店坪水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告(原版)

1、中煤科工集團(tuán)西安研究院 礦井礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告霍州煤電集團(tuán)公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告二一三年八月371 礦井及井田概況1.1 礦井及井田基本情況霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司礦井，于2003年10月1日投產(chǎn)，礦井生產(chǎn)能力達(dá)150萬噸/年。2012年5月14日由中華人民共和國國土資源部為該礦換發(fā)了采礦許可證，其證號(hào)為（C1000002012051240125018），有效期限10年（2007年01月01日至2017年01月01日），批準(zhǔn)開采2、3、5、8、9、10號(hào)煤層，批采標(biāo)高+1060-+820m。礦井主要分2個(gè)水平開采，+900水平主要開采5號(hào)煤層，+830水平主要開采9號(hào)和10號(hào)煤層。

2、該礦自建礦以來，已對(duì)井田內(nèi)2、3、5號(hào)煤層分別進(jìn)行了不同程度開采。目前，礦井5號(hào)煤層正在回采5-304面，9號(hào)煤層正在回采9-207面，10號(hào)煤層正在準(zhǔn)備工作面，預(yù)計(jì)2014年年初開始回采10號(hào)煤層。未來三年礦井將同時(shí)開采5號(hào)、9號(hào)和10號(hào)煤層，其中9號(hào)、10號(hào)煤層為主采煤層，5號(hào)煤層為配采煤層。1.2 位置與交通礦井位于山西省呂梁市方山縣大武鎮(zhèn)王家莊村一帶，行政區(qū)劃屬方山縣大武鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng)111°0417111°0707，北緯37°394137°4154。根據(jù)中華人民共和國國土資源部2012年5月14日為該礦換發(fā)的采礦許可證，其證號(hào)為（C10

3、00002012051240125018），井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1-1。表1-1 井田范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)拐點(diǎn)號(hào)1954年北京坐標(biāo)系(6°帶)1980西安坐標(biāo)系(3°帶)XYXY14174100.0019507350.004174051.4937507279.7024174100.0019510470.004174051.5037510399.7234170000.0019509780.004169951.4737509709.7344170000.0019506300.004169951.4637506229.71井田東西長4.17km，南北寬4.10km，井田面積13.5302

4、km2，批準(zhǔn)開采2、3、5、8、9、10號(hào)煤層，批采標(biāo)高+1060-+820m。礦井簡(jiǎn)易公路在礦井村和三交(鎮(zhèn))大武（鎮(zhèn)）公路相通，此公路在大武鎮(zhèn)和209國道（呼和浩特市至北海市）相接。井田位于方山縣西南直距約30 km，距孝柳鐵路交口站26km，交通較為方便，（見交通位置圖1-1）。圖1-1 交通位置圖1.3 地形地貌礦井地處晉西黃土高原，屬呂梁山中段西側(cè)的中山區(qū)，地形復(fù)雜，地貌類型以侵蝕的黃土梁、峁為主，其次為黃土溝谷地貌中的沖溝，井田內(nèi)總的地勢(shì)為西高東低，最高位于井田西南部的山梁上，海拔為+1320.45m，最低位于井田東北部的溝谷中，海拔為+1054.50m，最大相對(duì)高差為292.6m

5、。1.4 水文氣象該礦區(qū)屬黃河流域三川河水系北川河支流。井田內(nèi)溝谷由北向南有水源溝、王家溝和高家溝，水源溝和王家溝在井田東部匯交為礦井溝，均為季節(jié)性河流，平時(shí)干涸，雨季有短暫洪流。近年來，煤礦排水使得溝谷局部地帶充水。各溝谷洪水均匯入北川河，北川河與東川河，南川河在離石市交口鎮(zhèn)一帶匯集于三川河向西流入黃河。北川河為常年性水流。據(jù)1957年、1958年水文站觀測(cè)資料，年平均流量1.98m3/s。本地區(qū)地處晉西黃土高原，屬溫帶大陸性氣候，其特點(diǎn)為四季分明，晝夜溫差大，冬季少雪，春季多風(fēng)，夏季雨量集中，秋季陰雨天較多。據(jù)20022006年方山縣氣象資料，最小降雨量為338mm（2005年），年平均降

6、雨量為397mm，雨季多集中在78、9三個(gè)月；最高氣溫39，最低氣溫-25，年平均氣溫8.9；年平均蒸發(fā)量1977.6mm，為降雨量的3-4倍；每年11月份結(jié)冰，翌年3月解凍。最大凍土深度1000mm左右；全年無霜期平均為186天左右；冬季多西北風(fēng)，夏季多東南風(fēng)，一般風(fēng)速1.42m/s，瞬間最大風(fēng)速為3.0m/s。1.5 地震據(jù)山西省地震局發(fā)布的地震烈度表，本區(qū)屬六級(jí)烈度區(qū)。據(jù)史料記載，1829年3月（清道光九年三月）中陽離石地區(qū)曾發(fā)生過55.9級(jí)地震。震中在離石縣城東郊。根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2010，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。1.6 礦井

7、排水設(shè)施能力現(xiàn)狀目前，礦井礦井涌水量為118m3/h，涌水量主要集中在+900水平5號(hào)煤層二、三采區(qū)和+830水平9號(hào)煤層二采區(qū)，其中+900水平合計(jì)涌水量為48m3/h，+830水平合計(jì)正常涌水量為70m3/h。礦井中央排水系統(tǒng)：水倉倉容為3400m3，其中內(nèi)倉倉容為1450m3，外倉倉容為1950m3。中央泵房布置4臺(tái)（型號(hào)為MD280-43×9）主排水泵，擔(dān)負(fù)全礦主排水任務(wù)。水泵額定揚(yáng)程387m，流量280m3/h，電動(dòng)機(jī)功率500kw，電壓6kv。其中一臺(tái)泵運(yùn)行，兩臺(tái)泵備用，一臺(tái)泵檢修。特殊情況下三臺(tái)泵運(yùn)行，一臺(tái)備用。中央水倉至地面污水處理站布置兩趟273（10寸）管路，正常

8、情況下1#、3#泵運(yùn)行時(shí)用1#管路，2#、4#泵運(yùn)行時(shí)用2#管路。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，水泵與管路的連接可通過閥門調(diào)整。礦井+830水平北翼排水系統(tǒng)：水倉倉容為1600m3，其中內(nèi)倉倉容為640m3，外倉倉容為960m3。+830m北翼泵房布置3臺(tái)（型號(hào)為D280-43×3）排水泵，擔(dān)負(fù)+830m水平北翼排水任務(wù)。水泵額定揚(yáng)程129m，流量280m3/h，電動(dòng)機(jī)功率160kw，電壓1140v。其中一臺(tái)泵運(yùn)行，一臺(tái)泵備用，一臺(tái)泵檢修。特殊情況下兩臺(tái)泵運(yùn)行，一臺(tái)備用。+830m水平北翼水倉至中央水倉布置兩趟273（10寸）管路，正常情況下1#、2#泵運(yùn)行時(shí)用1#管路，3#水泵運(yùn)行時(shí)用2#管路

