤业有限公司为了扩大生产能力的需要，委托山西地科勘察有限公司进行补充生产勘探，共施工4个钻孔，均为甲级，质量可靠。并于同年12月提交了《山西和顺正邦煤业有限公司(煤矿)资源整合地质报告》，2007年2月该报告由山西省煤炭工业管理局以晋煤规发,2007,165号文批复。 (4) 2010年4月山西地科勘察有限公司编制的《山西和顺正邦煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》。详细查明了可采煤层的层数、层位、厚度变化和可采范围;详细查明了可采煤层的煤质特征和工艺性能，划分了煤类，对煤的工业用途作出评价;基本查明了井田水文地质条件及其他 17 开采技术条件，按照《煤、泥炭地质勘查规范》8、15号煤层达到勘探程度，6号煤层达到普查程度。 第三节 矿井水文地质工作 原山西和顺正邦煤业有限公司的矿井水文地质工作从1988年开始由专人负责，原山西和顺百利煤业有限公司的矿井水文地质工作从1986年开始由专人负责，对井下出水点进行调查建账，但几经矿权人的变更，资料不是太全，只是近几年的水文资料比较完整。 井下水文地质观测:对于巷道和回采工作面，有出水地点，进行观测和登记，并在图上标注记录。在正常生产过程中，分析充水因素，在有可能涌水的地段加强防治水工作。本区矿井的水害主要是本煤层巷道中的水，凡属于低凹地区均要考虑防水害，对这些地区要进行调查观测。从2007年开始，在井底车场主水仓和采区水仓等建立观测站对矿井涌水量进行观测。 2009年11月，山西和顺正邦煤业有限公司为解决矿井建设及生活用水，委托山西省第三地质工程勘察院在井田东南部施工一水井，取水层位为奥陶系中统上马家沟组岩溶裂隙水。钻探井深894.00m，终孔后对马家沟组以上地层进行了抽水试验，静止水位埋深为568.00m，标高为702.00m，水位 33降深22.0m，稳定出水量20m/h，合计480m/d。根据该矿所配的潜水泵抽 3水，出水量32m/h，流量稳定。经水质检测，水化学类型为SO?HCO-Ca?Mg43型，PH值7.46，矿化度0.9951g/L。水井坐标X=4135394.118 Y=19725447.384 H=1270.0。 2010年4月，山西地科勘察有限公司编制了《山西和顺正邦煤业有限公司采(古)空区积水、积气及火区调查报告》，该报告对井田内及周边煤矿采(古)空区积水积气情况进行了比较详细的调查，并用有关公式对井田及周边煤矿采(古)空区的积水量进行了估算，成果较为可靠 18 第三章 地质概况 第一节 区域地质 1、区域地层 井田位于沁水煤田阳泉煤炭国家规划区东南部，和顺普查勘探区南部边缘，太行山中南段西翼，根据和顺普查勘查区资料，区域地层自东而西由老至新为:上元古界长城系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界三叠系，新生界上第三系及第四系地层。见表3—1。 19 区域地层简表 表3-1 地 层 单 位 厚 度 地 层 特 征 分布区域及特点 沉 积 相 界 系 统 组 (m) 第四系 0-80 为土黄色粘土、亚粘土及砂和砾石。 区内广为分布。 新Q 生上第三棕红色粘土及砂质粘土。粘土中含有锰铁质、钙质结核。底部为界 0-25 主要出露在冲沟两侧。 系N 砾石。 中统 二马营组上部为灰黄、黄绿色砂岩夹棕红色泥岩;底部为一层灰绿色细砂一般600 三 T Ter 岩夹透镜状砾岩。 22叠 中和尚沟组 出露于和顺县城西北部系 131-200 紫红色泥岩夹灰紫色砂岩及砾石。 生陆 下统 h 外围。 T1界 相 T 刘家沟组 1T 415-595 浅灰红色砂岩夹紫红色泥质岩及砾岩。 Tl 1 石千峰组由灰紫色、紫红色砂岩、泥岩组成，顶部夹淡水灰岩薄层及透镜上 123-163 sh 体。 P2二 统 古 上石盒子组由灰绿色、灰白色砂岩、黄绿色、紫红色泥质岩组成，顶部夹燧P 叠 2411-467 Ps 石条带。 生 2系 本井田内西部广泛分布。 界 下石盒子组由黄褐色、灰绿色砂岩夹泥岩组成。上部夹锰铁矿层，下部偶夹 90-149 下 Pz Px 薄煤层。 1P 统 山 西 组 P 39-70 由灰色、灰白色砂岩、灰黑色泥质岩及煤层组成。 过渡相 1Ps 1 20 区域地层简表 续表3-1 地 层 单 位 厚 度 地 层 特 征 分布区域及特点 沉 积 相 (m) 界 系 统 组 为一套砂岩、泥岩、石灰岩及煤层组成的含煤沉积建造。由煤层太 原 组 主要分布在207国道两侧及本井田石 上统 105-165 海陆交互相 及其顶板石灰岩(北部层数多，南部少)频频出现而显出典型特Ct 西部。 3炭 征。 系 本 溪 组 上部为泥质岩夹薄层砂岩及灰岩透镜体和不稳定薄煤层，中下部北中部海陆中统 10-40 C Cb 为铝质岩及山西式铁矿。 交互相。 2 峰 峰 组 顶部为中厚层质纯石灰岩;上部为豹皮状灰岩，白云质灰岩;下古 150-216 f 部为砾状泥灰岩、泥灰岩，含石膏。 O2生 奥 中 界 上马家沟组 由角砾状泥灰岩、泥质灰岩、白云质泥灰岩、豹皮状灰岩、石灰陶 统 176-308 主要出露在207国道以东广大地区。 陆表海 Os 岩组成。中部夹少量燧石及团块。 2系 O 2 下马家沟组 由角砾状泥灰岩、石灰岩组成。底部为稳定的黄绿色钙质页岩和37-213 O Ox 薄层状泥质灰岩，称“贾汪页岩” 2 下统O 101-122 为一套白云岩沉积，顶部普遍有一层燧石层。 咸化泻湖相 1 Pz 上统? 142-178 3寒 武 由砾石、砂岩、页岩、泥灰岩、鲕状灰岩、竹叶灰岩、白云岩等 主要分布在和顺县中东部地区。 浅海相 系 组成，含丰富的三叶虫化石。底部为含砾砂岩。 中统? 228-308 2 下统? 62-106 1 长上元城广泛超覆于太古界之上，由较厚的石英砂岩，石英岩状砂岩及含海滨/浅海古界z 1235m 分布在和顺县东部太行背斜西冀。 系 有铁、磷、钾的细碎屑岩及火山熔岩组成。 相 Ptz 21 2、区域构造 本区位于太行隆起及高平—长治—泽城—昔阳皋落断褶带的西翼，受区域构造的控制，地层走向总体显示为北北东，倾向北西西。区内地层平缓，倾角一般5,12?，在区域东北部及西部二、三叠系泥岩与巨厚砂岩接壤带，由于受泽城—皋落断褶带和沁水拗陷包括左权右匣一团壁断褶带影响迁就，倾角在20?左右，最大达35?以上。从区域构造形迹的展露看，南部较北部简单，西部较东部简单，东部断褶并存，西部主要为宽缓、稀少的长轴褶曲，断层和褶曲走向基本平行地层走向，属典型的新华夏系构造，但亦有少数北西、北东、近南北或东西向短轴褶曲和小断层。 22 第二节 井田地质 一、地层 本井田位于沁水煤田阳泉煤炭国家规划区东南部，和顺普查勘查区中段东部边缘。井田内基岩大面积出露，二叠系下统下石盒子组、山西组及石炭系太原组地层在井田东南、南部零星分布;二叠系上石盒子组地层广泛分布于井田中西、北部;新生界覆盖于各个时代基岩之上。根据和顺普查区及水井地质资料，井田内由老至新发育有奥陶系下统亮甲山组(Ol)、2中统下马家沟组(Ox)、中统上马家沟组(Os)、中统峰峰组(Of);石炭222系中统本溪组(Cb)、上统太原组(Ct);二叠系下统山西组(Ps)、下石231盒子组(Px)及上统上石盒子组(Ps);第四系中、上更新统(Q)、全122+3新统(Q)地层。井田内地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老至新简4 述如下: 1、奥陶系(O) ?下统亮甲山组(Ol) 1 岩性为灰色含燧石结核厚层状白云岩，本组地层未揭穿，据水井揭露厚度为15.80m。 ?中统下马家沟组(Ox) 2 岩性上部为灰色薄-中厚层状石灰岩、夹薄层泥灰岩;中下部为青灰色中厚层状白云质灰岩，夹角砾状含白云质灰岩，底部为泥灰岩及薄层砂岩，水井揭露厚度为181.40m，与下统亮甲山组地层呈整合接触。 ?中统上马家沟组(Os) 2 23 岩性上部为深灰色石灰岩、白云质灰岩，夹薄层角砾状泥灰岩;中部为深灰色豹皮状灰岩、厚层状石灰岩;下部为角砾状泥灰岩、泥质灰岩，局部夹有石膏，水井揭露厚度287.00m，与下马家沟组地层呈整合接触。 ?中统峰峰组(Of): 2 下部为角砾状泥质白云岩、角砾状泥灰岩，底部为泥质灰岩夹薄层石膏带，中部为灰黄色厚层状泥灰岩夹豹皮状灰岩，裂隙发育，为方解石脉充填，上部为深灰色厚层状石灰岩夹灰黄、灰色白云质泥岩，水井揭露厚度285.60m，与下伏地层整合接触。 2、石炭系(C) ?中统本溪组(Cb) 2 主要由浅灰、灰色砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩和1-2层深灰色透镜状石灰岩组成，夹1-2层煤线，底部为山西式铁矿及薄层铝土矿。平行不整合于奥陶系灰岩侵蚀面之上，沉积厚度受奥灰侵蚀基准面控制。厚12.96-25.60m，平均17.35m。局部含有1-2层薄煤，均不可采，无经济价值。 ?上统太原组(Ct) 3 区内主要含煤地层之一，厚度为106.32-126.96m，平均117.57m。底部以K砂岩连续沉积于本溪组地层之上，与下伏地层整合接触，为一套海1 陆交互相含煤建造。岩性主要为灰色砂岩、深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成。