帶壓安全評(píng)價(jià)

山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司

礦井奧灰水帶壓開采安全評(píng)價(jià)山西浩博工程咨詢有限公司

二O一^b年九月山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有責(zé)任限公司

礦井奧灰水帶壓開采安全評(píng)價(jià)報(bào)告主編： 李嘉晟技術(shù)負(fù)責(zé)： 李剛審核： 王耀忠總工程師： 李剛總經(jīng)理： 李保富編制單位：山西浩博工程咨詢有限公司編制日期：2017年9月目錄TOC\o"1-5"\h\z1前言 1任務(wù)的由來(lái) 1目的任務(wù) 22礦井概況 42.1礦井生產(chǎn)建設(shè)情況 42.2井田位置 73交通 74自然地理 95以往工作情況 193地質(zhì)概況 251區(qū)域地質(zhì) 252礦井地質(zhì) 284區(qū)域水文地質(zhì)條件 381區(qū)域水文地質(zhì)單元 382區(qū)域含水層特征 413區(qū)域地下水補(bǔ)、徑、排條件 434區(qū)域主要隔水巖組 445.井田水文地質(zhì)條件 451含水層及其特征 452井田隔水巖組 483井田地下水的補(bǔ)、徑、排條件 484底板承壓含水層充水分析 496底板隔水性能分析與帶壓開采安全性評(píng)價(jià) 521煤層地板隔水巖組特征 526.2煤層頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì) 626.3奧灰水水文地質(zhì)特征 636.4突水系數(shù)計(jì)算 656.5奧灰突水影響因素分析 676煤層帶壓開采分區(qū)及安全性評(píng)價(jià) 716.7安全隔水層厚度計(jì)算 786.8安全水頭壓力值得計(jì)算 819突水量預(yù)算 857、帶壓開采技術(shù)路線及防治措施 871帶壓開采技術(shù)路線 872帶壓開采防治措施 898結(jié)論和建議 991結(jié)論 992建議 100

順序號(hào)圖號(hào)圖名比例尺11礦井水文地質(zhì)圖1:500022礦井水文地質(zhì)剖面圖1:500033礦井綜合水文地質(zhì)柱狀圖1:50044-1山4號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:500054-22-1號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:500064-32號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:500074-43號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:500084-55號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:500094-68號(hào)煤層底板隔水巖組厚度等值線圖1:5000105-1山4號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000115-22-1號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000125-32號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000135-43號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000145-55號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000155-68號(hào)煤層奧灰水突水系數(shù)等值線及帶壓開采分區(qū)圖1:5000166礦井巖溶奧灰水水位等值線圖1:50001、水文孔施工情況一覽表；2、鉆孔抽水試驗(yàn)成果表；3、巖石力學(xué)樣試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表；4、水質(zhì)分析成果表。附件1、礦方委托書；2、編制單位承諾書；3、礦方承諾書；4、采礦許可證5、編制單位資質(zhì)證書6、2010年《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》批復(fù)；7、2011年《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》批復(fù)。1前言任務(wù)的由來(lái)山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司是經(jīng)山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室晉煤重組辦法[2009]9號(hào)文《關(guān)于大同市市直和左云縣、大同縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)》批準(zhǔn)，以山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)為主體企業(yè)，兼并重組原左云縣水窯鄉(xiāng)帽帽山煤礦和原左云縣水窯鄉(xiāng)蘆草溝煤礦而成。2015年11月20日山西省國(guó)土資源廳為該礦發(fā)放了Cl####21220047226號(hào)采礦許可證，有效期自2015年12月9日至2018年12月9日，批準(zhǔn)開采山八2~2、3、5、8\8號(hào)煤層，批采標(biāo)高由1165m至805m標(biāo)高，井田面積17.4209km2,批準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)模180萬(wàn)t/ao井田內(nèi)可采煤層為山八2\2、3、5、8號(hào)煤層，現(xiàn)井田內(nèi)除2號(hào)煤層以往存在小范圍采動(dòng)外，其他山八2\3、5、8號(hào)煤層均未開采。根據(jù)礦井水文地質(zhì)資料，井田內(nèi)奧灰?guī)r主要含水層為下馬家溝組，富水性中等，水位標(biāo)高在1110T190nl之間。礦井地質(zhì)資料顯示:井田內(nèi)山4號(hào)煤層底板標(biāo)高為920-1100m,2T號(hào)煤層底板標(biāo)高為910-1140m,2號(hào)煤層底板標(biāo)高為910-1140m,3號(hào)煤層底板標(biāo)高為890-1140m,5號(hào)煤層底板標(biāo)高為850-1100m,8號(hào)煤層底板標(biāo)高為810To80m,各可采煤層均存在奧灰水帶壓開采。根據(jù)區(qū)域及井田水文資料，煤礦在將來(lái)生產(chǎn)過(guò)程中，將不同程度地受到山西組、太原組砂巖水及奧灰?guī)r溶水的威脅。尤其煤層下伏有奧灰承壓含水層，故開采下組煤層時(shí)將面臨嚴(yán)重的水害威脅。因此查清礦區(qū)水文地質(zhì)條件是企業(yè)亟待解決的水文地質(zhì)問(wèn)題。為了系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)本區(qū)的水文地質(zhì)條件，做好礦井防治水工作，山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司委托山西浩博工程咨詢有限公司，為帽帽山煤業(yè)編制《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井奧灰水帶壓開采安全性評(píng)價(jià)》。目的任務(wù)2.1目的本次工作的主要目的是根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件，奧灰及太灰?guī)r溶水賦存規(guī)律，立足于緊密結(jié)合礦井生產(chǎn)，加強(qiáng)礦井水害防治與保證礦井安全生產(chǎn)，為礦井防治水技術(shù)措施和安全開采各煤層技術(shù)保障提供依據(jù)。實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。2.2任務(wù)本次工作的主要任務(wù)是在搜集整理以往地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析和研究，采用定性與定量相結(jié)合的方法，結(jié)合礦井地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)井田可采煤層底板奧灰?guī)r溶水水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，有針對(duì)性地提出防治底板突水的對(duì)策與措施。具體的工作內(nèi)容主要包括：1）詳細(xì)分析井田內(nèi)含水層的巖性、厚度、分布、埋藏條件、富水性等水文地質(zhì)特征，隔水巖組的分布、厚度、巖性組合及隔水性能等。2）通過(guò)對(duì)礦井水文地質(zhì)條件的分析研究，分析礦井底板承壓含水層充水分析。3）通過(guò)對(duì)奧灰?guī)r溶含水層水文地質(zhì)特征的研究，分析各可采煤層底板突水特征，確定影響煤層底板突水的主要控制因素，包括地質(zhì)構(gòu)造、煤層底板隔水巖組厚度和承壓含水層作用于隔水巖組底板的水頭壓力等。4）通過(guò)對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)煤層底板突水的主要影響因素進(jìn)行量化分析，繪制奧灰?guī)r溶水等水位線圖、煤層底板隔水巖組厚度等值線圖、帶壓開采分區(qū)圖等專題圖件。5）根據(jù)煤層底板隔水巖組是否承受奧灰?guī)r溶水水頭壓力，確定各可采煤層帶壓開采區(qū)和不帶壓區(qū)，并通過(guò)突水系數(shù)的計(jì)算，對(duì)帶壓區(qū)進(jìn)行突水危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。6）提出防治底板突水的對(duì)策與措施等。本次報(bào)告編制的主要依據(jù)1、《煤礦防治水規(guī)定》（2009年11月）；2、《煤礦床水文地質(zhì)、工程地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（MT/T1091-2008）；3、《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-91）；4、《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0215-2002）；5、《煤礦安全規(guī)程》（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)督局，2016年版）；2.1礦井生產(chǎn)建設(shè)情況山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司為2009年兼并重組礦井。井田內(nèi)除2號(hào)煤層小范圍開采外，其余煤層均未動(dòng)用。目前礦井處于基建階段。根據(jù)太原市明仕達(dá)煤炭設(shè)計(jì)有限公司提供該礦的先期開采地段范圍即原左云縣水窯鄉(xiāng)帽帽山煤礦井田范圍，面積9.0162km2,其范圍由9個(gè)拐點(diǎn)連線圈定組成，各拐點(diǎn)坐標(biāo)詳見表2-1。