陕渑煤田水文地质条件分析及矿井防治水工作建议
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总 第 ２０１期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２７９８．２０１６．０５．０２３
陕ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ煤 田水 文 地质 条 件 分 析及 矿 井 防 治水 工 作建议
王 佩 璐
（义马煤业公 司 职教 中心 ，河南 义马 ４７２３００）
摘 要 ：陕渑煤 田水文地质条件复杂 ，水灾 事故 多发 ，底板岩溶水 、顶板砂 岩水 、老 （小 ）窑水 、地 表水 等水灾 事故历史上均有发生 。为 了厘清陕渑煤 田矿井主要水 害及其成 因 ，从 而制定 针对性地 防范措施 ，以避免水 害事故发生 ，通过研究 区域水 文地质 条件和矿井充水条件 ，分析 了大气 降水 、地 表水 、小 窑老空水和地下水 对矿井的充水途径 、危 害程 度 、演化规律等 ，指出了矿井防治水方面存在 的问题 ，并提 出了针对性 的防治水 工作建议 。 关键词 ：水文地质 ；充水条件 ；防治水 中图分类号 ：ＴＤ７４５ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１００５ ２７９８（２０１６）０５—００６１—０３
陕渑煤 田位 于 义 马 向斜 北 翼 ，地 跨 河 南 省 陕县 和渑池 县 ，西 与 三 门峡 市陕 县硖 石乡交 界 ，东 与洛 阳 市相 连 ，南依 崤 山及宜 洛断 陷盆 地 ，北 靠黄 河南岸 山 地 之前 缘 ，是 义 煤公 司 的重 要 煤 田之 一 。煤 田东 西 长 约 ４８．５ ｋｍ，南北 宽 ２．５～１３。８ ｋｍ，主采 二叠 系山 西组 二 ．煤 ，煤层 倾角 多在 １３～１８。，厚 ０～３７．０３ １３１， 平均厚度约 ４．０ １ＴＩ，煤炭储量约 １０亿 ｔ，煤种主要为 焦煤 。陕渑煤 田有 石壕 、观 音堂 、曹跃 公 司和曹跃 东 井等 ４对生产矿井和 １对基建矿井 阳光煤矿 ，年生 产 能力 ２８２万 ｔ。
可划 分为 三个 岩溶 断块 ，即仁村 断块 ，曹窑 断块 和 观 音堂断块（图 １）。不同断块 ，存在密切的水力联系 ， 但 水文 地质 条件 也有 明显差 异 ，主要表 现在 ：边 界性 质 有所 不 同 ，地下 水位 有较 大差异 ，地下 水 的流 向各 异。义马水文地质单元岩溶裂 隙地下水以大气降水 人 渗补 给为 主 ，其 次是 地 表 水 渗漏 及 邻 近 地 区含 水 层 中地 下水 的侧 向补 给 。
煤 田所 属各 矿 地 表 多为 低 山 丘 陵 区 ，区 内沟壑
收 稿 日期 ：２０１６－０３－２５ 作者简介 ：王佩璐 （１９８６～），女 ，河南济源人 ，硕士 ，从事安全培训工作 。
６１
２０１６年 ５月
王佩璐 ：陕渑煤 田水文地质条件分析及矿井防治水工作建议
第 ２５卷 第５期
纵横 ，地 形坡 度大 ，地表 无常 年性水 流 ，所有 溪沟 ，一
１ 区域水文地质条件
本 区区域地 层划 分属 华北 地层 区渑 池—— 确 山 小 区 ，发育 有震 旦系 、寒武 系 、奥 陶系 中统 ，石 炭系 中 统 、上统 ，二叠 系 ，三叠 系 、古 近系 、新 近 系 和 第 四系 等底 层 ，属 义 马水 文 地 质 单元 。区域 主要 地 下 含 水 层 为寒 武 系与 奥 陶系灰岩 岩溶 裂 、溶 隙承 压含 水层 。 寒武 总厚 度 ５０１～６９４ ｍ，其 富水 性 极 不 均 匀 ，以 中 统张 夏组 灰岩 富水性 最好 。奥 陶 系地层 中中统马 家 沟组厚度 ０～８０ ｍ，富水性较强。寒武系灰岩含水 层 与 奥 陶系灰岩 含水 层 水 力 联 系 密 切 ，在 区域 内存 在 统一 水位 。
区 内构 造 复杂 ，多呈 断 块 。义 马 水 文地 质 单 元