本区含煤9层，自上而下为8、8、9、9、11、12、13、1上 14、15号，其中8、15号煤为全区稳定可采煤层，其余煤层均为不可采煤层。含石灰岩3,4层，以K 、K、K较为稳定。本组下部泥岩中富含黄铁234 24 矿结核，动植物化石丰富，依岩性组合特征可分为5个旋回，各旋回以充填层序为主，厚度不大，该组据岩性、化石组合及区域对比，自下而上可分三段。 1(1)下段(Ct) 3 由K砂岩底至K石灰岩底，厚37.60-51.20m,平均44.40m，为本组主12 要含煤段。岩性主要由灰黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，灰-深灰色细粒砂岩及2-3层煤层组成。其中本井田主采的15号煤层位于该段的中部，15号煤层底板有一层含鲕粒的铝质泥岩，有时相变为薄层泥石灰岩，发育不稳定;所含15号煤层为全井田内稳定可采煤层，14号煤层为不稳定不可采煤层，泥质岩中含大量的植物化石碎片。底部K(晋祠砂岩)为灰白色中细1 粒砂岩，成分以石英、长石为主，含黄铁矿、菱铁矿结核，分选性、磨圆度较好，硅质胶结，厚度0-9.38m，平均2.38m。 2(2)中段(Ct) 3 厚47.20-49.20m,平均48.31m,主要由灰,深灰色砂岩、黑色砂质泥岩、薄煤层及3层石灰岩组成，灰岩厚度占本段岩层总厚度的一半左右，三层灰岩的层位、厚度都比较稳定，从下至上依次称为K、K、K，灰岩与灰岩234之间夹有灰色砂岩、黑色砂质泥岩及11、12、13号煤层，其中13号煤层厚0.44-0.62m，平均0.53m，不稳定不可采，11号煤层厚0-0.83m，平均0.50m，不稳定不可采，12号煤层厚0-0.88m，平均0.35m，不稳定不可采。 a、K石灰岩 2 厚4.30-6.00m，平均5.35m，全区稳定，含介形类有孔虫、腕足类等到动物化石，局部夹燧石结核、黄铁矿薄膜，K代表一次大规模海侵形成的碳2 25 酸盐岩沉积。 b、K石灰岩 3 厚4.30-5.40m，平均4.02m，为深灰色石灰岩，含苔癣虫等动物化石，属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。 c、K石灰岩 4 厚1.81-4.70m,平均2.23m，致密块状，受后期河流冲刷再沉积作用，厚度变化较大，系潮间带的碳酸盐岩台地沉积。 K、K、K三层石灰岩全区稳定，岩性各具特色，可作为良好的标志层。234 旋回标志明显，地层在横向上岩性变化不大，岩层易于对比，为海陆交互相沉积。 3(3)上段(Ct) 3 为K石灰岩顶部至K砂岩底部之间的地层，厚21.52-26.56m,平均47 24.86m，岩性以灰白色的粗粒、中粒、细粒砂岩为主，其次为含菱铁矿结核黑色,灰黑色的泥岩、砂质泥岩，含8、8、9、9号煤， 8号煤层位于1上 该段的中下部，为稳定的全区可采煤层，其余煤层均不稳定不可采。 3、二叠系(P) ?下统山西组(Ps) 1 本组为井田内另一主要含煤地层，厚度51.20-80.00m，平均65.07m，底部以K(阳泉称第三砂岩)砂岩连续沉积于太原组地层之上，与下伏地7 层整合接触。岩性主要由灰-灰白色中细粒砂岩及深灰、灰黑色砂质泥岩、泥岩和煤组成。本组共含有6层煤，自上而下编号为1、2、3、4、5、6号， 3、6号煤层较稳定大部可采，其余煤层均不稳定不可采。底部砂岩K砂岩7 26 厚1.00-6.40m，平均3.53m，为灰色含云母的石英砂岩，细粒、泥质胶结，具小型交错层理，砂体呈宽带状，系分流河道沉积。 ?下统下石盒子组(Px) 1 与下伏山西组整合接触，岩性主要由灰、灰绿-黄绿色，局部为紫红色泥岩、砂质泥岩、铝土泥岩及灰白色砂岩组成，该组厚度92.90,148.77m,平均117.00m，本组依据岩性组合特征可分为上下两段: 1a、下段(Px) 1 厚度54.40-79.74m，平均62.70m。为灰黄、灰绿色中细粒石英砂岩、夹灰-深灰色砂质泥岩及泥岩，局部夹1-2层煤线，底部K砂岩以中-粗粒8 为主，局部相变为粉砂岩，厚1.40-12.41m，平均6.91m，与下伏山西组地层连续沉积。 2b、上段(Px) 1 厚度38.50-69.03m，平均54.30m，为黄绿、灰绿色中-细粒砂岩，夹杏黄色砂质泥岩及薄层铝质泥岩，下部以灰黄色中粒砂岩(K)为主，夹1,92层深灰色砂质泥岩;上部以灰绿色、紫红色砂质泥岩为主，夹2,3层中粒、细粒砂岩，顶部为“桃花泥岩(K)”， 桃花泥岩厚一般0.58-18.91m，10 平均7.00m，为浅灰、灰紫色铝质泥岩，具网格状节理，含大量铁质鲕粒且不均匀，地面风化后呈褐红色斑块，颜色鲜艳，如桃花绽开，故称为桃花泥岩。加之其上下岩层颜色区别明显，故作为上、下石盒子组的分界标志十分理想。 ?上统上石盒子组(Ps): 2 井田内本组地层上部多被剥蚀，只残留中、下两段。井田内大面积出 27 露本组的下段地层，中段只有底部的K狮脑峰砂岩出露于北部山势较高一12 带，上段地层全部被剥蚀。本组地层在井田内残留厚度为158.92-233.43m，平均187.45m，分为下、中两段。 1a、下段(Ps): 2 与下石盒子组地层连续沉积。下部以桔黄、黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩为主，夹薄层黄绿色、灰绿色中—细粒砂岩组成，砂岩厚度变化较大，一般呈透镜状。上部以黄绿色中—粗粒砂岩为主，夹黄褐色、暗紫色砂质泥岩及泥岩条带，偶见夹灰黑色砂质泥岩薄层，富含植物叶片化石。并夹不稳定锰铁矿1-3层，厚者可达0.70m，本段地层厚148.02-192.35m，平均157m左右。 2b、中段(Ps): 2 基底为K狮脑峰砂岩，厚5.90-21.08m，一般为15.45m左右，由2-312 层灰绿色中—粗粒砂岩夹黄绿、灰紫、灰绿色砂质泥岩组成。下层砂岩较厚，底部含砾分选磨圆均差，硅质，泥质胶结，坚硬，具板状斜层理及楔形交错层理。砂岩层及厚度上为一套暗紫、紫灰色为主，夹黄褐、黄绿等杂色砂质泥岩，间夹黄绿色薄层状细砂岩及中厚层状中—粗粒长石石英砂岩组成。本段地层10.90-41.08m，平均30.45m左右。 4、第四系(Q) ?中上更新统(Q) 2+3 下部为浅灰、红黄色亚砂土、亚粘土、粘土夹棕色古土壤数层以及钙质结核层。上部为灰黄、土黄色亚砂土、粉砂质土，局部含钙质结核。红黄土层垂直节理发育。厚0-66.74m，平均36.54m，与下伏地层呈角度不整 28 合接触关系。 ?全新统(Q) 4 为近代冲积、洪积、坡积物，分布在各大沟谷及山坡处，由土黄、淡红色亚砂土、砂土及浅灰色砂、砾石层等组成。厚0-54.09m，平均11.63m，分布在沟谷中与下伏地层呈角度不整合接触关系。 二、井田构造 本井田总体为一走向北东,南西、倾向北西的单斜构造，地层倾角为5-13?，平均8?左右。在井田南部局部发育一小背斜，轴部位于井田的东南部，轴向主要为南西至北东，背斜轴部开阔，产状平缓，两翼对称，两翼倾角5?-13?;井田内断裂构造不甚发育，发现有三条断层，并发现有两个陷落柱。 1、F1正断层:位于井田西南部，断距8m，倾角65?，走向南西-北东，倾向南东，井田内延伸350m，为8号煤层巷道揭露。 2、F2正断层:位于井田东部边缘，断距11m，倾角65?，走向北东-南西，倾向北西，井田内延伸625m，为和顺普查区地面填图下推。 3、F3正断层:横穿井田东南部，断距8-19m，倾角75?，走向北东-南西，倾向北西，井田内延伸2150m，为15号煤层巷道揭露。 4、X1陷落柱:位于井田南部，规模115?65m，为井下8号煤层巷道揭露。 5、X2陷落柱:位于井田南部，规模36?30m，为井下8号煤层巷道揭露。 井田内发育的正断层断距在8-19m之间，断距不大，发育的陷落柱规 29 模较小，对煤层的破坏程度不大，但要注意隐伏构造的导水、透气事故。 综上所述，井田构造类型属简单类。 三、含煤地层 井田内主要含煤地层为上石炭统太原组(Ct)和下二叠统山西组(Ps)31分述如下: (一)上石炭统太原组(Ct) 3 本组厚106.32-126.96m，平均117.57m，井田主要含煤地层之一，为一套海陆交互相含煤建造。岩性主要为灰色砂岩、深灰—灰黑色砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤组成。含煤9层，自上而下为8、8、9、9、11、12、1上 13、14、15等9层煤，其中8、15号煤层为主要可采煤层。含石灰岩5,6层，以K 、K、K较为稳定。本组下部泥岩中富含黄铁矿结核，动植物化234 石丰富，依岩性组合特征可分为5个旋回，各旋回以充填层序为主，厚度不大，该组据岩性、化石组合及区域对比，自下而上可分三段。 11、下段(K底,K底)Ct: 123 厚37.60-51.20m,平均44.40m，厚度变化不大，主要由深灰,灰黑色粉细砂岩、泥岩、铝土泥岩及煤组成，泥岩中含大量黄铁矿结核，具水平层理。该段顶部含全区可采15号煤层，属障壁,泻湖体系的障壁岛、潮坪、沼泽和泥岩沼泽相沉积。 (1)K砂体 1 厚0-9.38m,平均2.38m。岩性为细粒石英砂岩、灰白色，分选好，颗粒呈圆状或次圆状、棱角状，硅质胶结，含大量黄铁矿、菱铁矿结核，为障壁岛沉积。 30 (2)K,15号煤层底 1 厚19.45m，多为黑色泥岩、砂质泥岩及深灰色铝土泥岩，局部夹粉细砂岩，偶见黄铁矿，为泻湖、潮坪、潮道沉积。