9、。當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，水泵與管路的連接可通過閥門調(diào)整。礦井5號(hào)煤層三采區(qū)采區(qū)排水系統(tǒng)：水倉倉容為1000m3，內(nèi)、外倉倉容各500m3。三采區(qū)泵房布置4臺(tái)（型號(hào)為D155-30×3）排水泵，擔(dān)負(fù)三采區(qū)5號(hào)煤層排水任務(wù)。水泵額定揚(yáng)程90m，流量155m3/h，電動(dòng)機(jī)功率75kw，電壓660v。其中一臺(tái)泵運(yùn)行，兩臺(tái)泵備用，一臺(tái)泵檢修。特殊情況下三臺(tái)泵運(yùn)行，一臺(tái)備用。三采區(qū)水倉至中央水倉布置兩趟159（6寸）管路，正常情況下1#、3#泵運(yùn)行時(shí)用1#管路，2#、4#水泵運(yùn)行時(shí)用2#管路。當(dāng)發(fā)生其它情況時(shí)，水泵與管路的連接可通過閥門調(diào)整。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：工作水泵和工作水管配合應(yīng)能在20h內(nèi)

10、排出礦井24h正常涌水量，工作和備用水管的總能力應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。根據(jù)2013年5月開展聯(lián)合排水試運(yùn)轉(zhuǎn)報(bào)告顯示，礦井中央泵房和采區(qū)水倉水泵效率全部合格。2 以往地質(zhì)與水文地質(zhì)工作及評(píng)述本井田位于河?xùn)|煤田離石詳查區(qū)內(nèi)中北部，自上世紀(jì)20年代開始，在井田一帶進(jìn)行了多次地質(zhì)勘查工作。11926年王竹泉著太原榆林幅（地質(zhì)調(diào)查）說明書，包括本區(qū)。之后有侯德封作1/20萬山西省地質(zhì)圖對(duì)本地區(qū)地層進(jìn)行了劃分。21957年地質(zhì)部山西省辦事處汾陽地質(zhì)隊(duì)張良瑾等編有離石中陽縣一帶煤田地質(zhì)普查報(bào)告，地質(zhì)調(diào)查范圍大，地層劃分較為準(zhǔn)確。31959年山西省煤田地質(zhì)勘探148隊(duì)，對(duì)離石礦區(qū)進(jìn)行了煤田

11、普查工作（包括本井田）。419671970年，山西省煤田地質(zhì)勘探148隊(duì)又對(duì)離石礦區(qū)進(jìn)行了詳查。1971年6月提交了河?xùn)|煤田離石礦區(qū)詳查勘探報(bào)告， 獲得儲(chǔ)量32×104萬t，繪制了1/10000地形地質(zhì)圖，詳細(xì)劃分了地層，并進(jìn)行了系統(tǒng)的煤巖層對(duì)比，山西省革命委員會(huì)煤炭化工局以（71）晉革煤地決字第8號(hào)決議書批準(zhǔn)。該次勘探在本井田及周邊施工鉆孔20個(gè)，累計(jì)進(jìn)尺5242.44m。測(cè)井時(shí)所測(cè)定性1/200曲線2至3種參數(shù)，定量1/50曲線2至3種方法，驗(yàn)證了鉆孔質(zhì)量，提供了可靠的地質(zhì)資料。51975年，山西省地質(zhì)局區(qū)調(diào)隊(duì)編寫了1：20萬離石幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，對(duì)該區(qū)地層進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比和劃

12、分。62004年7月山西省煤炭地質(zhì)公司在礦井工業(yè)廣場(chǎng)附近施工一水井，終孔深度655.80m，對(duì)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。72004年4月12月山西省呂梁地區(qū)水利勘測(cè)建設(shè)總隊(duì)在木瓜煤礦工業(yè)廣場(chǎng)附近施工一水井。終孔深度607.00m，對(duì)奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。82005年3月8日山西地寶能源有限公司對(duì)礦井進(jìn)行補(bǔ)充勘探工作，并于2006年12月提交了山西省霍州煤電集團(tuán)呂梁山煤電有限公司礦井、木瓜煤礦補(bǔ)充勘探地質(zhì)報(bào)告。該報(bào)告由山西地寶能源有限公司內(nèi)審，沒有批復(fù)文件。該次勘探在本井田及周邊施工鉆孔20個(gè)，累計(jì)進(jìn)尺7940.02m。92012年，山西地寶能源有限公司對(duì)礦井編寫

13、了霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司礦井生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告?？v觀上述地質(zhì)、水文地質(zhì)工作，做過大量的地質(zhì)工作，積累了較豐富的基礎(chǔ)資料。其中，地質(zhì)研究程度很高，基本查明了井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、厚度及煤層賦存特征，為煤炭開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但對(duì)于水文地質(zhì)條件掌握程度不夠，井田內(nèi)缺少水文鉆孔及觀測(cè)系統(tǒng)。3地質(zhì)概況3.1 地層（一）主要地層根據(jù)鉆孔及地表出露情況，井田內(nèi)賦存地層由老至新敘述如下：1. 奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）為含煤巖系之基底，上部為灰色、藍(lán)灰色，厚層狀石灰?guī)r夾淺灰或灰黃色泥灰?guī)r，厚約50m左右；中部為灰色石灰?guī)r與灰色石膏層互層，厚約40m左右；下部為深灰色石灰?guī)r，多具角礫狀結(jié)構(gòu)，富含珠角石

14、，左旋螺等動(dòng)物化石，厚度約50m。平均厚度為140m。2. 石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）巖性為灰色砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、灰色粘土巖、青灰色石灰?guī)r及灰白色、深灰色碎屑狀鋁土礦。其底部為鋁土礦或山西式鐵礦。含植物化石。厚度24.4029.94m，平均27.41m。與下伏地層呈平行不整合接觸。3. 石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）從K1石英砂巖底到K3砂巖底，巖性由灰白色各粒級(jí)砂巖、灰色、黑色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、青灰色石灰?guī)r及7層煤組成。含植物化石。主要含煤地層之一，厚度84.86107.41m，平均96.77m。與下伏本溪組地層呈整合接觸。井田東北部被剝蝕。4. 二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）從K3砂巖底