Ｉ一 仁村断块 ；ＩＩ一曹窑断块 ；Ⅲ一 观音堂断块 图 １ 义马水文地质单元断块划分示意
２ 矿井充水条件
２．１ 充水 水 源 ２．１．１ 大 气降水
陕渑煤 田各 矿 在 开采 井 田浅 部煤 层 时 ，采 后导 水裂隙可能与地表沟通 ，大气 降水对矿井充水作用 较 强 ，矿井 涌水 量季 节性 变化 较大 。 目前 ，矿井生 产 多已转移至深部 ，采深多超过 ３００ ｍ，大气降水对矿 井 充水 作用 微弱 。 ２．１．２ 地 表水及 第四 系沙砾 石 孔 隙水
陕 渑煤 田 ４对 矿井 在 浅 部生 产 时 ，常 因 掘透 小
窑 而致 矿 井 涌 水 量 增 加 或 发 生 小 窑 老 空 水 突 水 事
故 ，现矿 井 生产转 向深 部 ，已远 离 小 窑老 空 区 ，加 之
浅 部采 空 区的塌 实 和地表塌 坑 、裂缝 的充填 治理 ，小
窑老空水对矿井现生产采 区的充水作用微弱 ，但仍
陕渑煤田 ５对矿井生产 （建设 ）至今 ，已发生中 型及 以上 突水 ２６起 ，其 中有 ２起为 特大 型突水 。从 突水 水源 看 ，底 板 太 原组 灰 砂 岩 突 水 １１次 ，奥 灰 突 水 ５次 ，顶 板砂 岩 突水 ７次 ，顶 、底板 混合 突水 １次 ， 地表 水灌 人 １次 ，浅 部 小 窑水 突水 １次 。水 害 已成 为威胁陕渑煤 田矿井安全生产 的最主要灾害之一。
般仅 在雨 后才 有短 暂 洪 流 ，旱 季 水 量 均较 小 或 成 干
沟 ，溪流 经过 第 四系松散 层 或基岩 风化 带时 ，会对 其
产 生补 给作 用 。当工作 面采 后导 水裂 缝带延 伸 至基
岩风化带或第 四系时，可能对矿井有一定 的充水作
用 ，但影 响不 大 。
２．１．３ 小 窑 老 空 水
对 矿井 构成 一定 的水 害威胁 。
２．１．４ 地 下 水
５对 矿井 井 田范 围 内 的 主要 含水 层 有 ７层 ，自
下而 上分别 为 奥陶 系 灰岩 含 水 层 、石 炭 系太 原 组 灰
砂岩 含水 岩组 、二叠 系 山西组 砂岩 含水层 、二叠 系砂
锅窑 砂岩 含水层 、二 叠 系上石 盒子组 含水 层 、基 岩风
陕ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ煤 田水 文 地质 条 件 分 析及 矿 井 防 治水 工 作建议
王 佩 璐
（义马煤业公 司 职教 中心 ，河南 义马 ４７２３００）
摘 要 ：陕渑煤 田水文地质条件复杂 ，水灾 事故 多发 ，底板岩溶水 、顶板砂 岩水 、老 （小 ）窑水 、地 表水 等水灾 事故历史上均有发生 。为 了厘清陕渑煤 田矿井主要水 害及其成 因 ，从 而制定 针对性地 防范措施 ，以避免水 害事故发生 ，通过研究 区域水 文地质 条件和矿井充水条件 ，分析 了大气 降水 、地 表水 、小 窑老空水和地下水 对矿井的充水途径 、危 害程 度 、演化规律等 ，指出了矿井防治水方面存在 的问题 ，并提 出了针对性 的防治水 工作建议 。 关键词 ：水文地质 ；充水条件 ；防治水 中图分类号 ：ＴＤ７４５ 文献标 识码 ：Ｂ 文章编号 ：１００５ ２７９８（２０１６）０５—００６１—０３
陕渑煤 田位 于 义 马 向斜 北 翼 ，地 跨 河 南 省 陕县 和渑池 县 ，西 与 三 门峡 市陕 县硖 石乡交 界 ，东 与洛 阳 市相 连 ，南依 崤 山及宜 洛断 陷盆 地 ，北 靠黄 河南岸 山 地 之前 缘 ，是 义 煤公 司 的重 要 煤 田之 一 。煤 田东 西 长 约 ４８．５ ｋｍ，南北 宽 ２．５～１３。８ ｋｍ，主采 二叠 系山 西组 二 ．煤 ，煤层 倾角 多在 １３～１８。，厚 ０～３７．０３ １３１， 平均厚度约 ４．０ １ＴＩ，煤炭储量约 １０亿 ｔ，煤种主要为 焦煤 。陕渑煤 田有 石壕 、观 音堂 、曹跃 公 司和曹跃 东 井等 ４对生产矿井和 １对基建矿井 阳光煤矿 ，年生 产 能力 ２８２万 ｔ。