其上出现了一次不太广泛的海侵，沉积了L(相当于太原西山吴家峪灰岩)透镜状灰岩(旋回?)。 0 (3)15号煤层 黑色，以光亮煤为主，厚4.25-6.94m，平均5.56m，含夹矸0-4层。属障壁岛充填淤浅形成的滨岸泥炭沼泽沉积。 (4)15号煤顶,K底 2 一般厚17.01m，由灰黑色砂质泥岩组成，其顶部为14号不可采煤层，厚0.35-0.60m，平均0.45m，系封闭泻湖及沼泽沉积。 22、中段(K底,K顶)Ct 243 厚47.20-49.20m,平均48.31m,主要由灰,深灰色砂岩、黑色砂质泥岩、薄煤层及3层石灰岩组成。K、K、K石灰岩稳定，可划分为K、K顶,K234223顶、K顶,K顶三个较大旋回，属碳酸盐岩台地相沉积。 34 (1)K石灰岩 2 厚4.30-6.00m，平均5.35m，全区稳定，含介形类有孔虫、腕足类等到动物化石，局部夹燧石结核、黄铁矿薄膜，K代表一次大规模海侵形成的碳2 酸盐岩沉积。 (2)(K顶,K底) 23 一般厚9.22m，由灰色砂岩、黑色砂质泥岩及13号煤层组成，为典型的浅水三角洲沉积。13号煤层厚0.44-0.62m，平均0.53m，不稳定不可采。 (3)K石灰岩 3 31 厚4.30-5.40m，平均4.02m，为深灰色石灰岩，含苔癣虫等动物化石，属水动力能量较低的碳酸盐台地沉积。 (4)K顶,K底 34 一般厚27.49m，由灰黑色砂质泥岩及煤组成，11、12号煤均发育于河口砂坝之上，但由于后期大规模河流的强烈冲刷作用，致使其旋回结构不清，煤层极不稳定。11号煤层厚0-0.83m，平均0.50m，不稳定不可采。12号煤层厚0-0.88m，平均0.35m，不稳定不可采。 (5)K石灰岩 4 厚1.81-4.70m,平均2.23m，致密块状，受后期河流冲刷再沉积作用，厚度变化较大，系潮间带的碳酸盐岩台地沉积。 3,、上段(K顶,K底)Ct 473 厚21.52-26.56m,平均24.86m，可划分为一个较大三角洲旋回。主要由灰色砂色、黑色砂质泥岩及煤组成。系三角洲的分流间湾、潮坪、沼泽、泥炭沼泽，河口砂坝、水下天然堤及决口扇等环境，轻微的地壳振荡，致使9号煤层较薄而不可采，后振荡较强，形成的9号煤层薄而不可采。9上 号煤层厚0.30-0.93m，平均0.57m，不稳定不可采。9号煤层厚0-0.80m，上 平均0.33m，不稳定不可采。 综合全区及区域对比规律，本组属三角洲相和碳酸盐台地相沉积。 K砂体为障壁岛环境，向上逐渐过渡到泻湖、沼泽、泥炭沼泽，建立在, 闭流沼泽之上的15号煤层厚而稳定，由于水流不畅，处于还原环境，利于黄铁矿的生成，故15号煤层含硫分较高。 随着K大海侵覆盖全区，海水进退频繁，形成了3-4碳酸盐台地相沉2 32 积，后海水退却，岸进作用加强，形成以河流搬运为主的三角洲相及其顶部的三角洲泥炭沼泽沉积，除8号煤层较稳定大部可采外，尚发育一些厚度不大、层位稳定的不可采煤层，不具开采价值。 (二)下二叠统山西组(Ps) 1 本组厚51.20-80.00m，平均65.07m，井田主要含煤地层之一。为一套陆相含煤建造，主要由黑色砂质泥岩、灰色中细粒砂岩及煤层组成。含煤6层，自上而下为1、2、3、4、5、6号煤层，其中6号煤层为大部可采煤层。 1、K砂体 7 厚1.00-6.40m，平均3.53m，为灰色含云母的石英砂岩，细粒、泥质胶结，具小型交错层理，砂体呈宽带状，系分流河道沉积。 2、K顶-3号煤层底 7 一般厚29.19m，主要由黑色砂质泥岩、灰色中细粒砂岩及4、5、6号煤层组成，系被充填淤浅的分流间湾、分流河道沉积，4、5、6号煤层形成于三角洲平原分流河道、泻流湖泊之上的泥炭沼泽。4号煤层厚0-0.95m，平均0.64m，不稳定不可采，5号煤层厚0-0.35m，平均0.08m，不稳定不可采，6号煤层厚0-1.47m，平均0.91m，属不稳定的局部可采煤层。 3、3号煤层 厚0-3.49m,平均0.88m，黑色、块状、半暗型，为泥炭沼泽环境，有一个钻孔达可采厚度(502钻孔厚3.49m)，其余钻孔均不可采。 4、3号煤顶--K底 8 一般厚31.47m,由灰黑色、黑色砂质泥岩、粉砂岩及中细粒砂岩及1-3层煤组成,系三角洲平原上的分流河道、泛滥盆地、决口扇、泥炭沼泽沉积。 33 综上所述，本组属三角洲平原亚相和泻湖、湖沼相沉积。 K砂体为分流河道沉积，随河流分道、泻湖海湾的充填、变浅，形成了7 淡水泥炭沼泽，地壳相对稳定，形成厚度变化不大、含硫低的3号煤层。之后随三角洲向前推进，过渡为以河流为主体的上三角洲平原环境，分流河道、决口扇、泛滥盆地发育，故1、2号煤层极不稳定、不可采。 四、可采煤层 1、6号煤层:位于山西组底部，K砂岩上10m左右，本井田利用的八7 个钻孔揭露， 604号钻孔离井田较远，不参与厚度统计，LS04号钻孔未见到，401号钻孔厚0.71m，不可采，其余五个钻孔均达到可采厚度，井田南部部分剥蚀。煤层厚度0,1.47m，平均0.92m，结构简单，一般含夹矸0-1层，为本井田不稳定的局部可采煤层。煤层顶板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩，底板为中砂岩、砂质泥岩或粉砂岩。 2、8号煤层:位于太原组顶部，上距6号煤层平均23.11m，本次利用的八个钻孔及八个见煤点中，604号钻孔厚0.42m，离井田较远，不参与统计，其余七个钻孔均达到可采厚度，井田南部部分剥蚀。井下巷道揭露，煤层厚度及夹矸厚度变化都比较大，井田南部井下揭露有因夹矸厚而造成一小部分不可采区。煤层厚度0.80-2.15m，平均1.56m，结构简单，一般含夹矸0-2层，为本井田较稳定的大部可采煤层。煤层顶板为泥岩或砂质泥岩，底板为粉砂岩或砂质泥岩。 3、15号煤层:位于太原组中下部，上距8号煤层84.58m左右，本次利用的八个钻孔，除604号钻孔离井田较远，不参与统计，其余钻孔与井下八个见煤点均可采，煤层厚4.25-6.94m，平均5.56m。结构较简单，一般 34 含夹矸0-4层，夹矸岩性为泥岩及炭质泥岩，煤层顶板为砂质泥岩或泥岩，底板以砂质泥岩为主，局部为泥岩。为厚度和层位稳定的全区可采煤层。 根据本次勘查资料结合井下生产揭露情况将可采煤层情况汇总如下: 可采煤层特征一览表 表3-1 见煤点厚度 煤层间距 煤层结 含煤稳定可采顶板岩底板 最小—最大 最小—最大 煤层编号 (夹矸层地层 性 性 性 岩性 数) 平均(m) 平均(m) 中砂泥岩、砂岩、砂 山西0-1.47 简单 不稳局部质泥岩6 质泥岩 组 (0-1) 定 可采 0.92(7) 或粉砂 或粉砂岩 21.75-24.34 岩 23.11 泥岩或粉砂岩0.80-2.15 简单 较稳大部 8 砂质泥或砂质(0-2) 定 可采 1.56(16) 岩 泥岩 太原75.57-87.14 组 砂质泥砂质 84.58 4.25-6.94 较简单 全区15 岩或泥泥岩 稳定 (0-4) 可采 5.56(15) 岩 泥岩 35 第四章 区域水文地质 第一节 地表水系 本区位于沁水盆地东部边缘，太行复背斜中段西翼。区内以中低山—侵蚀堆积河流谷地地貌形态为主，井田内地表水流属海河流域清漳河水系，海河流域的清漳河东源、仪岭河、松溪河、梁余河四条季节性河流流经本区。 海河流域习惯上包括海河和滦河两水系。海河水系由漳卫河、子牙河、大清河、永定河、潮白河、北运河、蓟运河等组成，还包括徒骇河、马颊河等平原排涝河道;滦河水系包括滦河和冀东诸河。1949年前，除滦河水系和蓟运河、徒骇河、马颊河单独入海外，其余各河均汇集天津流入渤海。 1、清漳河发源于山西省，主要有三个源头:一是清漳河东源发源于昔阳县沾尚镇柳林背村，一是清漳河西源发源于和顺县横岭镇大铺沟村。“两源源头”一年中大部时间为“涓涓细流”，枯水期基本断流。“东西两源”在山西省左权县芹泉镇上交漳村合流后，从涉县刘家庄村入境 。另一支流发源于山西省黎城县西井镇源泉村，基本上常年能看到水流，该支流从河北涉县茅岭底村汇入清漳河。清漳河在涉县流经约100km后在合漳村与浊漳河合流称漳河。漳河从涉县田家嘴出境， 流入磁县岳城水库。漳河出岳城水库流经河北临漳等县最后在馆陶县与河南省来的卫河合流称漳卫河。漳卫河在山东临清汇入南运河，最后在天津汇入海河入渤海。 清漳河东源(和顺县城以西又称张翼河):源于昔阳县少山大龟谷，由北而南流入区内。梁余河源于马坊乡东的石猴岭，由西而东流到和顺县城 36 东与清漳河东源汇合，向东而至松烟村南与清河汇合。该两河全长179km， 23控制面积1109km，河床宽30,100m不等，最大流量649m/s，平均流量 31.55m/s。该河流流经本井田北部。 2、仪岭河:清漳西源支河，源于后仪岭西沟，由北西向南东流，至左 3权县东汇入清漳西源。谷底宽150,400m。年径流量471m，其中洪水期为 3369m。属漳河水系。 3、松溪河:上源之一李阳河源于李阳乡神掌洼山;之二石勒河，源于猪龙庙山，二河于石岩坪村汇合，向北流入昔阳县境，属滹沱河水系。 4、梁余河:发源于和顺县马坊乡石猴岭，由西向东流经联坪至县城东蔡家庄与张翼河汇入清漳河东源，向东而至松烟村南与清河汇合，全长 2323.5m，控制流域面积为183km，多年平均径流量1340万m，最大洪峰流 33量800m/s，最小流量0.15m/s。 