15、至K4砂巖底，巖性由灰白色各粒級(jí)砂巖，灰色灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖及8層煤組成。厚度42.4287.04m，平均62.37m，含植物化石。主要含煤地層之一。與下伏地層呈連續(xù)沉積。井田東部被剝蝕。5. 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（P1x）巖性為灰綠色、黃綠色、灰白色砂巖，灰色、紫色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖等，底部偶見炭質(zhì)泥巖及煤線。該組厚度66.0896.50m，平均78.54m。井田內(nèi)本組地層大部被剝蝕，與下伏山西組連續(xù)沉積。6. 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）巖性為黃綠色各粒級(jí)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，上部地層均被剝蝕，最大殘留厚度59m左右，與下伏地層連續(xù)沉積。7. 上第三系上新統(tǒng)（N2）為棕紅色砂質(zhì)粘土

16、，礫石層夾有鈣質(zhì)結(jié)核，底部見半膠結(jié)礫石層，礫石為石灰?guī)r及少量片麻巖。與下伏地層呈角度不整合接觸。厚度一般約70m。8. 第四系中上更新統(tǒng)（Q23）為淺黃色黃土、砂土、亞砂土、粘土、棕紅色粘土，質(zhì)軟、疏松、垂直節(jié)理發(fā)育，含條帶狀鈣質(zhì)結(jié)核層，局部含礫石層。厚度一般約60m。與下伏地層呈角度不整合接觸。9. 第四系全新統(tǒng)（Q4）主要為沖積層、洪積層，僅分布在礦井溝溝谷中，厚度一般約10m。與下伏地層呈角度不整合接觸。（二）可采煤層井田內(nèi)可采煤層共6層，分別為山西組的2、3、5號(hào)煤層和太原組的8、9、10號(hào)煤層，現(xiàn)分述如下：1、2號(hào)煤層：位于山西組中上部，距K4砂巖25.44m，厚度01.80m，平均

17、0.68m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸01層，在井田內(nèi)為不穩(wěn)定局部可采煤層，其中DM3、DM18孔為尖滅。主要在井田東部可采。頂板（直接頂）為中、細(xì)、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，底板（直接底）為細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖。井田內(nèi)總的變化趨勢(shì)為由東北向西南逐漸變薄。2、3號(hào)煤層：位于山西組中部，上距2號(hào)煤3.55-11.35m，平均5.13m，煤層厚度0.50-1.85m，平均1.17m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含0-1層夾矸，其中211、DM3、DM17、DM18、井筒檢查孔不可采。僅井田西南部有局部不可采區(qū)，為穩(wěn)定的大部可采煤層。頂板（直接頂）為各粒級(jí)砂巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖，底板（直接底）各粒級(jí)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。3、5號(hào)煤

18、層：位于山西組下部，上距3號(hào)煤13.80-27.25m，平均20.25m，煤層厚度1.25-4.05m，平均2.47m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸0-3層，屬穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。頂板（直接頂）為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖，底板（直接底）為砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖。4、8號(hào)煤層：位于L1石灰?guī)r之下，太原組中部，L1為煤層之老頂，上距5號(hào)煤37.10-57.32m，平均43.57m，煤層厚度0.30-1.95m，平均0.94m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸0-2層，其中井筒檢查孔、DM3、DM5、DM8、DM9、DM10、DM11、DM13、DM14、DM18、DM21不可采，屬不穩(wěn)定的局部可采煤層?？刹蓞^(qū)主要分布在井

19、田東北部、中部及南部，井田西北部與9號(hào)煤合并，頂板（老頂）為L1石灰?guī)r，局部發(fā)育泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粉砂巖。底板（直接底）為泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖。表3-1 可采煤層特征表時(shí)代煤層煤層厚度(m)最小-最大平均層間距(m)平均煤層結(jié)構(gòu)夾石(層)穩(wěn)定性可采性頂?shù)装鍘r性頂板底板山西組P1s20.00-1.800.683.55-11.355.13簡(jiǎn)單（01）不穩(wěn)定局部可采砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖30.50-1.851.17簡(jiǎn)單（01）穩(wěn)定大部可采砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖13.80-27.2520.2551.25-4.052.47簡(jiǎn)單（03）穩(wěn)定全區(qū)可采砂巖、泥巖

20、、砂質(zhì)泥巖泥巖、砂質(zhì)泥巖37.10-57.3243.57太原組C3t80.30-1.950.94簡(jiǎn)單（02）不穩(wěn)定局部可采石灰?guī)r、泥巖泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)、粉砂巖0.70-22.855.9090.00-4.151.36簡(jiǎn)單-復(fù)雜（04）較穩(wěn)定大部可采砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖7.30-13.2612.52101.65-4.502.98簡(jiǎn)單-復(fù)雜（04）穩(wěn)定全區(qū)可采砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)、粉砂巖5、9號(hào)煤層：位于太原組中部8號(hào)煤層之下，上距8號(hào)煤層0.70-22.85m，平均5.90m，煤層厚度0.00-4.15m，平均1.36m，含0-4層夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，其中

21、DM9、DM10孔為尖滅，DM6、DM12、DM13、DM18不可采，僅井田西南部有局部不可采區(qū)，屬較穩(wěn)定的大部可采煤層。頂板（直接頂）為泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖，井田北部合并區(qū)頂板為石灰?guī)r（L1）。底板（直接底）為細(xì)、粉砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖。6、10號(hào)煤層：位于太原組下部，上距9號(hào)煤層7.30-13.26m，平均12.52m。煤層厚度1.65-4.50m，平均2.98m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，含夾矸0-4層，屬穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。頂板（直接頂）為各粒級(jí)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖，底板（直接底）為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。3.2 構(gòu)造本井田總體為不對(duì)稱向斜（中陽離石向斜），并伴生次級(jí)短軸背斜及向

22、斜，傾角一般3°-14°，在井田西南部局部地段傾角達(dá)到20°，西北部局部地段傾角達(dá)到18°。井田內(nèi)發(fā)育有5m 以上的斷層5條，層間小斷層數(shù)條，還發(fā)育有6個(gè)陷落柱?，F(xiàn)分述如下（見井田構(gòu)造綱要圖3-1）：圖3-1 井田構(gòu)造綱要圖1、褶曲（1）中陽離石向斜（S1）：向斜軸位于井田西部，在井田北部軸向北東向，在井田南部軸向南東向，向斜西翼地層較陡，傾角約5°14°，向斜東翼地層較緩，傾角約3°7°。在井田內(nèi)軸長約4500m。（2）S2背斜：位于井田南部，軸向?yàn)楸睎|向，在井田內(nèi)軸長約1200m，兩翼傾角約3°4&#