可划 分为 三个 岩溶 断块 ，即仁村 断块 ，曹窑 断块 和 观 音堂断块（图 １）。不同断块 ，存在密切的水力联系 ， 但 水文 地质 条件 也有 明显差 异 ，主要表 现在 ：边 界性 质 有所 不 同 ，地下 水位 有较 大差异 ，地下 水 的流 向各 异。义马水文地质单元岩溶裂 隙地下水以大气降水 人 渗补 给为 主 ，其 次是 地 表 水 渗漏 及 邻 近 地 区含 水 层 中地 下水 的侧 向补 给 。
煤 田所 属各 矿 地 表 多为 低 山 丘 陵 区 ，区 内沟壑
收 稿 日期 ：２０１６－０３－２５ 作者简介 ：王佩璐 （１９８６～），女 ，河南济源人 ，硕士 ，从事安全培训工作 。
６１
２０１６年 ５月
王佩璐 ：陕渑煤 田水文地质条件分析及矿井防治水工作建议
第 ２５卷 第５期
纵横 ，地 形坡 度大 ，地表 无常 年性水 流 ，所有 溪沟 ，一
１ 区域水文地质条件
本 区区域地 层划 分属 华北 地层 区渑 池—— 确 山 小 区 ，发育 有震 旦系 、寒武 系 、奥 陶系 中统 ，石 炭系 中 统 、上统 ，二叠 系 ，三叠 系 、古 近系 、新 近 系 和 第 四系 等底 层 ，属 义 马水 文 地 质 单元 。区域 主要 地 下 含 水 层 为寒 武 系与 奥 陶系灰岩 岩溶 裂 、溶 隙承 压含 水层 。 寒武 总厚 度 ５０１～６９４ ｍ，其 富水 性 极 不 均 匀 ，以 中 统张 夏组 灰岩 富水性 最好 。奥 陶 系地层 中中统马 家 沟组厚度 ０～８０ ｍ，富水性较强。寒武系灰岩含水 层 与 奥 陶系灰岩 含水 层 水 力 联 系 密 切 ，在 区域 内存 在 统一 水位 。
区 内构 造 复杂 ，多呈 断 块 。义 马 水 文地 质 单 元
Ｉ一 仁村断块 ；ＩＩ一曹窑断块 ；Ⅲ一 观音堂断块 图 １ 义马水文地质单元断块划分示意
２ 矿井充水条件
２．１ 充水 水 源 ２．１．１ 大 气降水
陕渑煤 田各 矿 在 开采 井 田浅 部煤 层 时 ，采 后导 水裂隙可能与地表沟通 ，大气 降水对矿井充水作用 较 强 ，矿井 涌水 量季 节性 变化 较大 。 目前 ，矿井生 产 多已转移至深部 ，采深多超过 ３００ ｍ，大气降水对矿 井 充水 作用 微弱 。 ２．１．２ 地 表水及 第四 系沙砾 石 孔 隙水
陕 渑煤 田 ４对 矿井 在 浅 部生 产 时 ，常 因 掘透 小
窑 而致 矿 井 涌 水 量 增 加 或 发 生 小 窑 老 空 水 突 水 事
故 ，现矿 井 生产转 向深 部 ，已远 离 小 窑老 空 区 ，加 之
浅 部采 空 区的塌 实 和地表塌 坑 、裂缝 的充填 治理 ，小
窑老空水对矿井现生产采 区的充水作用微弱 ，但仍
陕渑煤田 ５对矿井生产 （建设 ）至今 ，已发生中 型及 以上 突水 ２６起 ，其 中有 ２起为 特大 型突水 。从 突水 水源 看 ，底 板 太 原组 灰 砂 岩 突 水 １１次 ，奥 灰 突 水 ５次 ，顶 板砂 岩 突水 ７次 ，顶 、底板 混合 突水 １次 ， 地表 水灌 人 １次 ，浅 部 小 窑水 突水 １次 。水 害 已成 为威胁陕渑煤 田矿井安全生产 的最主要灾害之一。
般仅 在雨 后才 有短 暂 洪 流 ，旱 季 水 量 均较 小 或 成 干
沟 ，溪流 经过 第 四系松散 层 或基岩 风化 带时 ，会对 其
产 生补 给作 用 。当工作 面采 后导 水裂 缝带延 伸 至基
岩风化带或第 四系时，可能对矿井有一定 的充水作
用 ，但影 响不 大 。
２．１．３ 小 窑 老 空 水
对 矿井 构成 一定 的水 害威胁 。
２．１．４ 地 下 水
５对 矿井 井 田范 围 内 的 主要 含水 层 有 ７层 ，自
下而 上分别 为 奥陶 系 灰岩 含 水 层 、石 炭 系太 原 组 灰
砂岩 含水 岩组 、二叠 系 山西组 砂岩 含水层 、二叠 系砂
锅窑 砂岩 含水层 、二 叠 系上石 盒子组 含水 层 、基 岩风