先期開采地段拐點(diǎn)坐標(biāo) 表2-1拐點(diǎn)編號(hào)西安1980坐標(biāo)系6°帶北京1954坐標(biāo)系6°帶XYXY14416492.51966167844165391966174924415592.51966169344156391966176434414804.51966240644148511966247744414770.51966040644148171966047754413570.51966042644136171966049764413572.51966052644136191966059774413372.51966053044134191966060184413335.51965833044133821965840194416435.519658278441648219658349首采區(qū)布置在井田南部先期開采地段，開采2\2號(hào)煤層及3號(hào)煤層運(yùn)輸大巷，其中2T號(hào)煤層采用長(zhǎng)臂一次性采全高綜合機(jī)械化采煤法，2號(hào)煤層采用綜采放頂煤采煤，頂板管理采用全部垮落法。工業(yè)場(chǎng)地設(shè)在井田南部，利用原井筒進(jìn)行刷大。開拓方式為斜井開拓，布置4個(gè)井筒，即主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)立井、回風(fēng)立井（井筒各參數(shù)如表2-2）o井筒特征表 表2-2井筒名稱主斜井副斜井進(jìn)風(fēng)立井回風(fēng)立井井口坐標(biāo)1980年西安坐標(biāo)系(6°)X4413902.6624413970.0004414311.0074415637.000Y19660053.82219659800.00019659593.94719660337.000井口標(biāo)高(m)+1357.807+1386.000+1383.561+1447.000落底標(biāo)高(m)+1060.917+1070.000+1068.561+1030.000提升方位角125°39'48"75°井筒傾角24。1「25”6°90°90°井筒垂深或斜長(zhǎng)(m)797.343142.34315.0420.0井筒直徑或?qū)挾?m)凈5.05.53.86.0掘進(jìn)5.85.37.15.84.64.47.06.8井筒斷面(m2)斷面形狀半圓拱半圓拱圓形圓形凈17.3120.1211.3428.26掘進(jìn)22.4819.5029.5823.6416.6115.2038.4736.30井筒支護(hù)支護(hù)形式碎硝錨網(wǎng)噴碎詭錨網(wǎng)噴料石硝砂硝支護(hù)厚度(mm)表土/基巖400150500150400300500400井筒裝備帶式輸送機(jī)、臺(tái)階、扶手無(wú)軌膠輪車裝備梯子間備注刷大新建利用新建主斜井：利用原有副斜井刷大改造，傾角24。。井筒凈寬5.0m,墻高1.5m,表土段采用混凝土砌硝支護(hù)，井壁厚度500mm,基巖段采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴漿厚度為150mm,井筒斜長(zhǎng)883.7m。主斜井裝備帶寬1.2m大傾角帶式輸送機(jī)，另一側(cè)設(shè)臺(tái)階、扶手及檢修軌，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)并兼作一進(jìn)風(fēng)井口及安全出口。副斜井：新建，傾角6°。井筒凈寬5.5m,斜長(zhǎng)3405m,表土段采用混凝土砌石宣支護(hù)，井壁厚度500mm,基巖段采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴漿厚度為150mm,井筒內(nèi)運(yùn)行無(wú)軌膠輪車，擔(dān)負(fù)全礦井的下料、行人、進(jìn)風(fēng)任務(wù)，兼并安全出口。進(jìn)風(fēng)立井：利用原有主立井刷大改造，井筒直徑5.0m,井筒垂深315.0m,?；仫L(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井一水平初期開采的回風(fēng)任務(wù)，并裝備梯子間兼作為礦井安全出口回風(fēng)立井：在井田中部新建一個(gè)直徑6.0m的井筒，裝備梯子間，擔(dān)負(fù)全礦井的回風(fēng)任務(wù)。水平劃分及開采順序根據(jù)煤層賦存特征，設(shè)計(jì)采用斜井多水平開拓方式開拓井田內(nèi)各煤層。一水平開采2工2、3號(hào)煤層，水平標(biāo)高+1045m,二水平開采5號(hào)煤層，水平標(biāo)高+995m,三水平開采8號(hào)煤，水平標(biāo)高+945m。礦井以一個(gè)生產(chǎn)水平、一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)、一個(gè)綜采工作面、三個(gè)綜掘工作面來(lái)保證礦井180萬(wàn)t/a的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和正常生產(chǎn)接替，工作面長(zhǎng)度為200m。采煤方法根據(jù)井田各可采煤層賦存特征，2號(hào)煤層厚度小于4m的區(qū)域采用綜合機(jī)械化一次采全高的采煤方法，大于4m的區(qū)域采用放頂煤采煤方法，全部垮落法管理頂板。通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式。礦井通風(fēng)方法采用機(jī)械抽出式。山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司井田位于大同市左云縣水窯鄉(xiāng)楊家窯村東部一帶，其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112°51'01〃-112°53'56〃,北緯39。50'21〃-39°53'24〃。2015年11月20日山西省國(guó)土資源廳發(fā)放的Cl####21220047226號(hào)采礦許可證，批準(zhǔn)開采煤層為山4、2T、2、3^5、8-1>8號(hào)煤層,批準(zhǔn)開采方式為地下開采,批準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)模180萬(wàn)t/a,有效期限自2015年12月9日至2018年12月9日，共叁年，開采深度：由1165m至805m標(biāo)高，井田平面形態(tài)呈不規(guī)則狀，總體上南北長(zhǎng)約5.5km,東西寬約4.1km,面積為17.4209km2o井田范圍由以下11個(gè)拐點(diǎn)圈定（見表2-3）。井田拐點(diǎn)坐標(biāo)一覽表 表2-3拐點(diǎn)編號(hào)西安1980坐標(biāo)系6°帶1980西安坐標(biāo)系（3°帶）XYXY14419032.5019661614.674417913.5138405016.2424416492.4919661677.674415373.3638404993.9434415489.4819661691.674414370.6538404974.2844414805.4819662433.684413662.2938405692.7754414770.4819660405.674413695.3538403665.1564413884.4719660418.674412809.5838403648.4274413884.4719660173.674412817.8038403403.6184413376.4719660149.674412310.9938403362.5994413348.4719658329.664412344.0538401543.02104416435.4819658277.664415430.4838401594.62114418975.4919658234.654417970.0238401636.892.3交通井田西南有左云經(jīng)馬道頭、吳家窯的省210公路通過(guò)，在陳家窯與大運(yùn)二級(jí)公路相接，大同至王家村的運(yùn)煤專線從本區(qū)北東部通過(guò)，距離約15km,距北同蒲鐵路約40km,至大同約52km,朔州市77km,交通較為便利。（見圖2-1交通位置圖）圖IT圖例 礦區(qū)位置通位置比例尺1:300000圖2-1交通位置圖2.4自然地理.4.1地形地貌礦區(qū)屬低中山區(qū)，微地貌以黃土郎及沖溝為主，中北部發(fā)育一條主要溝谷（沙溝灣）將礦區(qū)分為兩部分，主溝谷走向近北西一南東。井田內(nèi)大面積黃天覆蓋，地勢(shì)總體北西高，南東低，最高點(diǎn)位于井田中部睡佛寺山，海拔標(biāo)高1706.2m,最低點(diǎn)位于井田東南沙溝灣溝谷內(nèi)，海拔標(biāo)高1330m,相對(duì)高差376.2m。.4.2水文氣象1、氣象本井田區(qū)域?qū)儆诟咴貛Ц珊荡箨懶詺夂?，冬季?yán)寒，夏季炎熱,氣候干燥，風(fēng)沙嚴(yán)重?，F(xiàn)將大同市左云縣氣象臺(tái)1983T987年觀測(cè)資料，和大同氣象臺(tái)1988-1992年的資料分述如下：①氣溫:氣溫一般較低，以年溫差大為特點(diǎn)，年平均氣溫為5.1℃,極端最高溫度在39.9℃,極端最低溫度在-35℃,年度最低溫差可達(dá)60℃以上，一般日溫差20℃。②降水量：年降水量分配極不均勻，暴雨強(qiáng)度大，降水多集中在7、8、9三個(gè)月，約占年降水量的60%-70%o年最大降水量為628.3mm,年最小降水量為259.3mm,年平均降水量432.44mm,日最大降水量為79.90mmo③蒸發(fā)量：全年日照時(shí)間2880-3140小時(shí)，平均為3011.4小時(shí),年日照率為68%,歷年蒸發(fā)量大于降水量，一般蒸發(fā)量為降水量的3-4倍。年蒸發(fā)量在1644-2105mm之間，年平均蒸發(fā)量為1847.8mm,4-7月間，月蒸發(fā)量為200-300mm,最大日蒸發(fā)量為19.2mm。④風(fēng)：大同地區(qū)一向以風(fēng)沙多而著稱，西北風(fēng)幾乎貫穿全年，每年有風(fēng)時(shí)間占全年總時(shí)間73.2%。多集中于冬春季節(jié)，年平均風(fēng)速為3.2m/s,最大風(fēng)速可達(dá)17m/s。⑤濕度：歷年平均相對(duì)濕度為53%,最大相對(duì)濕度為100%,最小相對(duì)濕度為0。⑥凍土：歷年凍土月份為11月至翌年4月，最大凍土深度為1610mm。本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)半干旱氣候。氣候變化晝夜懸殊，四季分明，春季多風(fēng)干旱，風(fēng)向多為西北，夏季炎熱多暴雨，秋季雨水集中，冬季雪少寒冷。年平均氣溫10.5℃,極端最高氣溫38. （1985年7月180）,極端最低氣溫-21℃（1984年12月24日）。歷年最大降水量577.7mm,最小為373.5mm,平均年降水量464.2mm,降水多集中在6—9月份，尤以7月份最多。年最大蒸發(fā)量217L7mm,最小為1766.2mm,蒸發(fā)量大于降水量。初霜期一般在10月上旬，終霜期在翌年3月下旬，無(wú)霜期150—200天。初雪期為11月中、下旬,終雪期為翌年3月中、下旬。凍土期在11月至來(lái)年3月，最大凍土深度為1m,最大積雪厚度0.30m。本區(qū)多刮西北風(fēng)，風(fēng)速2-5m/s,最大風(fēng)速21m/so2、水文本井田屬海河流域桑干河水系。