23、176;。（3）S3背斜：位于井田南部，軸向北北東，井田內(nèi)延伸長度為1000m左右，兩翼傾角約3°4°。（4）S4背斜：位于井田東北部，軸向北東，井田內(nèi)延伸長度為850m左右，兩翼傾角約3°8°。2、斷層井田內(nèi)落差大于5m的正斷層見斷層統(tǒng)計(jì)表3-2。表3-2 斷層統(tǒng)計(jì)表斷層編號(hào)斷層性質(zhì)走向傾向傾角（°）落差（m）井田內(nèi)延伸長度(m)控制程度位置F1正南部NNW-SE北部NE南部NE北部SSE7040-805000區(qū)域斷層井田西部F2正NWNE705.84603號(hào)采掘揭露井田東北部F3正NWSW40-655.5-6.9350井田東部F4正SSEN

24、EE406.0150井田中部F5正NNESEE36-426.5180井田中部（1）炭窯村正斷層：位于井田外西部，總體走向北北東向，呈“S”型，傾向南東，傾角75°，落差500m，延伸30km，在炭窯村下見到奧陶系地層與變質(zhì)巖系相接觸。為壓性正斷層。（2）F1正斷層：位于井田西部，炭窯村斷層以東。南部走向?yàn)楸北蔽飨蚰蠔|向，傾向北東，北部走向?yàn)楸睎|向，傾向南南東，傾角70°，井田內(nèi)北部落差較大，南部落差較小，落差為40m80m?？傮w呈“S”狀展布。由DM1、DM2、 DM3、25、210、211、DM9、DM12、DM13、DM18、DM17號(hào)鉆孔控制。大致查明了斷層的延伸方向

25、，在井田內(nèi)延伸長度約800m。（3）F2正斷層：位于井田東北部，走向北西向，傾向北東，傾角70°，落差5.8m，井田內(nèi)延伸長度為460m，井下開采3號(hào)煤層時(shí)揭露。（4）F3正斷層：位于井田東部，走向北西向，傾向南西，傾角40°-65°，落差5.5-6.9m，井田內(nèi)延伸長度為350m，井下開采3號(hào)煤層時(shí)揭露。（5）F4正斷層：位于井田中部，走向南南東向，傾向北東東，傾角40°，落差6.0m，井田內(nèi)延伸長度為150m，井下開采3號(hào)煤層時(shí)揭露。（6）F5正斷層：位于井田中部，走向北北東向，傾向南東東，傾角36°-42°，落差6.5m，井田內(nèi)

26、延伸長度為180m，井下開采3號(hào)煤層時(shí)揭露。另外，井田內(nèi)3、5號(hào)煤層在生產(chǎn)中還發(fā)育數(shù)條層間小斷層，3號(hào)煤層共揭露68條，5號(hào)煤層共揭露122條，落差均小于5m。井田外DM3鉆孔在鉆探時(shí)發(fā)現(xiàn)斷失現(xiàn)象。3、陷落柱井下開采中發(fā)現(xiàn)了6個(gè)陷落柱橢圓形，規(guī)模不大。據(jù)3號(hào)煤層井下巷道揭露，井田內(nèi)共發(fā)現(xiàn)6個(gè)陷落柱（X1、X2、X3、X4、X5、X6），位于井田東北部，均未及地表。其中X1略大，直徑約為50×80 m（3號(hào)煤層底板）各陷落柱見表3-3。表3-3 陷落柱特征表陷落柱特征陷落柱編號(hào)位置長軸（m）短軸（m）形狀備注X1井田東北部8050橢圓形3號(hào)煤層井下采掘中發(fā)現(xiàn)X23020近似圓形X330

27、22近似圓形X43025近似圓形X53022近似圓形X63524近似圓形3.3 巖漿巖井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入。4 區(qū)域水文地質(zhì)4.1 區(qū)域巖溶地下水系統(tǒng)及邊界條件礦井位于中陽離石向斜北段，北川河以西，奧陶系巖溶水的徑流區(qū)。中陽離石向斜位于大武、田家會(huì)、蘇村以西黃家塌、李家灣、三里灣以東，寬313km。北以臨縣黃家溝向斜軸開始傾沒，南到中陽縣城向斜軸抬起，長約50km。地面標(biāo)高在+800m+1200m之間，向斜外圍出露有前寒武系變質(zhì)巖，寒武系和奧陶系，向斜內(nèi)依次出露石炭系和二疊系。奧陶系灰?guī)r為向斜的基盤，形成一個(gè)較完整的水文地質(zhì)單元。向斜內(nèi)大部分被上第三系上新統(tǒng)和第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)覆蓋。

28、區(qū)域地貌有剝蝕構(gòu)造中山，剝蝕堆積黃土丘陵和侵蝕堆積河流谷地三種地貌形態(tài)。區(qū)內(nèi)常年性河流主要為三川河及其支流北川河（1.98m3/s），東川河（0.7m3/s）和南川河（0.53m3/s），均屬于黃河水域。4.2 含水巖組劃分及富水性含水巖組是以地下水含水介質(zhì)及其賦存特征，水動(dòng)力條件劃分的。其不同分區(qū)的單井涌水量是根據(jù)現(xiàn)有的資料換算為統(tǒng)一井徑，同一降深的單井出水量。全區(qū)統(tǒng)一井徑為250mm，降深：奧陶系巖溶水為20m，碎屑巖類裂隙水為50m。現(xiàn)將各含水巖組分述如下：1變質(zhì)巖類風(fēng)化裂隙含水巖組分布于區(qū)域西部的王家會(huì)背斜軸部及東部廣大地區(qū)，巖性為前寒武系的混合巖化花崗巖、片麻巖等。其表層1520m深

29、度，風(fēng)化裂隙發(fā)育。在接受大氣降水后形成風(fēng)化裂隙潛水，斷裂帶、褶皺軸部和風(fēng)化殼是地下水賦存的有利地段。一般泉流量小于0.5L/s。水質(zhì)良好，為HCO3Ca型，礦化度0.20.5g/L。2碳酸鹽類巖溶裂隙含水巖組奧陶系由灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、泥灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r組成，總厚度360459m，出露于中陽離石向斜外緣。向斜軸部為埋藏型，水位埋深一般大于100m，水位標(biāo)高一般在+810+829m之間，單井出水量一般均大于1000t/d，在徑流帶富水部位可達(dá)10000t/d以上，水質(zhì)良好為HCO3Ca·Mg型，礦化度0.20.5g/L。據(jù)省勘探院1987年1989年在離石北上安一帶施工的鉆孔分析：垂直方向