本区属暖温带大陆性气候，多年平均气温7.5?，蒸发量为1548.0mm，降水量537.5mm，降水量集中于7—9月分，占全年降雨量的60%，冬春季干旱少雨。 第二节 娘子关泉域概况 本区处于沁水盆地北东部边缘，太行复背斜中端西翼，从东到西出露地层有奥陶系碳酸盐岩，石炭系石灰岩、二叠系砂岩、泥岩以及新生界第四系冲洪积物。以地貌形态和成因类型可划分为剥蚀、溶蚀灰岩中低山地形和侵蚀堆积河流谷地两个地貌形态。 区域深层地下水水文地质单元属娘子关域之左权,和顺单斜蓄水构造 37 的补给径流区。根据山西省水资委1998年《娘子关泉域范围及重点保护区划定报告》，对娘子关泉域范围重新进行了划定，其中对泉域南部边界依据新的研究资料进行了南推。据该报告资料，根据1992年和顺泊里、左权、武乡县青草烟及襄垣972T井孔水位调查资料，其水位标高分别为814.75m;880.9m;1028.75m和656.10m，推定地下水分水岭为左权县城以南，由西向东为东沟底,连壁,河神堙北,北天池连线。 娘子关泉位于平定县娘子关镇附近，出露于桃河与温河汇集地段。由11个主要泉水组成，分布在程家至苇泽关约7km长的河漫滩及阶地上，出 3露高程360,392m。泉群多年平均流量12.16m/s(1956,1984年)，是我国北方最大的岩溶泉水。20余年来，由于降水量减少，泉域岩溶水开采量 3的不断增加，1985,1996年12年泉水平均实测流量减少7.97m/s。天然状 2态下，年际不稳定系数为1.5，属稳定型泉水。泉域范围面积为7217km， 2其中裸露可溶岩面积2282km。泉域分布范围包括阳泉市的平定、盂县、城郊，晋中地区的阳泉、寿阳、昔阳、和顺、左权，等县(市)。从构造上看，处于沁水凹陷的北端，为一北东向翘起的大向斜。出露地层自东向西，由北向南，由老到新。沉积了厚度达467,628m的中奥陶统岩溶含水层，为岩溶水的贮存、运移提供了巨大的调蓄空间。岩溶水由北、西、南三面向娘子关一带径流汇集，由于该处下奥陶统相对隔水层的隆起，并被桃河侵蚀出露，使岩溶地下水溢出地表成泉。故娘子关泉基本上为全排型接触溢流泉。泉域内岩溶地下水分别从南、北两端呈幅射状向娘子关汇流。由于构造控制，在补给区地下水力坡度大，径流条件差，昔阳东南、盂县西北地段水力坡度达5‰以上。本井田水力坡度7.38‰，接受大气降水补给或 38 上覆岩层补给后，在构造控制下，向娘子关泉径流。在昔阳—平定—白泉构造带为岩溶水主径流带，水力坡度小于5‰,1‰以下，单位涌水量为1.32,7.05L/s?m，属强至极强富水含水层。(见图4—1，娘子关泉域岩溶水文地质图)。 39 图4—1 娘子关泉域岩溶水文地质图 40 第三节 区域主要含水岩组 区域含水岩组划分为碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组以及松散岩类孔隙含水岩组四种基本类型。 1、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组 主要指奥陶系中统石灰岩、泥灰岩、白云岩等可溶盐岩，区域东部外围见有出露。该组地层总厚约585m，至上而下划分为峰峰组、上、下马家沟组。据和顺普查区资料，本区奥陶系中统岩溶地下水水位南西高北东低，推定其流向北东。 2、碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组 本含水岩组为上石炭统太原组一套海陆交互相沉积地层，由砂岩、泥岩、煤层及3-5层石灰岩组成，厚105-140m，为区内主要含水岩组之一。含层间岩溶裂隙水，富水性不均一，富水性强弱取决于岩溶及裂隙发育程度，与奥灰水有相似性。 3、碎屑岩类裂隙含水岩组 主要包括二叠系的一套陆相，过度相碎屑岩层，在区域内均大面积出露，由砂岩、砂质泥岩夹煤层等组成。含裂隙水，含水空间以风化裂隙和构造为主，受季节影响较为明显。 4、松散岩类孔隙含水岩组 主要由第四系中、上更新统和全新统地层组成。中、上更新统地层主要分布在梁、峁之上和山前地带，在河谷两侧往往形成一、二级阶地，岩性为浅黄色亚砂土和砂质粘土，平均厚36m，上更新统下部多为砂、砾石互 41 层，局部含有一定地下水，但含水微弱。全新统地层主要分布在沁河河谷和一级阶地上，厚0-55m，平均厚12m。砂砾石层为其主要含水层。潜水位埋深0.2-4m，由于埋藏与补给条件的不同，富水性差异较大，潜水多渗漏补给岩溶水形成透水不含水岩层，在不透水地段，含水较为丰富，且水质较好，可供生活和灌溉用水。 第四节 地下水的补给、径流、排泄条件 1、岩溶水 本区岩溶水是娘子关泉域的一部分。大气降水和地表水的入渗是岩溶水的主要补给来源，灰岩裸露区分布在区域东部，裂隙溶洞较发育，有利于降雨的入渗补给。灰岩局部被黄土覆盖，一般黄土层厚10,20m，裂隙发育、透水性好，也是岩溶水接受降雨入渗补给的良好地段。地表水的入渗补给主要是灰岩做为河床基底时，河谷地表水的入渗补给。 岩溶水的径流主要受边界条件和地质构造的控制。在接受大气降水和地表水补给后，沿灰岩裂隙向下入渗，然后顺层运移，即由西南向东、东北沿岩层倾斜方向运动，当遇到构造或灰岩岩溶不发育地段，不能继续向前运动时而转向，由南向北沿主径流带运动，最终排向山西省阳泉平定县娘子关，泉水出露标高360-392m。 2、碎屑岩类裂隙水 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，另外排泄方式还有生产矿井的矿 42 坑排水和民井人工开采。 3、松散岩类孔隙水 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。 43 第五章 矿井水文地质 第一节 井田边界及其水力性质 1、井田边界及其水力性质 东部边界及南部边界:在井田南部有8号煤层露头，石炭系以上地层出露，井田东部为人为边界、井田南部以梁余河为界，井田东南部外围有奥陶系地层出露，成为井田所处区域水文地质补给区域，为奥灰、太灰及砂岩裂隙孔隙含水层补给边界。 西部边界及北部边界:本井田总体上为走向北东,南西、倾向北西的单斜构造，受构造影响，井田内地下水流向总体呈自东南向西北径流，而井田西部及北部边界为人为边界，未发现较大构造，所以井田西北部为主要含水层的排泄边界。 应特别注意井田西部及东部相邻煤矿、小煤矿、古井老窑越界开采及采空区积水情况。这些采空区采掘范围及积水边界等难以查清，在采掘过程中一旦揭露，则会成为人为的强补给边界。因此，周边小煤窑采掘边界及积水范围探测及防治应为本矿井重点的防治水工作。 2、地表水 井田北部为清漳东源，在开采北部资源时可能会受到一定程度的影响，其余均为干涸的沟谷，各沟谷地表洪水北部流入清漳东源，南部流入梁余河，最后向东至烟松村南与清河汇合。 井田南部边界外梁余河，发源于和顺县马坊乡石猴岭，由西向东流经联坪至县城东蔡家庄与张翼河汇入清漳河东源，向东而至松烟村南与清河 44 23汇合，全长23.5m，控制流域面积为183km，多年平均径流量1340万m， 33最大洪峰流量800m/s，最小流量0.15m/s。 据近年来和顺县水文站观测记录资料，本井田河流最高洪水位1250m。山西和顺正邦煤业有限公司工业广场建在两沟交汇处，主、副斜井位于中间山坡地上，附近冲沟基本无水。主斜井井口标高1324.082m，副斜井井口标高1317.856m，回风立井井口标高1326.089m，高于最高洪水位。 另根据本矿初步设计，山西和顺正邦煤业有限公司矿井工业场地地形开阔， 黄土梁发育，主斜井、副斜井并排建在工业场地的西部山梁上。工 233业场地其上游汇水面积为1.76km，经计算Q=16.46m/s，Q=19.19m/s;1/1001/300已有涵洞为2.5m宽、3.0m高的半圆拱涵，水流坡度为30‰，计算其最高洪水高度分别为1.19m，1.32m;工业场地处最高洪水位标高为1290.358m，工业场地最低标高为1295.786m，矿井主、副斜井、回风立井井口标高分别为1324.082m、1317.856m、1326.089m，均高于最高洪水位标高。因此，场地及井口均不受洪水威胁。 设计场内雨水采用排水明沟和自然排水相结合的排水方式，沿场地边坡底，场内道路侧均设置有排水明沟，将山坡雨水及场地内汇水有序的引出场外注入沟谷中，零星地段采用自然坡度排水。 第二节 主要含水岩组 1、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩层 由奥陶系中统的深灰色厚层状石灰岩、角砾状石灰岩、薄层泥灰岩及白云岩和石膏等组成。裂隙岩溶主要发育于上马家沟组二段下部及其以下的灰岩之中，富水性较强，为区域主要岩溶含水层。含水层的补给来源以 45 南部区域岩溶水的侧向补给为主，次为东南部奥灰岩浅埋地段的上部地下水、地表水等沿断层或岩石裂隙的垂向渗透补给。 据井田东南部和顺正邦煤业有限公司煤矿委托山西省第三地质工程勘察院于2009年施工的水井资料:水井揭露到奥陶系下统亮甲山组15.80m，其中揭露奥陶系中统下马家沟组181.40m，岩性为灰白色白云质灰岩，夹有薄层泥灰岩，岩溶裂隙发育较好;揭露上马家沟组287m，岩性以角砾状泥灰岩为主，石灰岩次之，夹薄层灰岩、白云岩，石灰岩岩溶不发育;揭露峰峰组厚285.6m，岩层角砾状泥灰岩和角砾状泥质白云岩占58,，其裂隙及岩溶均很不发育;灰岩和白云质灰岩占31,，裂隙及岩溶较发育，是含水层，但未发现大的漏水裂隙存在，说明本区峰峰组及上马家沟组上部地层含水微弱。