井田南部主要河流有大峪河，大峪河發(fā)源于左云縣葫蘆峪、布山溝、馬道頭鄉(xiāng)分水嶺一帶，流域面積78km2,匯入桑干河，全長(zhǎng)22.5km,河床寬100-450m,河流彎曲系數(shù)1.24,水力坡度0.02210%,樹枝狀水系，據(jù)吳家窯水文站觀測(cè)資料,最大洪水量為208m'/s,最高水位可達(dá)1358.19m-1328.79m,河水在平常年份只有小細(xì)流，枯水期往往河床干枯，冬季河床有結(jié)冰。井田內(nèi)溝谷自北向南分布主要溝谷有沙溝灣、新道溝，區(qū)內(nèi)無(wú)其它大的地表水體，沙溝灣在井田南部由北西向東縱貫全井田。新道溝：該溝在井田內(nèi)長(zhǎng)約3.8km,走向以北西一南東為主，溝底寬25-170m,兩側(cè)邊坡高約86-146m,上游標(biāo)高約1500m,下游標(biāo)高約1378m,相對(duì)高差122m,溝谷縱坡比為3.21%,最高洪水位約1412m。該溝谷內(nèi)存在原蘆草溝煤礦副斜井，現(xiàn)已關(guān)閉，井口標(biāo)高1427.044,不受洪水威脅。沙溝灣：位于井田南部，在井田內(nèi)長(zhǎng)約2.6km,走向以北西一南東為主，溝底寬15-186m,兩側(cè)邊坡高約53-90m,上游標(biāo)高約1450m,下游標(biāo)高約1332m,相對(duì)高差118m,溝谷縱坡比為4.53%,最高洪水位約1335m。該溝谷內(nèi)分布有目前礦井的主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)立井三個(gè)井筒，各井筒井口標(biāo)高分別為1357.80m、1386m、1383.56m,各井口標(biāo)高均高于洪水位標(biāo)高，不受洪水威脅。2.4.3地震歷史上記載的地震多發(fā)生于大同及周圍：1962年6月15日左云縣發(fā)生地震，震中位于北緯40°0',東經(jīng)112°6',震級(jí)4.5級(jí)。1989年10月18日01時(shí)01分34秒，大同-陽(yáng)高發(fā)生6.1級(jí)地震。震中位置東經(jīng)39.8°,北緯113.8。，震中烈度MU度。這是一次中強(qiáng)震群，5級(jí)以上地震多次發(fā)生。大同、陽(yáng)高、渾源、廣靈等縣以及河北省陽(yáng)原縣、內(nèi)蒙豐鎮(zhèn)縣遭到不同程度的破壞，其中，大同、陽(yáng)高兩縣鄉(xiāng)村破壞嚴(yán)重。地震造成19人死亡，193人受傷，牲畜死亡1957頭。由于房屋多為沙黃土砌造，因此破壞最為嚴(yán)重，數(shù)萬(wàn)間倒塌，其中受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)的房屋倒塌達(dá)到80%以上。。1999年11月1日21時(shí)24分58秒，山西省大同市大同縣西冊(cè)田鄉(xiāng)至陽(yáng)高縣友宰鄉(xiāng)之間連續(xù)發(fā)生4.0級(jí)以上地震4次，最大地震MS5.6。這次地震是繼1989年10月18日大同一陽(yáng)高6.1級(jí)地震、1991年3月26日5.8級(jí)地震后，大同一陽(yáng)高老震區(qū)又發(fā)生的一次中強(qiáng)地震，也是山西省內(nèi)發(fā)生的最大破壞性地震。1999年11月2日在山西省渾源縣至河北省陽(yáng)原縣之間發(fā)生5.6級(jí)地震，震中位于北緯39.8°,東經(jīng)113.9°。據(jù)初步了解，震區(qū)震感強(qiáng)烈。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010,2016版)，該區(qū)地震基本烈度值VD,設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度值0.15g。2.4.4周邊礦井及小窯山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司北東為大同市焦煤有限責(zé)任公司煤礦二號(hào)井，東部為山西懷仁中能蘆子溝煤業(yè)有限責(zé)任

公司煤礦、東南部為山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)東溝煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦、西南為山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)簸箕掌煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦、西北為山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)全羊頭煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦(批采侏羅系大同組煤層)。(見圖2-2四鄰關(guān)系圖)+批采侏羅系大威1、II、14號(hào)+批采侏羅系大威1、II、14號(hào)煤層大山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)金羊頭.煤業(yè)有限責(zé)任公司 .十山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司批采石炭泰山⑹、2,2(18),3(19),5(22)、8工8(25)號(hào)煤層山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)東溝煤業(yè)有限責(zé)任公司批采石炭系2(18)、3(19)、4(20)、5(22)、8(25)號(hào)煤層山西贏運(yùn)銷集團(tuán)簸箕掌煤業(yè)有限責(zé)任公司 ;批采石炭系山*(16)、3(19)5(22),8(25)號(hào)煤層圖2-2四鄰關(guān)系圖1、周邊礦井生產(chǎn)建設(shè)情況(1)大同市焦煤有限責(zé)任公司煤礦二號(hào)井該礦前身系“一五”期間蘇聯(lián)援建我國(guó)156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一鵝毛口二號(hào)井由115地質(zhì)勘探隊(duì)提出精查報(bào)告，北京煤炭設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，后因經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整而下馬，1970年又重新建礦時(shí)，取名為大同市焦煤礦。二號(hào)井田由晉煤資開發(fā)(1984)第149號(hào)文件批準(zhǔn)，井田范圍由8坐標(biāo)點(diǎn)連線圈定，未開采的二號(hào)井田井寬2.82km,長(zhǎng)4.6km,井田面積14km2,地質(zhì)儲(chǔ)量56857.8萬(wàn)t,可采儲(chǔ)量26079.2萬(wàn)t,共有可米煤層山八2、3、5、8、9號(hào)6層可米煤層。該礦目前正在進(jìn)行基建工程，沒有越界行為。(2)山西懷仁中能蘆子溝煤業(yè)有限責(zé)任公司該礦前身為山西省懷仁縣地方國(guó)營(yíng)蘆子溝煤礦，是山西省地方國(guó)有重點(diǎn)煤礦之一，2004年進(jìn)行了企業(yè)改制，名稱變?yōu)樯轿鲬讶手心芴J子溝煤業(yè)有限責(zé)任公司。礦井始建于1970年，井田位于大同煤田中部的東南邊緣，井田面積17.0634km?,批準(zhǔn)開采2、3、5、8號(hào)煤層,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/a,保有地質(zhì)儲(chǔ)量4.2億t,保有可采儲(chǔ)量2.2億t,尚可服務(wù)年限為95年。該礦井現(xiàn)開采3號(hào)煤層。采用平碉-斜井混合開拓方式，近距離煤層聯(lián)合開采。礦井布置有主平碉、草溝進(jìn)風(fēng)斜井和西樓溝回風(fēng)斜井三個(gè)井筒，礦井通風(fēng)方式為中央并列式。目前采用綜合機(jī)械化放頂采煤方法開采3號(hào)煤層，井下布置一個(gè)回采工作面，一個(gè)備用回采工作面，兩個(gè)綜合機(jī)械化掘進(jìn)工作面。礦井主提升由平碉采用10t架線電機(jī)車牽引3t底卸式礦車完成，主運(yùn)輸采用帶式輸送機(jī)完成，輔助運(yùn)輸采用液壓絞車及調(diào)度絞車完成。回采工作面采用長(zhǎng)壁式綜合機(jī)械化低位放頂煤一次采全高的采煤方法，液壓支架支護(hù)采場(chǎng)頂板，采空區(qū)采用全部垮落法管理。利用平胴及草溝斜井進(jìn)風(fēng)，西樓溝斜井回風(fēng)，三個(gè)井筒均兼做全礦井的安全出口。礦井通風(fēng)方式采用中央并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。礦井總進(jìn)風(fēng)量為5790m3/min,其中：平嗣進(jìn)風(fēng)量3266m3/min,蘆草溝斜井進(jìn)風(fēng)量2524nl3/min,西樓溝斜井回風(fēng)量5947m3/min0礦井正常涌水量40m3/h,最大涌水量60nl3/h,屬于含水性弱的礦井。根據(jù)排水需要，安裝MD85-67X5耐磨型離心泵3臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修。為低瓦斯礦井。該礦采空范圍距本礦界約2.5kmo（3）山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)東溝煤業(yè)有限責(zé)任公司該礦由原左云縣水窯鄉(xiāng)東溝聯(lián)營(yíng)煤礦（批采18、19、20、22、25號(hào)煤層，井田面積2.5468km\生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a）與原左云縣水窯鄉(xiāng)柏山煤礦（批采18+19、20、22、25號(hào)煤層，井田面積1.9084km2,生產(chǎn)能力為21萬(wàn)t/a）進(jìn)行兼并重組，重組后經(jīng)濟(jì)類型為有限責(zé)任公司，山西省國(guó)土資源廳于2009年12月9日為其頒發(fā)了新的采礦許可證，證號(hào)Cl####21220047212,批采18+19、20、22、25號(hào)煤層，礦井生產(chǎn)規(guī)模為90萬(wàn)t/a,礦區(qū)面積為4.4579時(shí)2。開拓方式為斜井-立井混合開拓，主井用原東溝聯(lián)營(yíng)煤礦主井，副井新掘，斜長(zhǎng)766m,回風(fēng)立井新掘，井深334m,行人進(jìn)風(fēng)井利用原柏山煤礦主斜井。該礦兼并重組后正常涌水量為30m7d,最大涌水量為150m3/d；該礦為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，各煤層為自燃-容易自燃煤層;據(jù)調(diào)查該礦2008年、2009年3月18+19號(hào)合并煤層40202、40203工作面因煤層自燃發(fā)生火災(zāi)，后封閉，當(dāng)時(shí)無(wú)有害氣體涌出。18+19號(hào)煤層采空區(qū)積水量為4734m3,采空區(qū)內(nèi)聚集有一定量的有害氣體。該礦在2004年前曾越界開采本礦2號(hào)煤層，現(xiàn)已密閉退回。(4)山西省煤炭運(yùn)銷集團(tuán)簸箕掌煤業(yè)有限責(zé)任公司該礦前身為山西省左云縣簸箕掌煤礦，屬國(guó)有企業(yè)。原簸箕掌煤礦于1984年興建，由左云縣馬道頭、小京莊兩鄉(xiāng)聯(lián)合開辦，并以省煤資委(89)264號(hào)文件批準(zhǔn)，井田面積為5.5km2,地質(zhì)儲(chǔ)量12000萬(wàn)t,年生產(chǎn)能力為30萬(wàn)t/a,主采19、22、25號(hào)煤層，并頒發(fā)了Y11047號(hào)采礦許可證。