30、上奧陶系上馬家溝組中段巖溶發(fā)育，以溶洞為主，鉆孔巖芯破碎，富水性強(qiáng)。其次為下馬家溝組中上段，巖溶較發(fā)育、以溶洞及網(wǎng)絡(luò)狀巖溶為主富水性較好。峰峰組以峰窩狀，網(wǎng)絡(luò)狀巖溶為主富水性較差。水平方向上，富水性受區(qū)域構(gòu)造的控制，一般補(bǔ)給區(qū)富水性差，徑流區(qū)逐步變強(qiáng)。單位涌水量一般為0.0830.61L/s·m。在斷裂帶和向斜軸部強(qiáng)徑流帶富水性明顯增大，單位涌水量可達(dá)1.134.00L/s·m。在離石附近，區(qū)域水位標(biāo)高為+810m左右，大部分地區(qū)高出10號(hào)煤層底板，使10號(hào)煤層的水文地質(zhì)條件復(fù)雜化，值得注意的是，上馬家溝組上段是一套灰?guī)r和泥灰?guī)r互層的地層，由于泥灰?guī)r的隔水作用，含水層巖溶水

31、呈層間水存在，水位在個(gè)別地段高出區(qū)域水位。如車家灣14號(hào)孔，在揭露上馬家溝組上段時(shí)。水位標(biāo)高為+864.28m，而繼續(xù)施工至下馬家溝組，水位降至814.61m。但是，由于該段含水層厚度小，以及泥巖隔水層的不穩(wěn)定性，其富水性較差，同樣的孔中抽水試驗(yàn)結(jié)果顯示，上馬家溝組上段降深115.61m，單位涌水量為0.017L/s·m。上下馬家溝混合抽水，降深3.8m，單位涌水量0.4L/s·m。峰峰組富水性差，其底部有厚約40m的泥灰?guī)r，隔水性能較好，同樣地表現(xiàn)出與上述相同的規(guī)律。3碎屑巖類裂隙含水巖組本含水巖組包括了石炭系和二疊系所有的含水層，分述如下：a）石炭系太原組碎屑巖類夾碳酸

32、鹽巖類裂隙含水層。主要由三層灰?guī)r組成（L5、L4、L1），彼此之間隔以泥巖及少量砂巖，含水層厚度1720m。淺部裂隙巖溶發(fā)育，深部逐漸變?nèi)酰又a(bǔ)給條件的差異。區(qū)域上富水性變化較大。單井出水量10500t/d，滲透系數(shù)在0.002758.53m/d之間，水位標(biāo)高+874+1044m。水質(zhì)一般屬HCO3SO4型，為軟的淡水，少量為礦化度大于1g/L的微咸水。b）二疊系山西組砂巖裂隙含水層含水層為砂巖，間隔泥巖和砂質(zhì)泥巖，含水層單層厚度小且不穩(wěn)定，甚至局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，富水性較弱。單井出水量一般小于10m3/d，滲透系數(shù)0.0004130.012m/d。水位高+881+1053m之間。C）二疊系

33、上、下石盒子組砂巖裂隙含水層本含水層由數(shù)層厚、巨厚層砂巖組成，由于大部分接近地表，易風(fēng)化，裂隙發(fā)育，富水性稍好。在溝谷中泉水出露較多，流量一般為0.010.5L/s，單井出水量10500t/d，滲透系數(shù)0.00180.22m/d，水位標(biāo)高+882+1078m。4松散巖類孔隙含水巖組主要是指分布于三川河及主要支流河谷中的第四系沖洪積砂礫石層，一般厚度35m，局部稍厚，最大厚度可達(dá)60m，泉流量可達(dá)18.7L/s。富水地段單井出水量5001500t/d，水質(zhì)主要為HCO3·SO4Ca·Mg型，礦化度小于1g/L。在以碳酸鹽類為河床基底時(shí)，由于其隔水性差，孔隙水大量滲漏，富水性明

34、顯變差。上第三系上新統(tǒng)底礫石呈半膠結(jié)狀態(tài)，厚510m，主要分布于溝谷中，富水性較差，泉流量一般為0.20.4L/s。4.3 區(qū)域地下水補(bǔ)給、逕流與排泄條件1奧陶系巖溶水奧陶系巖溶水屬柳林泉域，大氣降水和地表水的入滲是主要的補(bǔ)給來源。向斜周圍的灰?guī)r裸露區(qū)面積大，節(jié)理裂隙發(fā)育，入滲條件良好，區(qū)域內(nèi)東川河車家灣以東，南川河朱家店以南，北川河大武以北，大量接受河流的入滲補(bǔ)給，據(jù)省勘察院資料，在大武以北地段，北川河通過松散層的下滲補(bǔ)給入滲率為25%。巖溶水的徑流條件主要受邊界和地質(zhì)構(gòu)造的控制，從向斜兩翼匯流于向斜軸部，進(jìn)而沿主徑流帶從北（離石一帶）、南（中陽一帶）兩個(gè)方向匯集于金羅一帶，經(jīng)過王家會(huì)背斜的

35、南傾伏端，流入柳林泉集中排流區(qū)。柳林泉泉群出露標(biāo)高+790+801m，泉群總流量2.73.8m3/s。目前本區(qū)對(duì)奧灰水的開采量較小。2石炭系、二疊系裂隙水石炭系、二疊系灰?guī)r、砂巖巖溶裂隙水的補(bǔ)給，主要是來自裸露區(qū)大氣降水補(bǔ)給和河流及河谷松散層的有限下滲補(bǔ)給。河流及松散層的下滲補(bǔ)給發(fā)生在灰?guī)r及砂巖含水層作為河床基底的情況，處于這種情況下，含水層一般埋藏淺，溶隙裂隙發(fā)育，容易形成含水層富水性局部變強(qiáng)的現(xiàn)象。但由于灰?guī)r厚度小，砂巖滲透性弱，補(bǔ)給量是極有限的。地下水一般順層沿傾向方運(yùn)移。在溝谷切割深處以泉的形式排出地表，在河谷淺埋藏部位與第四系松散層孔隙水水力聯(lián)系密切，另圖4-2 柳林泉域水文地質(zhì)簡(jiǎn)略