终孔后对马家沟组以上地层进行了抽水试验，静止水位埋深 3为568.00m，标高为702.00m，水位降深22.0m，稳定出水量20m/h，合计 33480m/d。根据该矿所配的潜水泵抽水，出水量32m/h，流量稳定。经水质检测，水化学类型为SO?HCO-Ca?Mg型，PH值7.46，矿化度0.9951g/L。 43 本次对位于井田东南部的山西和顺隆华煤业有限责任公司委托山西省第三地质工程勘察院于2007年8月3日至2007年11月12日施工的水井进行了调查，并收集利用其水文资料:水井开孔口径400mm，终孔口径250mm，终孔深度800.80m，终孔层位为奥陶系中统下马家沟组。揭露峰峰组厚度224.90m，上马家沟组厚度290.50m，下马家沟组厚度118.90m。经抽水试 3验，静止水位埋深610.00m，水位降深60.00m，出水量为18.44m/h(合 3442.56m/d)，水位标高731.329m。经水质检测，水化学类型为SO?HCO-Ca?Mg型，PH值7.41，矿化度1.0608g/L，总硬度873.2mg/L。 43 46 位于井田东南部的山西和顺隆华煤业有限责任公司施工的水井(井田外南西方向)距和顺正邦煤业有限公司煤矿水井3975m，水位标高由731.329m至702.00m，推测本区水力坡度约7.38‰，推测井田内奥灰水水位标高在680-708m之间;15号煤层最低底板标高为830m，远高于奥灰水水位标高。 2、碎屑岩夹碳酸盐岩类裂隙含水岩层 本含水层组自下而上由K、K、K三层灰岩组成。三层灰岩位于15号234 煤以上15m至50m以内。K灰岩层位稳定，厚4.30-6.00m，平均5.35m，灰2 岩质不纯，夹有燧石，常被泥质岩分隔成2-3层;K灰岩层位也稳定，厚3 4.30-5.40m，平均4.02m，质较纯，含泥质及大量海百合茎及腕足类动物化石;K灰岩层位不稳定，厚1.81-4.70m，平均2.23m，质不纯，泥质含量高。4 本组岩溶浅部较深部明显发育，主要是溶孔、溶隙。 根据位于井田西南侧的上元煤矿1993年精查勘探时314号钻孔对太原组灰岩含水层的抽水试验资料:单位涌水量为0.000337L/s.m，渗透系数为0.00148m/d，含水层富水性弱。水质化学类型为HCO+Cl—(Ga+Mg)型，PH3 值为8.77，总硬度为1.5066德国度。根据位于井田西南侧的南窑煤矿1993年精查勘探时对302号水文孔的太原组进行了抽水试验，试验结果表明，水量微弱，基本为干孔，水位埋深177.67m。 3、碎屑岩类裂隙含水岩组 1)二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层 本组含数层砂岩，其中K为基底，亦为6号煤间接底板，厚1.00-6.40m，7 平均3.53m，中细粒，中粒占70%。该组砂岩内岩性致密，裂隙不发育，钻 47 进时的水文地质动态基本无异常显示，其富水规律南部浅埋区强于北部深埋区;据当地泉涌水量调查，一般小于1升/秒，含水性弱，水化学类型为重碳酸盐钙型或重碳酸盐钙、镁型。 南窑煤矿精查勘探时对302号水文孔的山西组进行了抽水试验，试验结果表明，水量微弱，基本为干孔，富水性微弱。 2)石盒子组砂岩裂隙含水岩层 该组在井田内西部西北部出露，多形成中低山地貌，由于出露层位较高，其浅部风化裂隙发育，渗透性较强，为透水层，以下补给条件好的地段富水性较强，沿沟底常有该组下降泉出露，据本次调查，在云龙山公园有2个泉，水量不大，一般0.0174 L/s左右，与深部含水层无水力联系。 根据位于井田西南侧的上元煤矿1993年精查勘探时对314号水文孔的Ps-K砂岩裂隙含水层组抽水结果表明:Ps-K含水层单位涌水量为1818 0.0013L/s?m，小于0.1L/s?m，属弱富水性含水层。(见图5-1，314水文孔示意图) 48 图5-1 314水文孔示意图 4、松散岩类孔隙含水岩组 第四系全新统地层分布在清漳东源河河床沿岸及其支流的沟谷中，厚0-54.09m，一般单泉流量在0.1—0.2L/s之间，属弱富水含水层，水质较好，矿化度< 0.9g/l。 第三节 主要隔水层 一、主要隔水层 井田内各含水层之间都有良好的隔水层，当其完整性，连续性未被破坏时，完全可以隔离上下含水层之间的水力联系。区内各含水层之间基本上都有隔水层相间，但主要的有以下三层: 1、二叠系上、下石盒子组泥岩隔水层 49 二叠系上、下石盒子组地层为一套泥岩和砂岩交互沉积地层，泥岩沉积厚度大，且连续稳定，钻孔钻进过程中水位不变化泥浆消耗不大。是基岩风化裂隙含水层以及地表水与煤系地层之间较好的隔水层。 2、15号煤层底板至本溪组顶面之间的隔水层 位于太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩等也为井田主要隔水层，厚度约18m左右，质地致密，发育普遍，隔水性较好，与下部的本溪组泥质岩类一起组成了阻挡奥灰水的天然屏障。 3、本溪组地层泥岩隔水层 平均厚17.35m，岩性为砂质泥岩、泥岩、鲕状铝土泥岩及不稳定的石灰岩，岩性致密，裂隙不发育，钻进时水文动态无变化，可视为上、下含水层之隔水层。 此外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩、也可起到层间隔水作用。 二、 地下水的补、径、排条件 含水层的补径排条件各有不同: 奥陶系灰岩在本井田东外围大面积出露，为裸露型岩溶区，岩溶发育，直接受降水补给，也受河水和冲积层潜水的补给，富水性强，在本井田向北东径流，排泄于娘子关泉，在本井田为径流区。另一种排泄方式是娘子关泉群附近通过第四系松散层渗透出地表补给河流，但在局部地段排泄不畅，造成地表积水，形成湿地或沼泽地。近年来人工凿井汲取奥陶系中统石灰岩地下水，形成另一种排泄途径—人工排泄。 太原组灰岩在区内零星出露，可接受大气降水补给，其主要补给区是 50 下伏于近代河谷的浅埋地段，接受河谷潜水的补给，因而局部富水性较强，矿区周围的生产矿井和采水孔成为人工排泄点。 石炭系灰岩裂隙水和二叠系砂岩裂隙水，在裸露区接受大气降水和季节性河流补给后，顺岩层倾斜方向运移。上部含水层在沟谷中以侵蚀下降泉的形式排泄;下部含水层顺层向西北排出井田外，现采煤矿的矿坑排水和民井开采是其主要的排泄方式。 第四系孔隙水的补给除大气降水的垂直入渗补给外，有地表水的入渗补给和较高基岩裂隙水的侧向补给。地下水的流向大致与地表水一致，排泄方式除蒸发和以泉的形式排泄外主要是人工开采。 第四节 矿井充水条件 一、矿井充水的自然条件 (一)自然充水水源 本井田自然充水水源主要有大气降水、地表水、围岩地下水等水源。 1、地表水水源 区内地表水系主要是清漳东源(和顺县城以西又称张翼河)，源于昔阳县少山大龟谷，由北而南流入区内。梁余河源于马坊乡东的石猴岭，由西而东流到和顺县城东与清漳东源汇合，向东而至松烟村南与清河汇合。两 23河全长179km，控制面积1109km，河床宽30,100m不等，最大流量649m/s， 3平均流量1.55m/s。该河流流经本井田北部边缘，经矿区800m。河床标高在1266-1264m间，据本次工作调查，最高洪水位高出河床5m左右。 由于地层呈背斜构造，清漳东源及其支流均未切割煤系地层，河床基 51 底基岩地层大多是隔水性能较好的泥岩，砂岩的渗透性也很小。根据抽水试验资料风化裂隙含水层渗透系数为0.0379m/d，因此河水通过基岩含水层渗透补给矿坑的水量是十分微弱的。但是开采煤矿时，一定要沿沟谷建设排洪渠道，工业广场标高较低，在雨季要做好防洪工作，以防洪水侵入造成危害。 清漳东源流经本井田北部边缘，梁余河流径井田的南部边缘，矿井开采时一定要留足保安煤柱，注意沿河地段发育的风化裂隙，防止风化裂隙带与煤层回采后的导水裂隙发生水力联系，要定时特别是洪水季节进行巡查，避免洪水倒灌，发生水害事故。 2、围岩地下水水源 ?强风化裂隙含水层 随着煤矿的开采，顶部岩层将遭到破坏，尤其是井田东南部及沟谷中，煤层埋藏较浅，会使地表岩层裂隙加大、增多，导水裂隙带将与强风化裂隙带沟通，甚至形成地面塌陷，沟通地表水，造成矿井淋水加大。 ?各可采煤层上覆岩层含水层 山西组6号煤层属本井田内局部可采煤层，太原组8号煤层属本井田内全区可采煤层，其直接充水含水层以山西组砂岩为主，属裂隙充水矿床;下、上石盒子组地层砂岩含水层为其间接充水含水层，但该含水层裂隙不发育，补给条件差，地下水以静储量为主，矿井开采初期涌水量稍大，中期随着开采时间的延续，矿井涌水量有逐渐减小的趋势。到开采后期，随着开采面积增大，坍塌裂隙发育到地面，这时大气降水可能通过塌陷裂隙渗入矿井，致使矿井涌水量有所增加，而伴随季节的变化而变化。 52 太原组15号煤层为本区最主要煤层，其直接充水含水层以太原组石灰岩含水层为主，属岩溶充水矿床。根据本井田资料，在井田北部矿井涌水 3量不大，如201工作面，煤层顶板(K、K)均有淋水现象，出水量约10m/d，23 随着时间增加，出水量逐渐变小;在井田南部，矿井涌水较大，出水层位 3也是煤层顶板，出水量约30m/h，顶板淋水在浅部水量较大，深度逐渐有减小趋势，顶板出水一般都在初次来压后，开始出水。