由于兩鄉(xiāng)財(cái)力不足，被迫于1989年停工，截止1989年總投資80萬(wàn)元，主井掘進(jìn)150m,副斜井掘進(jìn)120m。1992年7月6日簸箕掌煤礦轉(zhuǎn)為地方國(guó)有煤礦，原井田坐標(biāo)范圍、面積均不變，批準(zhǔn)開采16、19、22、25號(hào)等四層煤層，初期生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a。同年8月27日簸箕掌煤礦向東擴(kuò)界300m。井田面積變?yōu)?.3708km?,地質(zhì)儲(chǔ)量為25060萬(wàn)t,生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a,批準(zhǔn)開采16、19、22、25等四層煤層。1992年10月30日，鑒于其井田北部大泉溝煤礦構(gòu)造復(fù)雜，儲(chǔ)量少的現(xiàn)實(shí)，山西省煤炭工業(yè)廳以晉煤計(jì)字(1992)第572號(hào)文件下發(fā)了《關(guān)于左云縣大泉溝煤礦接替簸箕掌煤礦建設(shè)可行性研究報(bào)告的審查意見》，同意左云縣新建簸箕掌國(guó)營(yíng)煤礦，接替大泉溝煤礦，建井規(guī)模初期為30萬(wàn)t/a,最終為60萬(wàn)t/a,服務(wù)年限214年。到2009年資源整合為止，簸箕掌煤礦仍屬于山西省左云縣基建礦井。2009年7月15日山西煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室以晉煤重組辦發(fā)[2009]9號(hào)文件批準(zhǔn)山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)有限公司兼并重組整合左云縣簸箕掌煤礦。2009年12月9日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)采礦許可證(證號(hào)Cl####21220047210)批準(zhǔn)開采16、19、22、25號(hào)煤層，礦井能力由30萬(wàn)t/a提升至120萬(wàn)t/a,新增90萬(wàn)t/a。礦井建設(shè)基本情況：簸箕掌煤礦1984年成立后，在邊建設(shè)、邊籌措資金的情況下，經(jīng)過(guò)近二十年的建設(shè)，現(xiàn)已完成了主斜井、副斜井、立風(fēng)井等三個(gè)井筒的掘進(jìn)和貫通工程，并在井田中央完成了運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷及其副巷工程，在井田北部、中南部布置了回采工作面。該礦井現(xiàn)今仍為基建礦井，未正式生產(chǎn)，原礦井開采16、19號(hào)煤層，主要采19號(hào)煤。供電系統(tǒng)：采用雙回路電源供電，電源分別引自馬道頭35/10KV變電站10KV不同母線段，馬鋪線和水窯變電站水紅線。排灑水系統(tǒng)：主井設(shè)有集中水倉(cāng)，配備三臺(tái)80D30X8型水泵，電機(jī)功率55KW,采空涌水排入中央集中水倉(cāng)，經(jīng)主井兩趟排水管排出地面。該礦兼并重組后正常涌水量為960m7d,最大涌水量為2880mYd；該礦為瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，各煤層為自燃-容易自燃煤層；據(jù)調(diào)查該礦未發(fā)現(xiàn)火區(qū)。19號(hào)煤層采空區(qū)積水面積為158870m?,采空區(qū)積水量為159088m3,采空區(qū)內(nèi)聚集有一定量的有害氣體。該礦采空范圍最近緊鄰本礦西南部礦界。(5)山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)全羊頭煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦：位于本井田的西北角，是一座由原左云縣水窯鄉(xiāng)葫蘆峪煤礦、原左云縣水窯鄉(xiāng)全羊頭煤礦、原左云縣水窯鄉(xiāng)大南溝煤礦、原左云縣水窯鄉(xiāng)黃土坡煤礦及部分空白資源兼并重組整合而成的，批準(zhǔn)開采侏羅系大同組7、10、11、14號(hào)煤層，批準(zhǔn)生產(chǎn)能力45萬(wàn)t/a。該礦利用原葫蘆峪煤礦的主、副井筒通過(guò)擴(kuò)大井筒斷面，作為整合后將來(lái)的主、副井，利用原全羊頭主井，通過(guò)擴(kuò)刷井筒作為新井回風(fēng)井，開拓布置一個(gè)水平，開采全井田的11號(hào)、14號(hào)煤層，目前基建工作正在有序進(jìn)行中。由于該礦井南部礦界局部與山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司礦界重疊，所以該礦采空積水對(duì)帽帽山煤業(yè)安全開采會(huì)有影響，山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司在開采西北部時(shí)要引起注意。2、井田內(nèi)以往小窯生產(chǎn)情況(1)原左云縣水窯鄉(xiāng)帽帽山煤礦原左云縣水窯鄉(xiāng)帽帽山煤礦1984年由山西省煤炭工業(yè)局批準(zhǔn)，由于種種原因一直未開工建設(shè)，1999年換發(fā)采礦證后，經(jīng)各方努力于2002年開工，整合前持有山西省國(guó)土資源廳2009年12月9日頒發(fā)的采礦許可證，目前正處于基建階段。建有主立井和副井。主立井現(xiàn)已掘至主要可采煤層5號(hào)煤層底板，井底車場(chǎng)正在施工中，副斜井已延伸至5號(hào)煤層，正在與主井貫通中。為節(jié)約建井投資，減少煤柱壓煤，風(fēng)井?dāng)M全部采用立井方式開鑿。(2)原左云縣水窯鄉(xiāng)蘆草溝煤礦原左云縣水窯鄉(xiāng)蘆草溝煤礦于1998年由山西煤炭資源管理委員會(huì)以晉煤資字(98)第195號(hào)文批準(zhǔn)，并由山西省地質(zhì)礦產(chǎn)廳1999年11月10日頒發(fā)采礦許可證，2001年開始籌建，2002年正式開工,主豎井已掘至8號(hào)煤層，正在與副斜井貫通，為基建井，目前已關(guān)閉。2.5以往工作情況2.5.1以往勘查及地質(zhì)工作山西省煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司井田位于大同煤田東南部。k1955-1957年，山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)在大同煤田鵝四區(qū)進(jìn)行了精查勘探，在本區(qū)及鄰近施工了鵝303、鵝338號(hào)、鵝339號(hào)、鵝340號(hào)鉆孔。2.1980-1981年山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)進(jìn)行潘家窯普查勘探時(shí)，在本區(qū)施工鉆孔1個(gè)(潘12號(hào)孔)。3>1985-1993年山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)在包括本井田范圍的左云南勘探區(qū)進(jìn)行詳查勘探，勘探區(qū)面積830km2共施工鉆孔52個(gè)、工程量25500.30m,1995年12月提交《山西省大同煤田左云南普詳查勘探區(qū)地質(zhì)報(bào)告》，獲C+D級(jí)儲(chǔ)量1726809萬(wàn)t。山西煤田地質(zhì)局晉煤地發(fā)［1997］第20號(hào)文件批準(zhǔn)。本次利用鉆孔7個(gè)，即E304、E421、1901、1902、2001>2002、2003號(hào)孔,其中區(qū)內(nèi)5個(gè)，即E304、1901、2001、2002、2003號(hào)。4、2001年11月，蘆草溝煤礦委托115隊(duì)樁基工程處在區(qū)內(nèi)施工鉆孔1個(gè)（XI號(hào)孔）。5、2008年5月，帽帽山煤礦委托山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)在區(qū)內(nèi)施工鉆孔2個(gè)（BK-1>BK-2號(hào)孔）。6、山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)于2004年10月編制有《山西省大同左云縣水窯鄉(xiāng)蘆草溝煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》。7、山西煤田地質(zhì)勘探115隊(duì)于2004年11月編制有《山西省大同左云縣水窯鄉(xiāng)帽帽山煤礦礦井地質(zhì)報(bào)告》。8、2010年12月山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)共施工鉆孔9個(gè)，鉆探總進(jìn)尺5117.19m,其中地質(zhì)孔8個(gè)，進(jìn)尺4501.39m,水文孔1個(gè)，進(jìn)尺615.80mo全部為甲級(jí)孔。對(duì)9個(gè)鉆孔均進(jìn)行了物探測(cè)井工作，測(cè)量各可采煤層的深度、厚度、結(jié)構(gòu)。地層巖性厚度及標(biāo)志層位置、孔斜等數(shù)據(jù)，實(shí)測(cè)5024.15m,其中地質(zhì)孔8個(gè)，實(shí)測(cè)4424.00m,水文孔1個(gè)，實(shí)測(cè)600.15m。均為甲級(jí)孔。并編制了《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》。通過(guò)估算全井田批采的2,2、5、8號(hào)煤層累計(jì)保有資源/儲(chǔ)量31093萬(wàn)t（其中氣煤28939萬(wàn)t,長(zhǎng)焰煤1709萬(wàn)t,弱粘煤358萬(wàn)t,不粘煤62萬(wàn)t,1/3焦煤25萬(wàn)t,其中蹬空區(qū)氣煤196萬(wàn)t)o保有資源/儲(chǔ)量中111b類探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量11786萬(wàn)t,占全井田總資源/儲(chǔ)量的39%；122b類控制的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量9417萬(wàn)t,lllb+122b資源/儲(chǔ)量為21399萬(wàn)t,占全井田總資源/儲(chǔ)量的69%；推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)為9694萬(wàn)t；其中蹬空區(qū)資源/儲(chǔ)量為196萬(wàn)t5.2以往水文地質(zhì)工作1、2010年12月山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)為山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司施工有ZK4-3水文鉆孔，孔深615.80m,終孔于奧陶系中統(tǒng)下馬家溝石灰?guī)r含水層，奧陶系鉆孔控制106.16m。抽水試驗(yàn)分三次進(jìn)行：第一次是二疊系下統(tǒng)山西組(含山4號(hào)煤層)及其以上含水層；第二次是石炭系太原組含煤巖系含水層即2,2、3、5、8號(hào)煤層含水層；第三次奧陶系碳酸鹽巖巖溶含水層。