36、圖外煤礦人工排泄是又一排泄途徑。3第四系及上第三系孔隙水補(bǔ)給主要是大氣降水及地表水的入滲補(bǔ)給。第四系河谷松散層孔隙水與地表水聯(lián)系密切。上第三系上新統(tǒng)礫石含水層水經(jīng)過短距離的徑流后，一般以泉的形式排泄于溝谷中，另外是人工開采排泄。5 礦井水文地質(zhì)5.1 含水層 1. 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層井田內(nèi)無出露，井田內(nèi)有三個(gè)鉆孔（DM4、DM9、DM12號(hào)鉆孔）探至奧陶系，揭露厚度分別為271.29m、3.6m、83.25m，礦井水井揭露本統(tǒng)399.32m。巖性主要為灰色石灰?guī)r、泥灰?guī)r，米黃色白云巖，中夾多層石膏層，DM4號(hào)孔在埋深610m左右見有較大溶洞。 上下馬家溝組：據(jù)2004年4月7日7月

37、20日在井田東北部礦井主斜井附近施工的水井資料（坐標(biāo)：X=4173213，Y=19509029，H=1070），井深655.80m，揭露奧灰399.32m，其中揭露上馬家溝及下馬家溝上段289.12m，水位埋深為273.00m，動(dòng)水位標(biāo)高+797m，降深39.8m，單位涌水量0.865L/s·m，滲透系數(shù)1.284m/d，該含水層為中等富水性含水層。水質(zhì)類型為HCO3·SO4-Ca·Mg型，總礦化度0.9448g/L。據(jù)2004年4月12月由山西省呂梁地區(qū)水利勘測(cè)建設(shè)總隊(duì)在木瓜煤礦工業(yè)廣場(chǎng)附近施工的水井資料（坐標(biāo)：X=4169425，Y=19509675，H=10

38、60），井深607m，揭露奧灰399.32m，其中揭露上馬家溝及下馬家溝上段337.00m，水位埋深為249m，水位標(biāo)高+811.00m，降深15m，單位涌水量2.111L/s·m，滲透系數(shù)1.906m/d，該含水層為強(qiáng)富水性含水層，水質(zhì)類型為HCO3·SO4-Ca·K+Na型，總礦化度0.474g/L。表5-1 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層水文孔及水井資料孔號(hào)單位涌水量(L/s·m)滲透系數(shù)(m/d)水位標(biāo)高(m)施工日期DM4水文孔806.462005.6木瓜水井2.1111.9068112004.412峰峰組：井田內(nèi)DM4號(hào)水文孔、礦井水井及木瓜

39、水井均揭穿本組，厚度分別為：133.31m、110.20m、105.00m，平均116.17m。巖性主要為石灰?guī)r、角礫狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和石膏，根據(jù)區(qū)域資料，本組含水層富水性較弱。DM4號(hào)水文孔中對(duì)奧陶系中統(tǒng)峰峰組及上馬家溝上段含水層進(jìn)行了水位觀測(cè)，而未進(jìn)行抽水試驗(yàn)，根據(jù)木瓜水井及區(qū)域水文資料推測(cè)本井田內(nèi)奧灰水位標(biāo)高為+811+813m。2. 石炭系太原組巖溶裂隙含水層含水層主要由三層灰?guī)r及13層中粗砂巖組成，三層灰?guī)r分別為L1、L4、L5，厚度分別為5.43、5.89、4.49m，平均總厚度為15.81m。石灰?guī)r裂隙較發(fā)育，巖芯破碎，2005年勘探中，鉆至該三層灰?guī)r時(shí)，均出現(xiàn)消耗量增大

40、或孔漏的情況。在井田南部的井筒檢查孔及北部DM4號(hào)水文孔中對(duì)本組進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，另外在DM4號(hào)水文孔東南有1971年148隊(duì)施工的206號(hào)水文孔，也對(duì)本組進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，表5-2 石炭系太原組巖溶裂隙含水層水文孔及水井資料孔號(hào)單位涌水量（L/s·m）滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）施工日期DM4水文孔0.0640.2202935.042005.6井筒檢查孔0.0780.27131058.702005.4206水文孔0.0090.0541025.141971從上表中可以看出，單位涌水量在0.0090.078L/s·m之間，滲透系數(shù)在0.0540.2713m/d之間，水位標(biāo)高在

41、935.041058.70m之間。水位由南向北，由東向西降落，即水位由向斜兩翼向軸部降低，基本與巖層傾向方向一致，含水層富水性也由兩翼向軸部增強(qiáng)，總體來看，該含水層富水性弱，水質(zhì)為HCO3·SO4Na型，礦化度0.4642g/L。3. 二疊系山西組砂巖裂隙含水層含水層以細(xì)、中、粗砂巖為主，平均厚度22.97m。含水層連續(xù)性差，厚度不穩(wěn)定、裂隙不發(fā)育。DM4、井筒檢查孔、206號(hào)水文孔均對(duì)本組含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)：表5-3 二疊系山西組砂巖裂隙含水層水文孔及水井資料孔號(hào)單位涌水量（L/s·m）滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）施工日期DM4水文孔0.0390.15911062.

42、662005.7井筒檢查孔0.0470.20421060.202005.3206水文孔0.000141061.431971從上表中可以看出，單位涌水量在0.000140.047L/s·m之間，滲透系數(shù)在0.15910.2042m/d之間，水位標(biāo)高在+1060.20+1062.66m之間。水位變化不大，總體來看，該含水層富水性弱，水質(zhì)為HCO3·SO4Ca·Mg型，礦化度0.7378g/L。4. 二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層含水層主要由厚層中，粗粒砂巖組成，井田內(nèi)連續(xù)性好，厚度大，近地表裂隙發(fā)育，易接受降水補(bǔ)給，深部裂隙不甚發(fā)育，DM4、井筒檢查孔、206號(hào)水

43、文孔均對(duì)本組含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)：表5-5 二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層水文孔及水井資料孔號(hào)單位涌水量（L/s·m）滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）施工日期DM4水文孔0.04410.08751072.362005.7井筒檢查孔0.06860.29461053.432005.3206水文孔0.06700.20001078.731971從上表中可以看出，單位涌水量在0.06700.0686L/s·m之間，滲透系數(shù)在0.08750.2946m/d之間，水位標(biāo)高在1053.431078.73m之間。水位由向斜兩翼向軸部降低，含水層富水性弱，水質(zhì)為HCO3Na·Ca