另据周边生产矿井 3资料，本地区主要涌水层位为K灰岩含水层，井下涌水量一般为30-100m/d，2 其次为K、K灰岩，K石灰岩岩溶裂隙发育和富水性在平面上分布具有不均342 匀性，但补给条件较差，因此一般对煤矿开采不会造成很大威胁。 ?奥陶系岩溶水对开采煤层的影响 井田内15号煤层最低底板标高为830m，而奥灰水水位标高在680-708m之间，高于奥灰水水位标高，奥灰水对开采煤层不会造成影响。 (二)充水自然通道 主要包括断裂(裂隙)带、岩溶陷落柱等导水通道。 1、岩溶陷落柱 本矿井在生产过程中发现有两个陷落柱，陷落柱出露处岩层产状杂乱, 无层次可寻,充填着上覆不同地层的破碎岩块，堆积在陷落柱内的岩石碎块呈棱角状, 形状不规则，排列紊乱，分选性差，根据井下揭露柱体富水性弱，导水性不强, 但陷落柱四周或局部由于受塌陷作用影响形成较为密集的次生带, 从而可能沟通多层含水层组之间地下水的水力联系。 2、断裂(裂隙)带 本矿井在生产过程中发现有三条正断层，断层或断层带被粘土质充填， 53 据井下揭露断层富水性弱，透水性不强,仅出现淋水情况，个别有少量水流出。但在断层附近的裂隙发育带，当补给条件好时，富水性有可能增强。另一方面要加强对隐伏构造的发现和研究，防止构造通道沟通深层岩溶水和浅层的风化裂隙含水层。 沟通充水含水层组密切水力联系的线状断裂(裂隙)带多发生在断层密集带、断层交叉点、断层收敛处或断层尖灭端等部位。 二、矿井充水的人为条件 (一)采(古)空区积水 井田内重组前有两个生产矿井，原山西和顺正邦煤业有限公司和原山西和顺百利煤业有限公司，由于本井田水文地质条件简单，地下水对于矿床的开采没有造成真正的威胁，因而对地下水未能引起足够的重视，缺乏系统正规的矿井水文观测资料，现对本次调查结果叙述如下: ?原山西和顺正邦煤业有限公司:原联松联办煤矿一坑自投产以来， 2一直在井田南部开采8号煤层，采空区面积已达0.33km，由于该矿以往地质资料较少，现已关闭，在生产过程中应加强这方面的研究，以防患于未然。 原联松联办煤矿二坑自投产以来，原在井田南部开采8号煤层，但由于8号煤层夹矸厚且不太稳定，2002年延伸井筒，开采15号煤层，根据本 2次实测及矿井提供的资料，到目前为止8号煤层采空区面积已达0.43km， 215号煤层采空区面积已达0.39km。 ?原山西和顺百利煤业有限公司:原西沟联营煤矿一坑自投产以来， 2一直在井田南部开采15号煤层，采空区面积已达0.153km。 54 原西沟联营煤矿二坑自投产以来，原在井田中南部开采15号煤层，根据本次实测及矿井提供的资料，到目前为止15号煤层采空区面积已达 20.353km。 (二)矿井充水的人为通道 包括顶板导水裂隙带、封孔质量不佳钻孔和封闭不严的老小窑井口等。 1、顶板冒落带、导水裂隙带 采空区冒落后，形成的冒落带和导水裂隙带是矿坑充水的人为通道，其特点如下:?当冒落裂隙带发育高度达到顶板充水岩层时，矿坑涌水量将有显著增加，当未能达到顶板充水岩层时，矿坑涌水无明显变化;?当顶板冒落裂隙带发育高度达到地表水体时，矿井涌水量将迅猛增加，同时常伴有井下涌砂现象。 ?、6号煤层采空积水区对8号煤层开采的影响 由于8号煤层开采后，顶板垮落，造成垂直方向岩体的破坏，当导水裂隙带达到6号煤层时，6号煤层采(古)区积水将会影响8号煤层的开采。会增矿井涌水量。 依据《煤矿防治水规定》释义中提供的垮落带、导水裂缝带高度公式(同《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》附表六)进行计算，由于8号煤层至6号煤层之间主要岩性为泥岩、砂质泥岩等软弱岩石，故取软弱岩石垮落带高度、导水裂缝带高度公式: 100,M垮落带高度:Hm=?1.5 (1) 6.23,M，32 式中:Hm—垮落带高度m; ?M—累计采厚m。 55 100,M导水裂缝带高度:Hli=?4.0 (2) 3.1,M，5.0 式中:Hli—导水裂缝带高度m; ?M—累计采厚m(同上式)。 累计采厚取8号煤层厚度最大值(采用保守数据)，即501钻孔中8号煤层厚度2.15m。代入(1)(2)式计算: 100，2.15Hm=+1.5=8.74m 6.2，2.15，32 100，2.15Hli=+4.0=22.43m 3.1，2.15，5.0 根据以上计算，8号煤开采后，导水裂缝带高度22.43m， 8号煤与6号煤的层间距21.75-24.34m，导水裂缝带沟通了这两层煤之间的水力联系，所以将来6号煤层采空积水区对8号煤层开采有影响。 ?8号煤层采空积水区对15号煤层的影响 根据原北关煤矿开采15号煤层的实际情况，8号煤层的积水能通过塌陷通道排入15号煤层。本矿井在开采过程中与相邻的北关煤业有限公司的情况相同，当开采15号煤层时，8号煤层采空区的积水大部分都会沿塌陷通道排入15号煤层。所以8号煤层采空积水区对15号煤层开采有影响。 2、封孔质量不佳钻孔 某些钻孔常因封孔质量不佳变成了人为导水通道，当掘进巷道或采区工作面经过没有封好的钻孔时，顶、底板含水层地下水将沿着钻孔补给矿层，造成涌(突)水事故。 据以往勘查资料，本区施工钻孔封孔质量良好，本次未对以往钻孔进行开孔检查，因此未封好的钻孔也可能成为矿井开采的导水通道。煤矿在开采时应该引起足够的重视。 56 3、封闭不密的关闭老小窑井口 井田内及周边煤矿存在许多关闭的老小窑井口，当地表洪水水位标高超过关闭老小窑井口标高时，封闭不密的关闭老小窑井口可变成导水通道，地表洪水将沿着井口倒灌井下，造成淹井事故。因此，对已关闭的老小窑要加强管理，造册登记，并制定专人负责管理，经常进行巡查，特别是雨季前和雨季更要增加巡查次数，一旦发现问 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 ，及时处理，避免发生水害事故。 第五节 井田及周边地区老窑水分布状况 一、采古空区的积水对开采煤层的影响 1、采空区分布情况 井田内重组前有两个生产矿井，原山西和顺正邦煤业有限公司和原山西和顺百利煤业有限公司: ?原联松联办煤矿一坑自投产以来，一直在井田南部开采8号煤层， 2采空区面积已达0.33km;原联松联办煤矿二坑自投产以来，原在井田南部开采8号煤层，但由于8号煤层夹矸厚且不太稳定，2002年延伸井筒，开采15号煤层，根据本次实测及矿井提供的资料，到目前为止8号煤层采空 22区面积已达0.43km，15号煤层采空区面积已达0.39km。 ?原山西和顺百利煤业有限公司:原西沟联营煤矿一坑自投产以来， 2一直在井田南部开采15号煤层，采空区面积已达0.153km。 原西沟联营煤矿二坑自投产以来，原在井田中南部开采15号煤层，根据本次实测及矿井提供的资料，到目前为止15号煤层采空区面积已达 20.353km。 57 2、采空区积水量估算 原联松联办煤矿一、二坑、原西沟联营煤矿一、二坑在开采过程中，均采用仓房式采煤方法采煤，采空区顶板已部分跨落，井下积水面积和积水对目前8、15号煤层采空区积水量可根据理论公式和经验方法进行估算。 依据杨孟达《煤矿地质学》(煤炭工业出版社)中关于采空区积水理论估算公式: K，M，F W, 静cos, 3式中:W:积水的静储量，m; 静 M:采煤厚度，m; 2 F:采空区面积，m; α:煤层倾角，?; K:采空区充水系数0.2-0.5。 煤层厚度采用采空区煤层厚度。 采空区面积利用MAPGIS软件进行了计算，采空区积水量估算结果见表5-1。 58 煤矿采矿区积水量理论公式估算统计表 表5-1 积水量开采采空区采空区面充水系 生产矿井 煤层厚度(m) 煤层倾角(?) 9999999(万备注 2煤层 编号 积(m) 数 3m) 山西和顺正8 采1 59642 1.35 0.2 1.62 邦煤业有限 15 采1 394 0.07 公司 采2 12255 2.05 0.3 采3 13187 2.21 采4 4983 0.83 采5 8767 1.47 采6 21403 1.20 7 采7 17141 0.96 山西和顺百5.54 界内 利煤业有限15 采8 9716 0.54 公司 采9 16464 0.92 0.1 采10 30672 1.71 采11 4779 0.26 采12 7334 0.41 采13 10553 0.59 采14 1191 0.3 0.20 小计 218481 15.04 原紫罗煤矿 8 采 2 713722 1.01 7 0.2 14.50 山西和顺百采15 11725 1.96 界外 利煤业有限15 5.54 7 0.3 采16 37239 6.24 公司 小计 22.7 合计 37.74 注:煤层倾角为井田内地层倾角的一般值;充水系数为经验数值。 23经估算，8号煤层采空区积水面积59642m，积水量1.62 万m;15号 233煤层采空区积水面积158839m，积水量13.42万m，总积水量15.04万m。 3、采、空区积水防治措施 ?由于本矿建井年代较长，井田内及周围存在废弃小窑及采(古)空 59 区积水，因此防治采(古)空区积水是本矿防治水工作的重中之重。在采掘过程中要严格按照“有掘必探，有采必探，先探后掘，先探后采”的原则，制定应急预案，建立专业队伍，防止透水事故发生，避免影响正常生产。 ?在掘进面或其它地点，如发现有明显的突水征兆或大量涌水、涌砂等异常情况时，应立即停止工作，将人员撤至地面。 