2、2011年12月，山西地寶能源有限公司于編制并提交了《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》。報(bào)告依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》對(duì)井田內(nèi)2號(hào)煤層經(jīng)綜合評(píng)定，水文地質(zhì)類型劃分為中等。5.3以往物探工作2013年9月中國(guó)煤炭地質(zhì)總局特種技術(shù)勘探中心在首采區(qū)進(jìn)行物探探測(cè)，圈定采空區(qū)積水區(qū)，地面瞬變電磁勘查工作野外施工歷時(shí)近40天，完成瞬變電磁法探測(cè)面積為4.54km2,采用40mx20m網(wǎng)度（線距40m,點(diǎn)距20m）,采用480mx480m發(fā)射線框，共計(jì)完成瞬變電磁物理點(diǎn)7472個(gè)。其中基本物理點(diǎn)6002個(gè)，加密物理點(diǎn)1039個(gè),試驗(yàn)點(diǎn)127個(gè)，檢測(cè)點(diǎn)304個(gè)。全測(cè)區(qū)瞬變電磁物理點(diǎn)甲級(jí)率達(dá)到85%以上，合格率100%,達(dá)到《規(guī)范》要求。檢測(cè)點(diǎn)一致性較好，原始記錄清楚、齊全，滿足電法資料處理解釋的需要。物探結(jié)果對(duì)已有地質(zhì)資料進(jìn)行電法綜合解釋，初步查明了2號(hào)煤層采空區(qū)含富水情況，5、8號(hào)煤層未發(fā)現(xiàn)富水情況，分析了測(cè)區(qū)的構(gòu)造含導(dǎo)水情況，進(jìn)行了小煤窯調(diào)查，井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它未知小煤窯，所取得的成果可以為礦方下一步防治水工作提供參考。首采區(qū)物探結(jié)論2#煤層采空區(qū)富水區(qū)按其富水性分為兩個(gè)等級(jí)：I類富水區(qū)（編號(hào)以I開頭）和H類富水區(qū)（編號(hào)以II開頭），I類富水區(qū)富水性強(qiáng),可靠程度高，II類富水區(qū)富水性稍弱，可靠程度次之。綜合分析2#煤層存在三個(gè)I類富水區(qū)（編號(hào)分別為IT、I-2和I-3）和兩個(gè)II類富水區(qū)（編號(hào)為H-1和H-2）：其中I-1號(hào)富水區(qū)位于測(cè)區(qū)南側(cè)L40-40號(hào)點(diǎn)至L100-800號(hào)點(diǎn)之間的區(qū)域，位于原東溝聯(lián)營(yíng)煤礦柏山井采空區(qū)西北側(cè)，異常區(qū)域位于已知采空區(qū)內(nèi)，西側(cè)邊界與采空區(qū)邊界重合，且異常突變界線明顯，北側(cè)與已知積水區(qū)部分重合，低阻異常范圍較已知積水區(qū)大，特別是強(qiáng)異常峰值位置較已知積水區(qū)南移，該富水區(qū)內(nèi)積水可能性極大，生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加以重視，積水區(qū)面積255477m*1-2號(hào)富水區(qū)位于測(cè)區(qū)中南部，位于已知采空區(qū)東側(cè)，與該采空區(qū)內(nèi)的已知積水區(qū)部分重疊，該富水區(qū)富水可能性較強(qiáng)，為煤層采空積水，積水區(qū)面積160239m2；1-3號(hào)富水區(qū)位于測(cè)區(qū)東南部，異常范圍和幅值較大，且位于向斜的軸部，構(gòu)造部位低，地層富水可能性較大，富水區(qū)面積319095m2；II-1號(hào)富水區(qū)位于測(cè)區(qū)西側(cè)，該異常區(qū)中部有盤區(qū)巷道和主斜井穿過(guò)，低阻異常幅值中等，推測(cè)為巷道開掘引起巖層破碎，富水性增強(qiáng)，不排除為巷道內(nèi)的金屬支護(hù)和電磁干擾引起的假異常，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)予以核實(shí)，其富水區(qū)面積174530I!?；II-2號(hào)富水區(qū)位于測(cè)區(qū)西北側(cè)，異常范圍較大，綜合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，不排除受現(xiàn)場(chǎng)地形條件制約，無(wú)法水平布設(shè)發(fā)射線框所致。北側(cè)測(cè)區(qū)邊界處的東西向的陡崖導(dǎo)致北側(cè)的發(fā)射線框水平方向的傾角較大，部分發(fā)射線甚至沿陡崖垂布設(shè)，對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)造成影響，可能引入假異常，因此該富水異常區(qū)可靠性較差，但異常區(qū)位于煤層的低構(gòu)造部位，其富水性較南部增加的可能性較大，其富水性有待驗(yàn)證，其富水區(qū)面積357880m2。詳見圖2-3

2.5.4本次參考資料本次采用地質(zhì)及水文地質(zhì)資料主要有：（1）2010年12月山西省地質(zhì)勘查局二一四地質(zhì)隊(duì)編制了《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》。（2）2011年12月，山西地寶能源有限公司于編制《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告》。3地質(zhì)概況1區(qū)域地質(zhì)3.1.1區(qū)域地層本井田位于大同煤田的中東部，大同向斜的南東翼。大同煤田出露的地層由老到新有：太古界集寧群，古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界侏羅系、白堊系，新生界第三系、第四系詳見圖3-1及表3-1井田地層簡(jiǎn)表。

表3-1區(qū)域地層簡(jiǎn)表界系統(tǒng)組厚度(m)新生界Kz第四系Q全新統(tǒng)Q40-15上更新統(tǒng)Q3馬蘭組Q3M0-25中更新統(tǒng)Q2離石組Q210-15下更新統(tǒng)Q1上新統(tǒng)N2中新統(tǒng)N1上統(tǒng)K2下統(tǒng)K1中統(tǒng)J2泥河灣組Qin0-107上第三系N靜樂(lè)組N2j0-35漢諾壩組Nlh0-126中生界Mz白堊系K助馬堡組K2z0-50左云組Klz0-577侏羅系J云崗組J2y0-260大同組J2d0-264下統(tǒng)J1上統(tǒng)P2永定莊組Jly0-211古生界Pz二疊系P石千峰組P2sh0-102上石盒子組P2s0-398下統(tǒng)P1下石盒子組P1X0-91山西組Pls0-96石炭系C上統(tǒng)C3太原組C3t0-138中統(tǒng)C2本溪組C2b0-64奧陶系0中統(tǒng)02上馬家溝組02s0-60下馬家溝組02x0-185下統(tǒng)01亮甲山組0110-167冶里組Oly0-55寒武系上統(tǒng)G3鳳山組G3f0-109長(zhǎng)山組G3ch0-26崗山組G3g0-95中統(tǒng)G2張夏組G2z0-141徐莊組G2x0-101下統(tǒng)G1毛莊組e2m0-57太古界Ar上太古界Ar3集寧群Ar3jn3.1.2區(qū)域構(gòu)造大同煤田位于天山-陰山緯向構(gòu)造帶的南側(cè)，新華夏系第三隆起帶上。西鄰經(jīng)向構(gòu)造帶的西石山脈，東與大同盆地接壤，再往東則屬于祁呂賀山字型東翼反射弧構(gòu)造，南為洪濤山，再往南為新華夏系北北東向的寧武向斜。大同向斜、寧武向斜組成一個(gè)北東向的“S”型

構(gòu)造。大同煤田為一開闊的、北東向的向斜構(gòu)造，向北東傾伏，南東翼傾角一般20-60°,局部直立倒轉(zhuǎn)，北西翼傾角較小，由于受東西向構(gòu)造的影響，其主干構(gòu)造線呈北東向（見圖3-2）。圖構(gòu)造的影響，其主干構(gòu)造線呈北東向（見圖3-2）。圖3-2井田所在煤田構(gòu)造形態(tài)示意圖大同煤田在區(qū)域構(gòu)造上有如下特征：北界為天山-陰山緯向構(gòu)造帶最南緣的次級(jí)構(gòu)造山海關(guān)-烏蘭格爾隆起，東為口泉-鵝毛口斷裂及洪濤山山前斷裂與汾渭裂陷盆地最北部與大同新生代斷陷盆地相毗鄰，西受呂梁山支脈西石山山前拗陷盆地控制，南以洪濤山背斜與寧武煤田相隔。大同煤田位于山西隆起北端，為一不對(duì)稱的向斜構(gòu)造，向斜軸總體為北東30-35°,煤田東南緣地層傾角較陡，一般為30-35°,東部邊緣，局部地層直立倒轉(zhuǎn)，煤田中、西部地層傾角較平緩，大都在10°以下。據(jù)煤炭地質(zhì)總局1986T990年“華北晚古生代聚煤規(guī)律”大型科研成果和其它方面提供的新資料表明，燕山運(yùn)動(dòng)是大同煤田形成的決定時(shí)期。沿東緣發(fā)生的口泉-鵝毛口逆推斷裂，使煤田以東太古界的上覆地層全部遭受剝蝕，因推覆、擠壓，使煤田西、北部平緩上升,遭受剝蝕、侵蝕；侏羅系末期的唐河斷裂，使西北部復(fù)又快速下沉，并為白堊系巨厚沉積所覆蓋；喜山運(yùn)動(dòng)再次沿口泉山脈東麓發(fā)生強(qiáng)烈斷陷，形成大同斷陷盆地，并最終造就大同煤田今日之景觀。3.2礦井地質(zhì)3.2.1地層本礦位于大同煤田中東部，井田內(nèi)多為黃土掩蓋，基巖僅出露于溝谷底部，根據(jù)以往地質(zhì)資料，井田內(nèi)發(fā)育地層由老到新為：奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組、石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組、石千峰組、侏羅系下統(tǒng)永定莊組、中統(tǒng)大同組、第四系中上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)?，F(xiàn)自下而上敘述如下：(一)奧陶系(0)1、中統(tǒng)下馬家溝組（02X）厚層狀灰色石灰?guī)r夾少量黃色泥灰?guī)r，有時(shí)夾一層約2m的角礫狀灰?guī)r，含頭足類、腕足類化石，井田內(nèi)本次勘查施工鉆孔ZK4-3揭露奧陶系下馬家溝組灰?guī)r106.06m。（二）石炭系（C）1、中統(tǒng)本溪組（C2b）上部為灰黑色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉、細(xì)砂巖；中部多含1-2層灰?guī)r，其中下層灰?guī)r穩(wěn)定（KJ厚0.40-6.30m,平均3.13m；下部為灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖、砂巖；底部為鋁土質(zhì)泥巖（G層）和鐵質(zhì)泥巖或雞窩狀鐵礦。本組地層內(nèi)含植物化石及大量抱粉，動(dòng)物化石有腕足類等。本組厚0-34.14m,平均12.5m。與下伏地層呈平行不整合接觸。2、上統(tǒng)太原組（Cst）為本井田主要含煤地層，主要由深灰色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、海相泥巖、泥灰?guī)r、粉砂巖、灰白色砂巖及煤層組成，含煤2T、2、3、5；5、6、8'>8、9等9層，煤層中夾有薄層高嶺巖、炭質(zhì)泥巖，底部為一中粗粒石英砂巖（K2）,層位穩(wěn)定，厚1.80-3.50m,平均2.48m。本組含有豐富的植物化石。地層厚83.96T12.52m,平均105.59m,與本溪組呈整合接觸。