44、型，礦化度0.4566g/L。5. 新近系、第四系孔隙含水層及基巖風(fēng)化帶含水層組主要為新近系上新統(tǒng)底礫巖含水層，多出露于溝谷中，其次為第四系中、上更新統(tǒng)層間砂礫石含水層，廣泛分布于區(qū)內(nèi)，因其間含水層出露高，連續(xù)性差，補(bǔ)給條件不好，單位涌水量0.02160.02397L/s·m，含水層富水性弱。DM4水文孔和井筒檢查孔對(duì)本組含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，參數(shù)見下表（5-6）：表5-6 水文孔及水井資料孔號(hào)單位涌水量（L/s·m）滲透系數(shù)（m/d）水位標(biāo)高（m）施工日期DM4水文孔0.02160.029361108.462005.7井筒檢查孔0.023970.051421078.442

45、005.35.2 隔水層1井田內(nèi)奧陶系頂面至10號(hào)煤層底板間厚度64m左右，包括本溪組，巖性主要為泥質(zhì)巖、鋁土泥巖類，夾不穩(wěn)定的薄層砂巖和灰?guī)r，具有較好的隔水性能，對(duì)奧灰?guī)r溶水可起到隔水作用。為井田及區(qū)域良好的隔水層。2此外，相間于各灰?guī)r、砂巖含水層之間的較厚的泥巖、砂質(zhì)泥巖及裂隙巖溶不發(fā)育的砂巖、灰?guī)r均可視作隔水層，加上本區(qū)斷層不發(fā)育，因此，各含水層組基本上是獨(dú)立的，互不溝通，其水位都有明顯差別，可以說明隔水層起到了隔水作用。5.3 地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件1補(bǔ)給條件井田內(nèi)地下水類型主要為承壓水，潛水分布范圍相對(duì)較小。受西北地區(qū)干旱氣候的影響，降雨量比較少，所以地下水補(bǔ)給條件較差。奧陶系

46、灰?guī)r、石炭系和二疊系含水層，井田內(nèi)無出露，主要在井田外東西兩側(cè)裸露區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給，因本區(qū)降水量較少，地形坡度大，補(bǔ)給條件都不太好；另外接受上覆含水層的下滲補(bǔ)給?；鶐r風(fēng)化帶主要接受沖積層潛水、大氣降水及河流的入滲補(bǔ)給，但其范圍有限。新近系、第四系砂礫石含水層接受大氣降水的補(bǔ)給，補(bǔ)給范圍較大，所以其補(bǔ)給條件相對(duì)其它含水層較好。2徑流、排泄條件奧陶系灰?guī)r巖溶水井田奧陶系灰?guī)r巖溶水屬于柳林泉域系統(tǒng)。在井田外圍接受補(bǔ)給后，由東西兩側(cè)向向斜軸部匯流，進(jìn)而沿主徑流帶從北向南徑流，經(jīng)過王家會(huì)背斜的南傾伏端，流入柳林泉集中排泄區(qū)。柳林泉泉群出露標(biāo)高+790+803m，泉群總流量2.73.8m3/s。石炭、

47、二疊系含水層巖溶水及裂隙水太原組間夾于碎屑巖中的石灰?guī)r巖溶水和二疊系砂巖裂隙水，地下水的流向基本相同，與地層傾向類似。沿巖層順層向向斜軸部運(yùn)移。地下水排泄主要是礦坑排水，大部分加入井田外離石向斜的地下水循環(huán)。還有一小部分以泉或滲流的方式泄出。新近系和第四系砂礫石潛水潛水流向與石炭、二疊系地下水的流向相似，但徑流途徑較短，排泄途徑較多，可以通過泉向河流補(bǔ)給，向下伏基巖風(fēng)化裂隙潛水補(bǔ)給等方式排泄，也可通過地面蒸發(fā)和人工開采排泄。5.4 礦井充水條件5.4.1 礦井充水水源礦井未來三年開采5號(hào)、9號(hào)和10號(hào)煤層，其中主采9號(hào)和10號(hào)煤層，5號(hào)煤層為配采煤層。首先，配采煤層5號(hào)煤層未來三年計(jì)劃開采5-

48、304面和5-306面。開采標(biāo)高在+900-+970m之間。據(jù)5-304面和5-306面附近鉆孔（DM7和DM8）資料顯示，此區(qū)域5號(hào)煤層厚2.242.9m。其次，主采煤層9號(hào)煤層未來三年計(jì)劃開采二采區(qū)，9-207、9-209、9-202和9-201工作面，開采標(biāo)高在+813+910m之間，據(jù)二采區(qū)附件鉆孔資料（25、202、203、213、214、DM1、DM2和DM4）顯示，二采區(qū)9號(hào)煤層厚度0.83.48m，上距5號(hào)煤層間距47.965m，下距10號(hào)煤層間距4.8710.7m。10號(hào)煤層未來三年計(jì)劃開采二采區(qū)，10-200、10-203和10-205工作面，開采標(biāo)高在+800m以上，據(jù)鉆

49、孔資料顯示，二采區(qū)10號(hào)煤層厚度在1.453.5m之間。綜上所述，未來三年木瓜煤礦采掘活動(dòng)的礦井充水水源主要由以下幾部分組成：1）大氣降水和地表水井田內(nèi)溝谷由北向南有水源溝、王家溝和高家溝，水源溝和王家溝在井田東部匯交為礦井溝，均為季節(jié)性河流，平時(shí)干涸，雨季有短暫洪流。近年來，煤礦排水使得溝谷局部地帶充水。在井田內(nèi)大部分區(qū)域，大氣降水和地表水不會(huì)直接對(duì)礦井產(chǎn)生影響，僅在井田的東部風(fēng)氧化帶附近，依據(jù)5-306面切眼附近鉆孔（DM8）資料顯示：埋藏厚度246m，基巖厚度70m，表土層厚度176m。在此區(qū)域開采時(shí)，由于埋藏較淺，基巖厚度薄，礦井5號(hào)煤開采后，大氣降水和地表水在該區(qū)域易對(duì)礦井充水。9號(hào)

50、和10號(hào)煤層較5號(hào)煤層埋藏深50m左右，因此大氣降水和地表水不對(duì)9號(hào)和10號(hào)煤層開采產(chǎn)生直接影響。此外，礦區(qū)最高洪水位線+925m，礦井主斜井井口標(biāo)高為+1083.856m，副斜井井口標(biāo)高為+1080.412m，風(fēng)井井口標(biāo)高為+1068.150m。礦井工業(yè)場(chǎng)地和井口均高于最高洪水位，且北川河遠(yuǎn)離礦井工業(yè)場(chǎng)地，故工業(yè)場(chǎng)地不受該河影響。2）含水層水（1）頂板含水層水取5號(hào)煤層厚度為2.9m，9號(hào)煤層厚度3.48m，10號(hào)煤層厚度3.5m。依據(jù)建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程計(jì)算5號(hào)煤采后導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度，便可以判斷出直接充水含水層：煤層傾角較小，直接頂板為泥巖、灰?guī)r，上覆巖層多