4、周边煤矿积水情况 据调查，在井田东北部外山西和顺隆华北关煤业有限公司(原名和顺县义兴镇紫罗煤矿)8号煤层采空区及巷道内充满了积水，积水量为14.5万 32m。原和顺百利煤业有限公司15号煤层采空区积水面积48964m，积水量 338.2万m。总积水量22.7万m。 由于采(古)空区积水为一动态变化过程，本次调查的采空区积水情况只反映矿井目前积水情况，随着时间的推移和开采范围的扩大，采(古)空区积水范围会不断扩大，积水量也会不断增加。因此建议该矿在今后开采中应随时调查探测本矿和邻矿采(古)空区积水、积气情况，以便针对性地采取各种防范措施。 第六节 矿井充水状况 一、井下涌(突)水情况 本井田自建井以来，未发生过涌(突)水现象。 二、矿井涌水量 (1)井田内矿井涌水量情况 60 该矿从建矿至今几经转包，各时期的井下排水记录资料不详，本次调查仅为近几年内的估算值。现对井田内生产矿井的涌水量叙述如下: 1、山西和顺正邦煤业有限公司(原联松联办煤矿二坑):原联松联办煤矿一坑自投产以来，一直在井田南部开采8号煤层，生产能力为3万t/a;原联松联办煤矿二坑自投产以来，原在井田南部开采8号煤层， 2002年延伸井筒，开采15号煤层，2008年进行机械化升级改造，建设规模为90万t/a。 开采8号煤层，涌水来源于顶板以上的K7砂岩和底板砂岩，现已关闭。 3据调查，2005-2006年每日排水量记录，矿井涌水量为一般12-30m/d，正 3常19m/d，与雨季关系不大。 开采15号煤层，涌水来源于顶板以上的三层灰岩，据调查，2008-2009 33年每日排水量记录，矿井最小涌水量为840m/d，最大涌水量为1440m/d， 3正常涌水量为1080m/d，与雨季关系不大，对采矿影响较大。 2、山西和顺百利煤业有限公司(原西沟联营煤矿二坑):原西沟联营煤矿一坑自投产以来，一直在井田南部开采15号煤层;原西沟联营煤矿二坑自投产以来，原在井田中南部开采15号煤层，生产能力为30万t/a。开采15号煤层，涌水来源于顶板以上的三层灰岩，据调查，2007-2009年每日 33排水量记录，矿井最小涌水量为180m/d，最大涌水量为300m/d，正常涌 3水量为180m/d，与雨季关系不大。 综上所述，井田内8号煤层的矿井涌水主要来自山西组底部的K砂岩，7底板局部为砂岩也有富水性，15号煤层的直接充水含水层主要是太原组的三层灰岩，且K灰岩为其间接顶板，影响最大。山西组和上、下石盒子组2 61 含水层是其间接充水含水层。井田内有一条断层，断层附近淋水将明显增大，对矿坑水的影响将增大。因此在开采中应严格执行探放水措施。 二、涌水量预算 1、参数的选择 重组前，原联松联办煤矿一坑开采8号煤层，矿井实际生产能力为为3万t/a，山西和顺正邦煤业有限公司(联松联办煤矿二坑)开采15号煤层，为基建矿井，生产能力为90万t/a，未进行过历年涌水量详细统计，但根据每日排水时间及所使用的泵量，基本了解了矿井涌水量情况。15号煤层 33涌水量一般840-1440m/d，正常1080m/d。东邻矿井原和顺县义兴镇紫罗 3煤矿(已关闭)，开采8号煤层，生产能力15万t/a，涌水量144-240m/d， 3平均为192 m/d。按照120万t/a生产能力设计，采用富水系数比拟法预算产量达到设计生产能力的矿井涌水量: 2. 矿井涌水量预算公式: Q=Kp?P=Q/P?P•••••• 00 3式中:Q:设计矿坑涌水量(m/d); 3Q:现采矿井实际排水量(m/d) ; 0 P:实际开采量 (万t/a); 0 P:设计开采量 (万t/a)。 3(矿井涌水量预算 6、8号煤层: 3Q=144/15?120=1152(m/d) 小 3Q=240/15?120=1920(m/d) 大 62 3Q=192/15?120=1536(m/d) 正常 15号煤层: 3Q=840/90?120=1120(m/d) 小 3Q=1440/90?120=1920(m/d) 大 3Q=1080/90?120=1440(m/d) 正常 从上述计算可知矿井生产能力达120万t/a时，开采6、8号煤层矿井 33涌水量预计将达到1152-1920m/d，正常为1536m/d;开采15号煤层矿井 33涌水量预计将达到1120-1920m/d，正常为1440m/d。15号煤层矿井涌水量预算结果较为符合实际。 根据矿方提供的资料，矿井井下涌水量主要来源有采空区积水、K、2 1K灰岩顶板水和井筒残留水，?采空区积水主要为南采区采空区积水，有3 06工作面、05工作面、03工作面，05、03两个工作面在井田北部下顺槽永久避墙都设有导水孔，建立水文观测点，按照规程规定进行观测，现没有出水现象，当时回采时工作面K顶板灰岩有出水，05工作面水量为2 3320m/h，03工作面水量为15m/h;06工作面在井田南部，现采用两台22kw 3潜水泵进行排水，一台工作，一台备用，涌水量为30m/h。经多年观测， 2采空区积水为静态水，补给来源有限。?K灰岩顶板水，是开采15#煤层2 顶板水的主要来源，在回采工作面老顶第一次来压后，工作面老塘出现涌 33水，水量一般为15—30m/h。?在距主井井口约80m处，有两个淋水点， 3水量不大约3m/d。 井田南部和东部发育两条正断层，井田南部发育两个陷落柱，据物探资料及井巷揭露情况来看，断层、陷落柱导水性差，但其破碎带有一定的 63 富水性，对煤层的开采影响造成不利影响，且随着开采程度逐年加深，采空面积逐渐增大，以及构造的相继出现，均会使矿井涌水量增加。因此在开采过程中，应特别重视矿井地质工作，发现异常情况，及时分析其原因，做出正确的判断，制定出相应的措施。建议配备良好的排水设备，保证安全及时排放矿坑水。 64 第六章 矿井开采受水害影响程度和 防治水工作难易程度的评价 本井田水害的主要水源为地表洪水、围岩地下水和采古空区积水，其中采古空区积水为最重要的水害水源。依据《煤矿防治水规定》中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、矿井涌水量或矿井突水量分布规律、矿井开采受水害影响程度及矿井防治水工作难易程度等方面进行评价，划分矿井水文地质类型。 第一节 矿井开采受水害影响程度的评价 1、含水层 井田内6号、8号、15号煤层开采时，受采掘破坏或影响的主要充含水层为山西组砂岩裂隙含水层和太原组灰岩岩溶裂隙含水层，这两层含水层富水性弱，单位涌水量为单位涌水量为0.000337L/s.m，和0.0013L/s?m，补给条件差，补给来源少。 15号煤层底板最低标高830m高于奥灰水水位标高708m，奥灰水不会对煤层的开采造成影响。矿井水文地质类型按单项划分属简单型。 2、采(古)空区积水 23井田内8号煤层采空区积水面积59642m，积水量1.62 万m;15号煤 233层采空区积水面积158839m，积水量13.42万m，总积水量15.04万m。 周边煤矿，井田东北部外山西和顺隆华北关煤业有限公司(原名和顺县义兴镇紫罗煤矿)8号煤层采空区及巷道内充满了积水，积水量为14.5万 65 32m。原和顺百利煤业有限公司15号煤层采空区积水面积48964m，积水量 338.2万m。总积水量22.7万m。 井田及周边煤矿采(古)空区存在积水，积水位置范围、积水量基本清楚。矿井水文地质类型按单项划分属中等型。 3、矿井涌水量 经预算矿井生产能力达120万t/a时，开采6、8号煤层矿井涌水量预 3333计将达到1152-1920m/d(48-80 m/h)，正常为1536m/d(64m/h);开采15 33号煤层矿井涌水量预计将达到1120-1920m/d(47-80 m/h)，正常为 331440m/d(60 m/h)。 36号、8号、15号煤层正常矿井涌水量(预算)均小于180m/h，最大矿 3井涌水量均小于300m/h。矿井水文地质类型按单项划分属简单型。 4、突(透)水量 本矿自建井以来没有发过突(透)水事故。矿井水文地质类型按单项划分属简单型。 5、开采受水害影响程度 本矿自建井以来没有发过突(透)水事故。井田及周边煤矿采(古)空区存在积水，本矿采掘工程虽受水害威胁，但基本不威胁矿井安全。矿井水文地质类型按单项划分属中等型。 第二节 矿井防治水工作难易程度的评价 1、主要防治水工作 本井田主要防治水工作有地表洪水的防治、矿井水的抽排和采(古)空 66 区积水的防治等工作。 1?地表洪水的防治:主要包括制定应急预案，成立专业防治水队伍培训技术骨干;加强地表河水的监测，及时了解气象等有关信息;购置防洪用具，疏通河道、涵洞等确保井田内所有排水设施畅通、完好;专人巡视发现有崩塌、滑坡、采空陷落区、地裂缝等及时处理，对边坡地带采取削坡、护坡的措施，确保安全。 2?井下防治水:主要包括制定应急预案，成立领导组及专业队伍，加强探放水队伍及所有员工的培训;坚持有“有掘必探，有采必探”的原则，利用物探、钻探相结合方法，做好探放水工作;建立健全探放水排水制度和探放水、排水资料 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 ;建立探放水人员持证上岗制度;配足探水、排水设备，如水泵、物探、钻探仪器;清理巷道、水仓、保证排水畅通;发现有渗水或涌水的裂隙，要及时注浆、加固，起到防水，堵水作用。 一旦发现涌水征兆的异常情况时，要做出正确判断，防止发生水害事故，确保生产安全。本井田防治水工作应当实行井上井下相结合、钻探物探相结合的综合防治措施。