（三）二疊系（P）1、下統(tǒng)山西組（PiS）為井田含煤地層，主要由灰色、深灰色砂質(zhì)泥巖、中、細(xì)粒砂巖組成，上部多含一層灰色鋁土質(zhì)泥巖，下部以黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖與薄層灰白色砂巖為主，井田內(nèi)一般賦存1-2層不穩(wěn)定的薄煤層，山4為穩(wěn)定大部可采煤層。厚2.05-4.27m,平均2.93m。底部為灰白色含礫中、粗粒砂巖（L）,厚度為0.60-8.60m,平均厚2.22m。含大量植物化石，與太原組呈整合接觸，本組地層厚31.80-60.40,平均43.52m。2、下統(tǒng)下石盒子組（Pix）上部為灰、黃綠色砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄層灰色鋁土泥巖，頂部為紫紅色斑塊狀鋁土泥巖，鮑狀結(jié)構(gòu)（即桃花泥巖）。下部為灰、黃綠色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色砂巖夾不穩(wěn)定薄煤層，底部為灰白色膠結(jié)堅(jiān)硬的中粗粒砂巖（KO，厚度為4.50T8.79m,平均為10.92m。與下伏山西組地層呈整合接觸。本組厚34.30-51.00m,平均厚43.0m。3、上統(tǒng)上石盒子組（Pzs）上部多為紫紅色砂質(zhì)泥巖、中粒砂巖；中部為紫色、灰綠色粉砂巖、中粒砂巖、砂質(zhì)泥巖；下部以中粗粒砂巖為主，夾有粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，色相呈黃色、紫色、雜色，易于識(shí)別。底部為黃綠色厚層狀砂巖（心）,厚度2.00—8.50m,平均4.18m。為下伏下石盒子組地層的分界砂巖。本組地層厚197.74-365.42m,平均厚277.9m,呈零星分布于井田范圍內(nèi)。4、上統(tǒng)石千峰組（Pzsh）:成紅色砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及薄層泥巖、鋁土質(zhì)泥巖，夾1-2層薄層淡水灰?guī)r；底部為一層灰綠色中、粗粒砂巖，含礫砂巖，層位較穩(wěn)定，平均厚9.00m,為與上石盒子組分界砂巖(()。本組厚0-81.63m,平均30m,主要分布于井田中西部。(四)侏羅系1、下統(tǒng)永定莊組(JM：灰、灰綠、灰黃及灰紫色等雜色砂巖及薄層狀砂質(zhì)泥巖及灰黑色泥巖、含炭泥巖，底部為含礫粗砂巖(%)?，平均厚10m。與下伏地層為不整合接觸。本組厚0-81m,平均厚30m,出露于井田北部、中東部。2、中統(tǒng)大同組(，d)主要分布在井田北部。主要以灰色粉砂巖、細(xì)砂巖，灰白色中砂巖組成，含煤情況不清，?鉆孔中均未見，推測(cè)地塹中可能含有大同組底部煤層。本組厚0-26.0m,平均厚5.0m。與下伏永定莊組整合接觸，出露于井田北部、中東部。(五)第四系(Q)1、中、上更新統(tǒng)Q+3)為淺紅色、?土黃色亞砂土、亞粘土為主，夾有鈣質(zhì)結(jié)核，主要分布于低山丘陵之上及溝谷兩側(cè)。?本組地層厚2.15-19.86m,平均厚11.14m左右，與下伏地層為不整合接觸，大范圍分布于井田內(nèi)。2、全新統(tǒng)Q)為現(xiàn)代河流沉積物，由亞砂土、砂、卵石組成，主要分部在現(xiàn)代溝谷中，厚OTOm,平均5nl左右。3.2.2構(gòu)造本井田位于大同煤田中東部左云南勘查區(qū)東部，大地構(gòu)造位置屬大同向斜的中東部。本井田總體構(gòu)造形態(tài)主要為向西北傾斜的寬緩背向斜構(gòu)造，背向斜軸部均呈NW向，形態(tài)為一波浪形。兩翼地層傾角平緩，一般為『5。。根據(jù)左云南勘探資料井田內(nèi)在東北部發(fā)育3條正斷層，井田局部構(gòu)造格局受Fl、F2斷層控制形成地塹，其特征是:井田北部由斷層F1與F2形成走向NW向條形地塹寬約700m,長(zhǎng)約3000m。詳述如下：S1背斜：分布在井田北部，軸向N25°W,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約5000m。S2向斜：分布在井田北部，軸向N35°W,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約1700m。S3背斜：分布在井田北部，軸向N55°W,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約1200m。見表3-2。表3-2背向斜特征表編號(hào)背向斜軸向井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度m控制備注s1背斜N25°W5000底板控制向斜N35°W1700底板控制S3背斜N55°W1200底板控制件斷層：分布在井田北部，走向N50°W,傾向NE,傾角70°,落差0-30m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約2950m。F2斷層：分布在井田北部，走向N50°W,傾向SW,傾角75落差80m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約3950m。

F3斷層：分布在井田北部，走向N30°W,傾向SW,傾角70°,落差15-80m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約2350m。見表3-3。表3-3斷層特征表編號(hào)走向傾向傾角延伸長(zhǎng)度斷距（m）備注FiN55°WNE70°2950mH=0-30m根據(jù)左云南普查地質(zhì)報(bào)告F2N50°WSW75°3950mH=80m根據(jù)左云南普查地質(zhì)報(bào)告f3N30°Wsw70°2350H=15-80m根據(jù)左云南普查地質(zhì)報(bào)告綜上所述，井田內(nèi)地層平緩，斷層發(fā)育，但對(duì)礦井先期開采地段生產(chǎn)影響不大，因此先期開采地段構(gòu)造復(fù)雜程度為簡(jiǎn)單類型。詳見圖3-3井田構(gòu)造剛要圖。圖3-3井田構(gòu)造綱要圖3.2.3巖漿巖井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖。一、含煤性本井田含煤地層為二疊系下統(tǒng)山西組及石炭系上統(tǒng)太原組。山西組含煤地層厚31.80-60.40m,平均43.52m,含煤1層,山4號(hào)煤層，平均煤厚2.17m,可采含煤系數(shù)5.0虬太原組含煤地層厚83.96-112.52m,平均105.59m,由上而下含可采煤層2'、2、3、5、8、號(hào)，共計(jì)5層煤，總厚19.88m,可采含煤系數(shù)為18.8%o二、可采煤層本井田可采煤層有山4、2-1>2、3、5、8號(hào)煤層（見表3-4）。表3-4 井田內(nèi)可采煤層特征表一層稱一煨幻煤層厚度最小-最大平均層間距最小-最大巖性層構(gòu)煤結(jié)-夾肝可采性穩(wěn)定性頂板底板平均山40-4.525.10-23.53炭質(zhì)泥l(xiāng)Li石泥巖砂質(zhì)泥巖細(xì)砂巖簡(jiǎn)單-復(fù)雜0-4部采大可穩(wěn)定砂質(zhì)泥巖中砂巖2.172,0?58-4.292.246.231.37-4.48泥巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖細(xì)砂巖炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖簡(jiǎn)單-復(fù)雜0-5部采大川穩(wěn)定2.720.59-3.7021.05-9.67炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥石炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖簡(jiǎn)單-復(fù)雜0-7區(qū)采全可穩(wěn)定4.732.5326.63-37.9934.2320.06-38.4329.9131.00-4.00炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥石泥巖砂質(zhì)泥巖簡(jiǎn)單0-2全區(qū)可采穩(wěn)定2.5450.40-12.305.99泥巖砂質(zhì)泥石粉砂巖細(xì)砂巖炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖細(xì)砂巖簡(jiǎn)單一夏柴0-9部采大可穩(wěn)定8L10-6.944.38泥巖砂質(zhì)泥石炭質(zhì)泥巖泥巖砂質(zhì)泥巖粉砂巖較簡(jiǎn)單0-4區(qū)采全可穩(wěn)定1、山4煤層:位于山西組下部，上距下石盒子底部K”砂巖27.00-45.30m,平均34.89m,為大部可采煤層。山4號(hào)煤層厚度0-4.52m,平均2.17m,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，含夾肝0-4層，屬穩(wěn)定大部可采煤層，頂板為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，?有時(shí)相變?yōu)橹写稚皫r，底板為砂質(zhì)泥巖。在井田中東部鉆孔ZK5-1尖滅、鉆孔XI可采厚度僅為0.57m；在井田中西部鉆孔ZK2-1可采厚度僅為0.22m。井田內(nèi)該煤層未動(dòng)用。2、2T煤層:位于山西組底部匕砂巖下0-2.00m,有時(shí)L砂巖直接覆蓋于2-煤層之上，為大部可采煤層。2T煤層厚度0.58-4.29m,平均厚2.24m,煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，含0-5層夾肝，其頂板為炭質(zhì)泥巖及砂質(zhì)泥巖,有時(shí)為中砂巖，底板為高嶺質(zhì)泥巖及砂質(zhì)泥巖。在井田南部鉆孔ZK4-3煤層可米厚度僅為0.58m,為穩(wěn)定的大部可米煤層。井田內(nèi)該煤層未動(dòng)用。3、2號(hào)煤層：位于2T煤層下1.37-4.48m,平均2.72m,層間距穩(wěn)定，多為3-5m,煤厚1.05-9.67m,平均厚4.73m,全井田賦存穩(wěn)定并全區(qū)可采，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，含0-7層夾肝，其頂板為泥巖、高嶺質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖及高嶺泥巖。在井田西南邊角鉆孔1901、1902、BK-2出現(xiàn)上分層；在井田東北鉆孔鵝303、鵝338、鵝339附近與3號(hào)煤層合并為一層，為本井田穩(wěn)定全區(qū)可采煤層。以往在井田南部形成小范圍采空區(qū)。4、3號(hào)煤層：位于2號(hào)煤層下0.59-3.70m,平均2.53m。?煤厚1.00-4.00m,平均2.54m。全井田賦存并全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾肝0-2層，頂板為細(xì)砂巖及高嶺質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖。井田內(nèi)該煤層未動(dòng)用。5、5號(hào)煤層位于3號(hào)煤下26.63-37.99m,平均34.23m。煤厚0.40-12.30m,平均5.99m,為大部可采煤層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單-復(fù)雜，含夾肝0-9層，平均5層，其巖性多為炭質(zhì)泥巖及高嶺質(zhì)泥巖，頂板為粗砂巖及砂礫巖,底板為粉砂巖及砂質(zhì)泥巖。在井田中南部鉆孔ZK4-2煤層可采厚度僅為0.40m,為全區(qū)穩(wěn)定的大部可米煤層。井田內(nèi)該煤層未動(dòng)用。6、8號(hào)煤層：位于5號(hào)煤層下20.06-38.43m,平均29.91m。煤厚1.10-6.94m,平均4.38m,全井田賦存并可采，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，有時(shí)含0-4層夾肝。頂板為砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖、砂質(zhì)泥巖。為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層，井田內(nèi)該煤層未動(dòng)用。4區(qū)域水文地質(zhì)條件區(qū)域水文地質(zhì)單元區(qū)域地表河流區(qū)內(nèi)神頭泉為雁北著名巖溶大泉。位于朔州市東北神頭鎮(zhèn)一帶。出露于洪濤山前源子河兩岸及河谷中，為桑干河主要源頭。該泉多年平均流量為7.84n?/s,(1958—1984),泉水流量不斷減少，1990年平均流量為4.5m3/so泉水位標(biāo)高1058.99—1063.40m。從氣候上來(lái)看，高原地帶為半干燥的大陸性氣候，年降水量很小,蒸發(fā)量大于降水量的四倍，這就造成了大氣降水不能大量補(bǔ)給地下水之先天條件。井田內(nèi)的河流除雨季水量較大之外，常年流水很小，只有在雨季及洪水期，大氣降水補(bǔ)給河流。但因河流坡度較大，水流速度很快，也影響了地表徑流的下滲。(見圖4-1神頭泉域圖)