51、為泥質(zhì)砂巖和砂巖組成，煤層頂板采用全部跨落式管理，從巖石物理力學(xué)性質(zhì)來看，煤層頂板平均抗壓強(qiáng)度為介于2040Mpa，選擇導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度公式為： 6-1 6-2上式：H為導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度；M為累計(jì)采厚。當(dāng)5號(hào)煤層厚度取M2.9m時(shí)，由公式6-1和公式6-2分別求得導(dǎo)水裂隙帶高度H29.640.8m；H44.1m。當(dāng)9號(hào)煤層厚度取M3.48m時(shí)，導(dǎo)水裂隙帶高度按經(jīng)驗(yàn)公式H15×M=52.2m。當(dāng)10號(hào)煤層厚度取M3.5m時(shí)，導(dǎo)水裂隙帶高度按經(jīng)驗(yàn)公式H15×M=52.5m。因此，5號(hào)煤層開采后，導(dǎo)水裂隙帶高度將破壞山西組砂巖含水層，該含水層成為5號(hào)煤層的直接充水含水層。9號(hào)

52、、10號(hào)煤層開采后，頂板方向?qū)严稁Ц叨确謩e發(fā)育到52.2m和52.2m，直接充水含水層均為太原組灰?guī)r含水層。（2）底板含水層水底板方向主要含水層為奧陶系灰?guī)r含水層，井田內(nèi)該含水層水位標(biāo)高為+813m。5號(hào)煤層和9號(hào)煤層未來三年內(nèi)開采煤層底板標(biāo)高均高于奧陶系灰?guī)r含水層水位，因此，該含水層對(duì)5號(hào)煤和9號(hào)煤開采無影響。10號(hào)煤層最低處為+800m，位于井田向斜軸部區(qū)域，距離奧灰頂面平均間距64m，計(jì)算奧灰突水系數(shù)為0.012Mp/m，屬于帶壓開采區(qū)，在無構(gòu)造破壞塊段，相對(duì)安全開采。3）老空水礦井曾對(duì)3號(hào)、5號(hào)、9號(hào)和10號(hào)煤層進(jìn)行過采掘。其中，3號(hào)煤層采掘范圍較小，且距離未來幾年礦井開采范圍較遠(yuǎn)

53、，故可不考慮3號(hào)煤層老空水的影響。5號(hào)煤層5-304面和5-306面為未來三年開采工作面，該區(qū)域頂板和底板方向不存在采空區(qū)，僅在同層方向存在5號(hào)煤采空區(qū)，北側(cè)相鄰為5-302面于2011年回采結(jié)束，開采范圍和積水量基本清楚。9號(hào)、10號(hào)煤層未來三年開采范圍內(nèi)，頂板方向是5號(hào)煤層采空區(qū)，由于9號(hào)、10號(hào)煤層與5號(hào)煤層間距較小，因此，5號(hào)煤層采空區(qū)積水對(duì)9號(hào)、10號(hào)煤層存在潛在威脅。10號(hào)煤層上距9號(hào)煤層平均距離不足10m，開采10號(hào)煤層時(shí)，同時(shí)要對(duì)5號(hào)、9號(hào)煤層采空積水疏放。上述5號(hào)、9號(hào)煤層采空區(qū)為礦井自身采掘活動(dòng)遺留，范圍確定，積水量清楚。圖5-1 煤層與含水層相對(duì)關(guān)系柱狀圖5.4.2 礦井

54、充水通道1）頂、底板采動(dòng)裂縫導(dǎo)水由于受采煤影響，頂、底板方向都會(huì)形成破碎帶。頂板方向的導(dǎo)水裂隙帶和底板方向的破碎帶是溝通煤層與含水層的主要通道之一。5號(hào)煤層與山西組砂巖含水層、9號(hào)煤層與太原組灰?guī)r含水層、10號(hào)煤層與9號(hào)煤層采空區(qū)，都是通過頂板導(dǎo)水裂隙帶作為充水通道。2）斷層、陷落柱地質(zhì)構(gòu)造導(dǎo)水礦井井田總體為不對(duì)稱向斜，并伴生次級(jí)短軸背斜及向斜，井田內(nèi)發(fā)育有5m 以上的斷層5條，層間小斷層數(shù)條，還發(fā)育有6個(gè)陷落柱。斷層、陷落柱構(gòu)造是溝通煤層與含水層的另一個(gè)主要通道。井田內(nèi)各斷層長度不一，寬度不等，水文地質(zhì)特征差別較大，在礦井采掘活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)各主要斷層在不同程度伴生次級(jí)小斷層的存在，各種斷層的存在

55、為礦井各種充水水源提供了相互導(dǎo)通的通道。3）封閉不良鉆孔在以往勘探中是否有封閉不良鉆孔，目前尚未查到可靠記錄。歷史上封閉不佳的廢棄鉆孔往往形成下伏或上覆含水層的導(dǎo)水通道。因而礦井在今后的采掘過程中要引起高度重視，為防止鉆孔突水，應(yīng)分析判定封孔質(zhì)量；對(duì)查出的封閉不良鉆孔，應(yīng)建立臺(tái)帳，并根據(jù)不同情況，在與采掘工作面相遇前，采取掃封孔、井下探水或留設(shè)防水煤柱等方法避免封閉不良鉆孔而引發(fā)突水。5.5 井田及周邊地區(qū)老窯水分布狀況本井田內(nèi)僅有礦井開采，無其它礦井生產(chǎn)。井田外僅北部與山西方山金暉凱川煤業(yè)有限公司相鄰。山西方山金暉凱川煤業(yè)有限公司礦井原為方山縣大武鎮(zhèn)下莊煤礦，縣鎮(zhèn)辦煤礦，于1995年建井，1996年投產(chǎn)，主井為斜井開拓，副井為立井開拓，建井初設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力9萬t，整合前生產(chǎn)能力15萬t，井田面積為2.482km2。根據(jù)山西省煤炭企業(yè)資源整合和有償使用工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室晉整合辦200670號(hào)文件精神，該礦進(jìn)行了擴(kuò)界整合，山西省國土資源廳于2007年2月頒發(fā)了采礦許可證，證號(hào)為14000000721674，批準(zhǔn)開采2、3、5號(hào)煤層，井田面積3.621km2。并劃定了井田坐標(biāo)，生產(chǎn)規(guī)模提升為30萬t/a。2009年11月26日山西省國土資源廳為該礦換發(fā)