从技术角度来讲，属较易于防治水的矿井。 2、防治水工作的主要经济投入有:修建和维护各井口的防洪渠道，公路边缘加固和内坡整修，购置防洪应急材料，购置水泵、物探、钻探仪器，人员培训费用，人员工资等项费用。总之，从经济角度来讲属较易于防治水的矿井。 67 第七章 矿井水文地质类型的划分及对防治水 工作的建议 第一节 矿井水文地质类型的划分 一、划分依据 本次矿井水文地质类型划分依据为国家安监总局、煤矿安全监察局颁布实施的《煤矿防治水规定》(2009年)。根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，标准如表7-1。分类依据就高不就低的原则，确定矿井水文地质类型。 矿井水文地质类型划分表 表7-1 类别 分类依据 简单 中等 复杂 极复杂 受采受采掘破坏或影响的受采掘破坏或影响的受采掘破坏或影响掘破受采掘破坏或影响的主要是岩溶含水层、是岩溶含水层、老空的孔隙、裂隙、岩含水层性质孔隙、裂隙、岩溶含厚层砂砾石含水层、水、地表水，其补给坏或溶含水层，补给条影响及补给条件 水层，补给条件一般，老空水、地表水，其条件很好，补给来源件差，补给来源少的含有一定的补给水源 补给条件好，补给水极其充沛，地表泄水或极少 源充沛 条件差 水层 及水单位涌水量q?0.1 0.1,q?1.0 1.0,q?5.0 q,5.0 -1-1体 q/L?s?m 存在少量老空积水，存在少量老空积水，存在大量老空积水，矿井及周边老 无老空积水 位置、范围、积水量位置、范围、积水量位置、范围、积水量空水分布状况 清楚 不清楚 不清楚 Q?180 600,Q?2100 Q,2100 111180,Q?600 1(西北地区Q?(西北地区1800,(西北地区Q,11(西北地区90,Q1矿井涌水正常Q 90 ) Q?1200) 1200) 11?180) 3-1量/m?h 最大Q Q?300 1200,Q?3000(西Q,3000 2222300,Q?1200(西北2(西北地区Q?北地区600,Q?(西北地区Q,222地区210,Q?600) 2210) 2100) 2100) 3-1突水量Q/m?h 无 Q?600 600,Q?1800 Q,1800 3333矿井偶有突水，采掘矿井时有突水，采掘矿井突水频繁，采掘开采受水害 采掘工程不受水害工程受水害影响，但工程、矿井安全受水工程、矿井安全受水影响程度 影响 不威胁矿井安全 害威胁 害严重威胁 防治水工作 防治水工作简单或易防治水工程量较大，防治水工程量大，难防治水工作简单 难易程度 于进行 难度较高 度高 68 二、矿井水文地质类型的划分 根据前章分析，矿井各项水文地质条件如下表7-2: 矿井水文地质类型划分表 表7-2 分类依据 条件说明 类别 受采掘破坏含水层受采掘破坏的含水层主要为山西组的砂岩裂隙水和太原组碎或影响的含性质及屑岩类夹碳酸盐岩类裂隙含水层，富水性弱，补给条件差，补给水层 补给条水源少。 简单 及水体 件 单位涌水量0.000337L/s?m ,1.0 L/s?m q 泉水流量小于0.83 L/s 矿井及周边老 井田范围内及周边矿井存在采(古)空区积水，积水位置、中等 空水分布状况 范围、积水量基本清楚。 33矿井涌水量 /h小于180 m/h。 预算矿井正常涌水量为64m简单 333Q(m/h) 预算矿井最大涌水量为80m/h小于300m/h 。 突水量 未发生突水。 简单 3Q(m/h) 3 井田内采(古)空区存在积水，积水位置、范围、积水量基本清开采受水害 楚，地表洪水在煤层露头处、浅埋区对开采有影响。本矿采掘工中等 影响程度 程虽受水害影响，但基本不威胁矿井安全。 防治水工作 防治水工作简单 简单 难易程度 综合评定 4项简单2项中等 中等 按照《煤矿防治水规定》矿井水文地质类型划分的6项标准，本井田6项水文地质类型标准，4项为简单，2项为中等，依据《煤矿防治水规定》第十一条规定及就高不就低的原则，本井田矿井水文地质类型属中等类型。 第二节 对防治水工作的建议 本井田水害的主要水源为地表洪水、围岩地下水和采古空区积水，其中采古空区积水为最重要的水害水源。整合后的井田已经形成一定范围的采空区，采空区内存在积水，采空区积水势必造成矿井水害隐患，因此在采掘过程要严格按照“有掘必探，有采必探，先探后掘，先探后采”的原则， 69 制定应急预案，建立专业队伍，建立台账管理，防止突水事故发生，避免影响正常生产。 (一)、地表水防治措施 为了防止地面洪水威胁工业场地和矿井井口，根据工业场地和矿井井口场地地形、地貌特点提出如下防止措施: 1、制定防治水应急预案，建立专业队伍，培训技术骨干。 2、保持河道、水渠、涵洞的畅通，每年进行两次疏通，雨季前必须疏通一次。 3、在主井、副井、风井附近来水方向布置排洪沟、渠，拦截、引流洪水，避免发生洪水灾害。 4、做好雨季防汛准备和检查工作，减少矿井水灾发生。 5、防水堵漏。井田南部煤层埋藏较浅，8号煤层存在露头或隐伏露头，15号煤层埋藏很浅，8号、15号煤层导水裂隙带将到达地表，是煤矿地表水防治的重点区域。为防止或减少降水及地表水进入矿坑，经常派专人进行巡查，对井田内地表的各种通道，地面塌陷裂隙以及可能渗水的沟谷地段等，用粘土或水泥等进行回填堵漏整治，加强对关闭矿井，老小窑井口填堵和管理。对与采(古)空区相应的地表实行严格监控。雨季前进行一次全面检查，雨季实行日夜巡查，发现问题及时汇报处理。 6、做好周边关闭矿井井筒的调查及无证小窑的封堵工作，严防地面洪(河)水灌入井下。 7、遇到危险情况时，及时撤人，撤物，防止造成水害事故。 (二)、井下水防治措施 70 根据已揭露的情况来看，在做好一般性工作外，应留足防水煤柱，特别要做好采(古)空区的超前探水等项工作。 1、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优先考虑其水文地质条件。井筒及井底车场应布置在地层完整且不易透水处。 2、清理水仓。在雨季前，必须对水仓、水沟沉淀池清空一次，确保水仓有效容量达到95%以上，确保水沟畅通无阻。 3、将井下揭露的断层等构造及时填绘在采掘图上，以准确控制其井上下位置。 4、定时不定时地经常自查、互查越层越界开采行为，确保不受周边煤矿积水积气的影响。 5、做好井下水文观测工作，特别是每次降大到暴雨时和降雨后，应及时观测井下水文变化情况，并向矿上调度室报告。 6、留足防水煤柱。防水煤柱留设原则是在充分考虑“安全可靠与资源充分利用，开采方法和强度、构造与岩性之关系”。开拓、采掘布局与煤柱的协调关系的同时，在不宜采取疏放措施的突水区域，设置防水煤柱。下列情况之一根据《煤矿安全规程》留足防水煤柱: (1)接近采空(古)区时，尤其是开采下组煤层时，要抽排上覆采空积水。 (2)接近井田边界时。 在井田边界、采空区四周、采区间留足隔水煤柱;大巷、村庄等建筑物、构筑物按设计留足防水煤柱。 71 7、超前探水。矿坑水患，不仅在于水量大、水压高，更重要的是在于其突发性。超前探水就是在掘进过程中对于可能有水患的地段，提前进行物探钻探，以查明采掘工作面、侧帮或顶底板的水情，这是确保安全生产的一项重要防水措施。 采掘时要坚持“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的原则，在遇以下情况时必须采取严格的探放水措施: (1)在接近采空区、老窑时，尤其是接近上覆采空区的积水时。 (2)在接近断层、陷落柱时。 (3)打开隔离煤柱时。 (4)对上覆煤层采空(古)区积水，要在开采下层煤时，采取排放措施。 8、每次探放水都必须做好现场记录并归档管理，探明采(古)空区时，要在采掘工程平面图上标清，尤其是有积水时，必须标清采(古)空区积水范围、水压和水量等。 (三)、建议与凤台一缘煤矿、和顺北关煤矿订立协议，每半年定期交换图纸，包括采掘工程平面图和煤层充水性图等。 (四)、随时检查、维修煤矿使用、备用的探放水设备，以充分应对突发水害。 (五)、加强安全教育，经常进行安全知识培训，牢固掌握井下防探水 知识技能，将水害事故消灭在萌芽状态。 (六)、本矿为两个煤矿及部分空白区兼并重组整合而成，由于开采时间较长，因此，一定要坚持“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采” 72 的原则，防止采空积水引发事故。 本次工作未进行专门的野外水文地质测绘，井田内未施工水文地质钻孔，仅收集整理了以往的地质报告资料，特别是利用了矿方提供的《山西和顺正邦煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》(2010年4月山西地科勘察有限公司)、《山西和顺正邦煤业有限公司采(古)空区积水、积气及火区调查报告》(2010年4月山西地科勘察有限公司)中的有关数据，以及矿方提供的有关生产中的资料，分析了矿井水文地质条件，划分了矿井水文地质类型。所以矿井水文地质类型划分只是初步结果，建议煤矿开采时，应进行专门物探和水文地质钻探等工作，进一步查明井田水文地质条件和采(古)空区积水位置范围、积水量，为防治水工作提供准确依据。煤矿应认真执行《煤矿防治水规定》，执行上级有关部门制定的防治水措施，执行本矿防治水的规章制度，做好防治水工作，确保煤矿安全生产。 内部资料 仅供参考 内部资料 仅供参考 73