匚至二—二程陋r| w? |r-和|廣~??4*fBHt*艮I「 量二！rM孑3[j7一口4?■由emC卜:二:：『*"” |r4~下|,. ，小F：3l)■卜工Jrif|、c4;2*.?卜Mrm| ?r---早 -n].?：，1號(hào)15rt■V|>(GS ―圖4-1井田與神頭泉域位置關(guān)系圖4.1.2水文地質(zhì)單元?jiǎng)澐执笸禾镂挥诖笸璧刂?，介于口泉山脈、牛心山脈之間，煤田東南邊緣地層傾角較陡，地形及構(gòu)造較為復(fù)雜；西北部寬廣，地層平緩，構(gòu)造簡(jiǎn)單，斷層稀疏。煤田基本呈一北東-南西向的不對(duì)稱寬緩向斜構(gòu)造，四周為強(qiáng)烈上升的中高山地形，煤田內(nèi)部呈低山丘陵地貌，溝谷較為發(fā)育，一般相對(duì)高差200m—300m。大同礦區(qū)地下水資源貧乏，大量的勘探資料表明，除第四系沖洪積層及基巖風(fēng)化殼含水層富水性相對(duì)較好外，下覆中生界、古生界地層的巖石固結(jié)堅(jiān)實(shí)，裂隙、巖溶不甚發(fā)育，巖石一般不含水或含水微弱。地表水主要為口泉河、十里河河水。地下水補(bǔ)給主要以大氣降水補(bǔ)給為主，在口泉河、十里河河谷地段，地表水可以補(bǔ)給地下水。由于大同礦區(qū)地表徑流條件較好，一般不利于降水入滲，地下水排泄以蒸發(fā)和礦井排水為主，隨著礦井多年來(lái)的大規(guī)模開采，地下水原有動(dòng)態(tài)平衡遭受破壞，地下水位普遍下降，巖石的含水性大大減弱，煤田內(nèi)大量井泉干涸現(xiàn)象就是最好的佐證。總體來(lái)說(shuō)，大同煤田屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單地區(qū)。大同煤田含水層根據(jù)不同巖層含水特性以及它的組合關(guān)系的差異可劃分為碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層組、碎屑巖裂隙含水層組、風(fēng)化裂隙含水層、松散巖孔隙含水層組四種類型。按照《中國(guó)北方主要煤礦區(qū)水文地質(zhì)圖集》的劃分，本區(qū)屬于神頭巖溶水系統(tǒng)，泉口標(biāo)高1044To53m,神頭泉多年平均流量6.74m7s(1956-2003),20世紀(jì)80年代以來(lái)由于降水量等自然因素及人類活動(dòng)的影響，泉水實(shí)測(cè)流量已由1956-1979年平均7.96m7s減少為1980-2003年平均流量5.52m7so泉水溫度13T5C,水化學(xué)類型重碳酸鹽硫酸鹽型，礦化度285—360mg/L。神頭泉位于山西省朔州城區(qū)神頭鎮(zhèn)，大同盆地北部的神頭、司馬泊、新磨一帶，沿桑干河支流源子河河道及兩岸出露，分布面積約5"2,大小泉眼100余處，呈散流排泄，水位高程1052-1065m,地面高程1044To53m,為構(gòu)造上升泉，主要由神頭泉組、司馬泊泉組,河道泉組3個(gè)泉組組成。泉域東北部以源河與十里河、蒼頭河分水嶺為界；西北部應(yīng)以a地層出露線為界；最北部以三層洞泉斷層為界,而三層洞泉已不屬本泉域；西部以人馬山-虎頭山-利民堡一線的背斜軸為界；沿線出露出0「巳地層，西南邊界在八角-神池以西；西部為老牛灣及天橋泉域；東東部及東北部以大同斷陷盆地的邊緣為界；其中東北部由于云崗-平魯向斜東翹起，老地層出露而成隔水邊界，只有東南角形成透水邊界。4.2區(qū)域含水層特征大同煤田含水層根據(jù)不同巖層含水特性以及它的組合關(guān)系的差異可劃分為：碳酸巖巖溶裂隙含水層組、碎屑巖裂隙含水層組、松散巖孔隙含水層組三種類型。本區(qū)內(nèi)主要含水層如下：一、寒武-奧陶系灰?guī)r，全層厚52()-814m,自下而上為薄層紫紅色，灰綠色粉砂巖，砂質(zhì)頁(yè)巖，淺灰，紫紅色竹葉狀灰?guī)r，酗狀灰?guī)r,厚層狀灰?guī)r，白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r及塊狀灰?guī)r，質(zhì)地堅(jiān)硬，灰?guī)r頂板、底板均有一層良好的隔水巖組。據(jù)幾個(gè)水文孔揭露灰?guī)r厚度45.63-309.61m,含水層厚度0-40m,裂隙多被方解石脈充填，溶洞少，水位標(biāo)高1050-1300m,含水量多取決于裂隙，溶洞的發(fā)育強(qiáng)度,鉆孔抽水試驗(yàn)單位涌水量0.000009-0.70L/s.m,滲透系數(shù)0.0008-8m/d,富水性弱,局部達(dá)中等。作為巖溶水盆地主體構(gòu)造的云崗-平魯向斜，走向北東，為一寬緩的向斜構(gòu)造向斜軸部位于泉域中心地帶，向斜兩翼寒武奧陶系石灰?guī)r區(qū)域?yàn)檠a(bǔ)給區(qū)，奧陶系灰?guī)r出露于大同煤田的西部和東部，面積236km2。直接受大氣降水的補(bǔ)給，補(bǔ)給量有限，主要補(bǔ)給源來(lái)自北部玄武巖裂隙水，通過(guò)斷層側(cè)向補(bǔ)給灰?guī)r含水層。軸部石炭二疊系砂頁(yè)巖分布區(qū)是徑流區(qū)。神頭泉為主要排泄點(diǎn)，奧陶系灰?guī)r與盆地第四系接觸，而成為另一個(gè)透水排泄口。而十里河，口泉河鵝毛口河及小峪河等河流出口處灰?guī)r水位最低為排泄區(qū)。即奧灰水向東、向南徑流，水力坡度0.003-0.01o二、石炭系本溪組、太原組、二疊系山西組，石盒子組等地層，巖性為由粗碎屑巖組成的含水層和砂質(zhì)泥巖、泥巖，細(xì)碎屑組成的相對(duì)隔水巖組組成。單位涌水量0.000004-0.02L/s.m,滲透系數(shù)0.44m/d,富水性較弱。三、不同時(shí)代風(fēng)化殼潛水，各時(shí)代地層，凡地表下30-90ni之間，裂隙較發(fā)育地段富水性弱，河谷兩岸與沖積層潛水于地表水有水力聯(lián)系，富水性強(qiáng)，單位涌水量0.003-1.39L/s.m,滲透系數(shù)0.062-7.48m/do四、第四系沖積層：位于河谷兩岸一、二級(jí)堆積階地及河漫灘，厚度0.62-11.31m,巖性為砂土與礫巖，單位涌水量1.21-9.47L/s.m,滲透系數(shù)5-224m/d,富水性強(qiáng)。3區(qū)域地下水補(bǔ)、徑、排條件神頭泉域水文地質(zhì)單元地下水分為巖溶裂隙水，砂巖裂隙水和孔隙水三類；它們具有不同的賦存條件。單元地下水的補(bǔ)給為大氣補(bǔ)給,并經(jīng)地下徑流向東南部神頭泉域集中，并以泉水形式排出地表；砂巖裂隙水為裸露區(qū)的砂巖體大氣降水直接補(bǔ)給或個(gè)別地段巖溶水通過(guò)斷層導(dǎo)水補(bǔ)給砂巖裂隙水，砂巖裂隙水除地表沖溝砂巖出露地段以下降泉形式排泄外，煤礦開采中以巷道淋水形式排泄，但水量極?。淮髿饨邓堑谒南悼紫兜闹苯友a(bǔ)給源，水量一般，以部分井、泉形式被開采利用。（一）松散巖類孔隙水補(bǔ)給、徑流與排泄條件區(qū)域內(nèi)松散巖類孔隙地下水的補(bǔ)給來(lái)源有垂向補(bǔ)給為主。垂向補(bǔ)給以大氣降水入滲及地表水的滲漏為主，地下水徑流方向與地形坡降基本一致，自上游向下游，由地表水分水嶺向周邊谷地排入地表水體。（二）碎屑巖類裂隙水補(bǔ)給、徑流與排泄條件地下水的補(bǔ)給來(lái)源及補(bǔ)給方式與含水層的出露條件和埋藏條件有關(guān)。在基巖裸露區(qū)，可直接接受大氣降水和地表水的入滲補(bǔ)給；在隱伏區(qū)，主要接受上覆松散層孔隙水的下滲越流補(bǔ)給。該類地下水層次繁多，裂隙不發(fā)育，地下水徑流滯緩、補(bǔ)、蓄條件差，受構(gòu)造控制，其徑流途徑總體上受地勢(shì)、水系控制，除礦井排水及工農(nóng)業(yè)開采外，最終以泉的形式排泄于河谷（溝谷）或以潛流形式排出區(qū)外。（三）巖溶裂隙地下水補(bǔ)給、徑流與排泄條件該類地下水以大氣降水入滲補(bǔ)給為主，其次是地表水滲漏補(bǔ)給。石炭系太原組所夾幾層生物碎屑灰?guī)r（LI—L5）,賦存裂隙（巖溶不發(fā)育）潛水一承壓水。由于出露寬度與面積不大。由于地形條件復(fù)雜,加之出露面積有限，尤其相對(duì)深埋區(qū)而言，上覆有厚的隔水巖組，巖溶裂隙一般不發(fā)育。不利于大氣降水的入滲和地表水的滲漏補(bǔ)給，富水性一般較差，僅在構(gòu)造發(fā)育地段或有導(dǎo)水?dāng)鄬拥臏贤ㄇ闆r下，富水程度稍強(qiáng)。4區(qū)域主要隔水巖組一、本溪組和太原組底部隔水巖組本層主要由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成，厚度一般達(dá)數(shù)米、較穩(wěn)定，巖石致密，隔水性良好。系奧陶系中統(tǒng)巖溶水與石炭系上統(tǒng)太原組砂巖裂隙水間的隔水巖組。二、石炭系和二疊系砂巖裂隙含水層間的隔水巖組該隔水巖組為泥巖、含鋁質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖和煤層組成。夾在各層砂巖裂隙含水層之間構(gòu)成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，厚度為數(shù)米至數(shù)十米，起層間隔水巖組作用。煤層采空后，因頂板裂隙發(fā)育，其隔水性變差，各含水層及其與地表水之間可相互溝通。井田水文地質(zhì)條件礦區(qū)屬屬于海河流域桑干河水系，距離最近的河流為井田南部大峪河。井田內(nèi)無(wú)常年性河流，僅有兩條較大溝谷，即新道溝、沙溝灣,都屬于季節(jié)性溝谷，平時(shí)基本無(wú)水，雨季時(shí)有短暫洪水流過(guò)。井田內(nèi)各含水層的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水。各含水層均沿裂隙、巖溶向深部逕流或以泉式形式排泄。井田內(nèi)地形相對(duì)高差376.2m,地表逕流較快，不易積水。含水層及其特征據(jù)以往勘探施工的ZK4-3水文鉆孔，對(duì)山西組及其以上含水層、太原組含水層和奧陶系巖溶水分別做了抽水試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)井田內(nèi)泉井都做了調(diào)查，這些資料的獲得，為評(píng)價(jià)井田水文地質(zhì)條件提供了可靠依據(jù)。