介休鑫峪沟东沟煤业矿井防治水设计Word

山西介休鑫峪沟东沟煤业有限公司

矿

井

防

治

水

设

计

第一章水文地质

第一节井田含水层

1、奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙含水层段

本组为煤系地层之基底，岩性为海相厚层状石灰岩，主要成分为碳酸钙，因其易为水侵蚀溶解，在深部岩溶、裂隙十分发育，甚至使上部岩层塌陷而成柱状陷落。从区域特征来看，本层段是主要的地下含水层段。

本次勘探在井田内施工2-1号水文孔，钻孔抽水试验结果，峰峰组～上马家沟组含水层段水位标高919.96 m，单位涌水量为0.07146 L/s·m,渗透系数为0.02547m/d，水温13℃，水质类型为重碳酸钾钠型，矿化度0.426 g/L。富水性强。

据分层抽水试验结果，峰峰组含水层水位标高985.62m，单位涌水量0.00791 L/s·m,渗透系数为0.008002m/d，水质类型为HCO3-，SO42-，Cl-—Ca2+，Mg2+型水。

本井田奥灰水位标高919.96 m，2-1钻孔以西11号煤层底板标高为540 m-920 m，为奥灰水位带压区。

2、石炭系上统太原组的碳酸盐岩岩溶裂隙含水层段

本层段仅在井田南部有小面积出露，以3～4层石灰岩夹泥岩、砂岩及煤层为主，其中最下一层K2石灰岩一般厚2.40 m-3.00 m，岩溶较为发育，富水性较好；其余三层石灰岩（K2上、K3和K4）富水性稍差。

3、二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层段

含水层以细～中粒砂岩为主，属弱富水含水层。

2-1号水文钻孔对山西组和太原组进行了混合抽水试验，水位标高1052.30 m，单位涌水量0.001092 L/s·m,渗透系数为0.001428m/d,

总硬度1245.48mg/L，PH值8.26，水温12℃，水质类型SO42-.HCO3-.Cl-Ca2+.Mg2+.K++Na+。

4、二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水层段

岩性以泥岩、砂岩互层或泥质岩类夹砂岩为主，由于遭风化剥蚀，风化裂隙发育，为大气降水的入渗补给创造了条件，大部分泉水都出露于该地层中，单泉流量0.046 L/s～0.8 L/s。据区域钻孔抽水资料，单位涌水量0.019 L/s·m ，属弱富水含水层。

5、第四系松散层类孔隙含水层段

第四系中、上更新统地层零星分布于井田内的梁峁地段，含水层岩性主要为砂、砾石层，连续性较差，补给条件较好，但多为透水不含水岩层，局部地段含水，含水微弱。

三、主要隔水层

1、二叠系上、下石盒子组泥岩隔水层

二叠系石盒子组地层为一套泥岩、砂岩交互沉积地层，泥岩厚度大，且连续稳定，隔水性能好，是浅层地下水与煤系地层之间较好的隔水层。

2、本溪组泥岩隔水层

本组岩性以铝土质泥岩、砂质泥岩、灰白色细粒砂岩及灰黑色薄层灰岩组成，平均厚41.93 m，无明显含水层存在，为煤系含水层段与奥陶系岩溶含水层段间的重要隔水层。

四、地下水的补、径、排条件

①岩溶水

井田位于洪山泉域北部、泉水重点保护区南缘，其补给主要通过断裂带接受大气降水与地表水的入渗补给，水位标高约919.96 m左

右。地下水接受补给后，沿层面裂隙和断层破碎带深部和侧向径流，补给洪山泉，加入区域地下水的循环。在沟谷切割处以泉的形式排出地表，补给松散岩类孔隙水。

②碎屑岩类裂隙水

碎屑岩类裂隙水的补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层的入渗补给。受区域构造控制，地下水在重力作用下沿岩层裂隙顺层运动，或沿构造破碎带向深部和侧向径流，在沟谷切割处以泉的形式排出地表，或补给第四系松散岩类孔隙水。另外，主要排泄方式还包括生产矿井的矿坑排水和人工开采。

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，有地表水入渗补给和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，排泄方式除蒸发外，主要是人工开采或补给深层基岩裂隙水。

五、矿井充水因素分析

1、地表水体对矿井开采的影响

井田位于洪水泉排泄区，地表无大的水体。由于井田内地形坡度大，沟谷深切，加之煤矿采空导水裂隙带在局部通达地表，故存在地表水在局部向矿井充水的可能。

2、直接充水含水层对煤层的充水影响

井田内的9、11号煤层的直接充水含水层为富水的K2、K3、K4灰岩含水层，该含水层是对下组煤开采影响较大的含水层。在断层附近，由于构造对隔水层的破坏，使各含水层间产生横向及垂向水力联系。因此开采各煤层时矿井充水条件将发生较大转变，给矿井安全带来隐患。矿井生产时应予以重视。

3、生产矿井充水条件

井田外围原分布有1个生产矿井，井田内原有3座生产矿井，还有为数众多的小煤窑，开采的煤层主要包括5号、9号和11号煤层，开采深度一般在100 m～300 m左右。

井田西、南侧为山西介休大佛寺南窑头煤业有限公司，开采9号和11号煤层，各煤层开采水平低于本井田同一煤层标高，一般不会构成对本矿井未来煤层开采的影响。

井田内断裂构造较为发育，断层带一般无胶结，富水条件好，往往沟通纵向上不同的含水层和横向上相邻地段的含水层，造成矿井局部集中充水。

历史上，井田曾存在众多小煤窑，开采5号、9号和11号煤层，形成一定规模的古空区，古空区内有一定量的积水，加之井田岩层倾角较大，节理裂隙和断裂构造发育，雨季时大气降水向深部补给地下水，往往在短期内进入9号和11号煤层巷道和工作面，给矿井生产带来影响。

4、矿坑充水因素分析

本井田批准开采2号-11号煤层，其中5号煤层零星可采，9号和11号煤层全区稳定可采。

主要可采煤层中，5号煤层以顶板充水为主，因其顶底板均为泥岩（或砂质泥岩），充水方式以构造节理裂隙和断层破碎带导水为主。5号煤层大多位于浅部，地表水和大气降水补给周期短，不同时间段矿井充水规模变化大。由于均为历史上小煤窑开采，顶板大多已冒落，其积水形式以冒落物孔隙积水为主。