井田內(nèi)含水巖組自下而上分述如下：1、奧陶系下馬家溝組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層根據(jù)施工水文孔ZK4-3揭露，含水層巖性主要以石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，含水層厚度約80mo施工過(guò)程中在583m處漏水，巖性破碎。巖溶裂隙發(fā)育不均，單位涌水量0.7624L/s.m,影響半徑9.58m,滲透系數(shù)0.5968m/d,礦化度0.44g/L,水質(zhì)類型HCO^—Ca?Mg,富水性中等。實(shí)測(cè)水文孔水位標(biāo)高為1137.47m。本次收集井田西南部簸箕掌煤礦一個(gè)個(gè)水文孔資料如下：簸箕掌煤礦為本井田南部相鄰煤礦，該井田內(nèi)ZK4-5號(hào)水文孔開孔標(biāo)高1367.02m,對(duì)本組含水巖組進(jìn)行了抽水試驗(yàn)，其中試驗(yàn)段深度553.22m,靜水位埋深266.82m,靜止水位標(biāo)高1099.22m,抽水試驗(yàn)得出該孔單位涌水量1.406L/s.m,滲透系數(shù)1.906m/d,屬?gòu)?qiáng)富水性含水層。根據(jù)上述水文孔資料，綜合區(qū)域資料推測(cè)本井田奧灰水水位在1110-1190m之間，奧灰水位流向北東向南西徑流，奧灰水位標(biāo)高高于所有煤層底板標(biāo)高，井田內(nèi)可采煤層均屬奧灰水帶壓開采煤層。圖5-1水文孔及奧灰水位略圖2、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑類巖溶裂隙含水層含水層主要是太原組的中-粗粒砂巖，根據(jù)鉆孔揭露，含水層厚度約8.3m.,巖芯較完整，裂隙不發(fā)育，富水性弱，單位涌水量0.000443L/s.m,影響半徑14.06m,滲透系數(shù)0.001854m/d,礦化度0.66g/L,水質(zhì)類型HC03?Cl-K+Nao3、二疊系下統(tǒng)山西組碎屑巖類裂隙含水層根據(jù)水文鉆孔揭露，含水層主要是中-細(xì)粒砂巖，厚度約為14m。埋藏較深巖層裂隙不發(fā)育，含水性弱，單位涌水量0.00024L/s.m,影響半徑15.05m,滲透系數(shù)0.000424m/d,礦化度1.45g/L,水質(zhì)類型HC03-C1—Na。4、二疊系下統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層根據(jù)水文鉆孔揭露，含水層巖性主要為中、細(xì)砂巖，巖石膠結(jié)致密，厚度約為20.35m。裂隙不發(fā)育，單位涌水量0.00131L/s.m,影響半徑15.05m,滲透系數(shù)0.000424m/d,含水性極弱，水質(zhì)類型為HC03—Ca?Mg型水，礦化度0.2—0.3g水,為值7.5。5、二疊系上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙含水層淺部巖層風(fēng)化裂隙發(fā)育，地形較高處地層大多導(dǎo)水不含水。在地勢(shì)低洼處有風(fēng)化殼水會(huì)匯集，單位涌水量0.1—0.6L/S.m,富水性中等。深部地層巖石膠結(jié)較為致密，裂隙不發(fā)育，單位涌水量0.0013L/s.m,影響半徑15.05m,滲透系數(shù)0.000424m/d,含水性極弱，水質(zhì)類型為HC03—Ca-Mg型水，礦化度VO.5g/L,PH值7.5—7.7。6、第四系上更新統(tǒng)松散巖類孔隙含水層含水層主要是底部卵石混合土層即砂質(zhì)粘土層及基巖強(qiáng)風(fēng)化碎屑巖層，厚度OTOm。在出露較高地區(qū)，連續(xù)性差，很少有泉水形成,富水性極弱。在河谷區(qū)松散孔隙含水層連續(xù)好，透水性強(qiáng)，埋深淺，水位波動(dòng)變化較大。單位涌水量約為L(zhǎng)21L/s.m,其含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給，向溝谷區(qū)下游排泄。為周邊居民主要生活用水來(lái)源。2井田隔水巖組井田內(nèi)各含水層之間都有良好的隔水巖組，當(dāng)其完整性，連續(xù)性未被破壞時(shí)，完全可以隔離上下含水層之間的水力聯(lián)系。區(qū)內(nèi)各含水層之間基本上都有隔水巖組相間，主要隔水巖組如下：1、石炭系本溪組隔水巖組主要由泥巖、鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等組成，裂隙不發(fā)育，透水性差，為煤系地層良好的隔水巖組，隔水底板隔斷了其上部含水層與下伏奧陶系巖溶含水層之間的水力聯(lián)系。2、石炭系太原組上段隔水巖組組由“砂巖底至K3砂巖底部之間的泥巖、粉砂巖組成，呈層狀分布，若無(wú)構(gòu)造溝通或遭受破壞，為上、下組煤層的隔水巖組。5.3井田地下水的補(bǔ)、徑、排條件1、巖溶水本井田深層巖溶水屬神頭泉水文地質(zhì)單元，大氣降水和地表水通過(guò)灰?guī)r裸露區(qū)垂直補(bǔ)給是其主要的補(bǔ)給方式。另外其它含水層的地下水通過(guò)斷層、裂隙等構(gòu)造通道向深部補(bǔ)給，也是巖溶地下水的補(bǔ)給來(lái)源之一。巖溶地下水接受補(bǔ)給后，由南西向北東，最終于神頭泉等泉群排泄，近年來(lái)人工開采也成為巖溶地下水的排泄方式之一。2、裂隙水石炭系和二疊系砂巖裂隙水，在接受裸露區(qū)大氣降水補(bǔ)給和上覆松散層的入滲補(bǔ)給后，順巖層傾斜方向運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)采煤礦礦坑排水和民井開采也是其排泄方式之一。3、孔隙水松散巖類孔隙水，主要接受大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給和基巖裂隙水的側(cè)向補(bǔ)給，地下水流向和地表水基本一致。排泄方式主要是蒸發(fā)排泄和人工開采。5.4底板承壓含水層充水分析5.4.1煤層底板承壓含水層煤系地層底板主要承壓含水層為奧灰水為奧陶系下馬家溝組灰?guī)r含水層，根據(jù)井田內(nèi)及井田周邊水文孔結(jié)合區(qū)域資料，該含水層水位標(biāo)高在井田內(nèi)介于1110?1190m左右，奧灰水位標(biāo)高高于所有煤層底板標(biāo)高，井田內(nèi)可采煤層均屬奧灰水帶壓開采煤層，因此碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層水對(duì)井田內(nèi)所有批采煤層開采均有影響。根據(jù)井田內(nèi)水文孔ZK4-3揭露，含水層巖性主要以石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r為主，單位涌水量0.7624L/s.m,滲透系數(shù)0.5968m/d,礦化度0.44g/L,富水性中等。因此煤層底板承壓含水層為礦井主要充水水源之一。4.2構(gòu)造及封閉不良的鉆孔.斷層破碎帶根據(jù)左云南勘探資料在井田東北部發(fā)現(xiàn)3條斷層，其特征如下：E斷層：分布在井田北部，走向N50°W,傾向NE,傾角70°,落差0-30m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約2950m。F2斷層：分布在井田北部，走向N50°W,傾向SW,傾角75°,落差80m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約3950m。F3斷層：分布在井田北部，走向N30°W,傾向SW,傾角70°,落差15-80m,井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約2350m。斷層勢(shì)必成為地下水和地表水的導(dǎo)水通道，尤其是在地塹構(gòu)造位置，煤層底板低于巖溶水水位標(biāo)高60-260m,一旦斷層形成導(dǎo)水通道,就會(huì)使地表水或巖溶水涌入礦井，造成危害，因此一定要加強(qiáng)對(duì)斷層的發(fā)現(xiàn)和研究。在發(fā)現(xiàn)的斷層兩側(cè)，及陷落柱周圍必須要留足保安煤墻，以防斷層導(dǎo)水，造成危害。.封閉不良的鉆孔封閉不良鉆孔是一種人為造成的垂向?qū)ǖ溃擃悓?dǎo)水通道隱蔽性強(qiáng)，很可能會(huì)造成垂向多個(gè)含水層的貫通，當(dāng)采礦活動(dòng)接近或者揭露時(shí)，可能會(huì)造成突水事故。它可能使其周邊區(qū)域含水層富水性增強(qiáng)，造成礦井涌水量增大；也有可能直接導(dǎo)通含水層水，形成含水層水進(jìn)入礦井的充水通道。封閉不良鉆孔及關(guān)閉不實(shí)的井口可能導(dǎo)通多個(gè)含水層，若發(fā)生突水，起初水量大，且會(huì)有比較穩(wěn)定的補(bǔ)給量。據(jù)《山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司兼并重組整合礦井地質(zhì)報(bào)告》，本次所利用鉆孔均按規(guī)范要求進(jìn)行了水泥封孔工作，封孔按封孔設(shè)計(jì)施工分三段進(jìn)行。第一段由孔底至最上一層可采煤層（山4號(hào)煤層）之上150nl用水泥砂漿封孔，封閉材料水泥、砂、水按1：1：0.7比例用鉆具注入。第二段由孔口下5m至第一層可采煤上150m,用黃泥鉆機(jī)注入封閉。第三段孔口下5m至孔口為水泥砂漿封閉，孔口埋設(shè)標(biāo)樁，符合設(shè)計(jì)要求，封孔質(zhì)量均合格。但不排除礦山開采后，礦山壓力重新分布，破壞各鉆孔及井筒的封孔質(zhì)量，應(yīng)防備封閉不良的鉆孔、水井及井筒構(gòu)成導(dǎo)水通道，開采時(shí)要確認(rèn)各鉆孔的封閉情況,留足保護(hù)煤柱。6底板隔水性能分析與帶壓開采安全性評(píng)價(jià)井田面臨最大的問(wèn)題是各煤層奧灰?guī)洪_采，井田能否實(shí)現(xiàn)帶壓安全開采，決定于本區(qū)的水文地質(zhì)條件、構(gòu)造條件、隔水巖柱厚度及其隔水、抗水性能。在底板隔水巖柱薄弱的地帶或斷裂、陷落柱等構(gòu)造破碎帶，存在著巖溶水突破相對(duì)隔水巖組潰入礦井的可能性。主要目的為：確定主采煤層的直接充水含水層、水害含水層等；分析煤層底板巖性及巖性組合，評(píng)價(jià)其保護(hù)性能；計(jì)算突水系數(shù)并確定臨界突水系數(shù)；評(píng)價(jià)主采煤層的安全性，進(jìn)行安全分區(qū)。本井田可采煤層自上而下為山4、2\2、3、5、8號(hào)煤層，所以針對(duì)各可采煤層進(jìn)行帶壓分區(qū)。煤層地板隔水巖組特征礦井水文地質(zhì)概化模型通過(guò)對(duì)山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)帽帽山煤業(yè)有限責(zé)任公司井田地質(zhì)及水文地質(zhì)條件的分析，礦井水文地質(zhì)概化模型見圖6-1。

6.1.2煤層底板隔水巖組厚度及分布特征1、隔水巖組厚度根據(jù)各煤層隔水巖柱厚度、空間分布規(guī)律、巖性組合特征及隔水巖柱的力學(xué)性質(zhì)，對(duì)井田內(nèi)煤層底板隔水巖組進(jìn)行分析。煤層底板隔水巖組的厚度是決定于地層沉積時(shí)的古地理環(huán)境及后期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，判斷隔水巖柱的厚度鉆孔是最好的資料。本次收集井田內(nèi)的6個(gè)鉆孔資料，鉆孔終孔于奧陶系中統(tǒng)馬家溝組，分別為ZK2-3、ZK3-1>ZK3