马堡煤矿水文地质条件分析与分类研究

中国矿山工程

China Mine Engineering2018年4月

第47卷　第2期马堡煤矿水文地质条件分析与分类研究Hydrogeological conditions analysis and classification study of Mabu Coal Mine

孙阳阳(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局,山西太原030045)

摘　要:矿井水文地质条件分析作为煤矿防治水规划及技术实施的重要基础,对煤矿安全生产有着非常重要的作用和影响㊂本文以马堡煤矿矿井为例,在对其水文地质条件以及矿井突水特征分析基础上,进行矿井水文地质条件分类研究,为煤矿制定合理的防排水措施㊁保证矿山生产安全提供决策依据和技术支持㊂

关键词:煤矿;水文地质条件;突水条件

Abstract:As the important basis of coal mine water control plan and technology implementation,mine hydrogeological conditions analysis has very important effect on mine safety production.In this paper taking Mabu Coal Mine for the example,and based on the analysis of hydrogeological conditions and mine water inrush characteristics,the classification of hydrogeological conditions was studied,which provided the decision basis and technical support for the selection of suitable waterproofing and drainage measures and ensuring mine safety production.

Key words:coal mine;hydrogeological conditions;condition of water inrush

文章编号:

　1672⁃⁃609X(2018)02⁃⁃0062⁃⁃03中图分类号:P641.4+61

文献标志码:A

收稿日期:2017⁃⁃12⁃⁃23

修订日期:2018⁃⁃01⁃⁃16

作者简介:孙阳阳(1987-),男,山西太原人,助理工程师,从事煤矿地质工作㊂1　前言

煤矿开采生产中,对矿井开采区的水文地质条件及分类进行研究分析,是确定煤矿矿井水文地质条件以及水害情况㊁并做出综合防治的重要依据,对于煤矿安全生产有着非常重要的作用和影响㊂随着煤炭开采生产的不断发展,浅表部水文地质条件下的煤炭资源开采已经充分揭露,逐渐转向深部高地压㊁高水温与高水压等复杂水文地质条件下的煤炭资源开采,因此,随着煤矿矿井开采与生产作业条件的复杂化,进行水文地质条件以及分类的研究,可确保煤矿安全开采与生产㊂

2　马堡煤矿概况

为了有效地预防和控制煤矿水害的发生,做好煤矿企业的水害防治工作,根据煤矿矿井开采与作业生产的有关安全规定,马堡煤矿针对下阶段计划开采井田及开采生产作业面的煤层分布水文地质条件及其分类开展勘察研究,提出预防和治理水害的针对性措施,为下阶段开采范围内防治水工作提供一定的参考㊂

马堡煤矿已开采生产煤层的年生产规模约为120万t 左右,开采深度标高为1220~660m,其北部㊁东部以及南部均与当地其他煤矿企业开采生产煤田相连㊂此外,该井田位于太行山复背斜西翼㊁沁水盆地的中东部,整个地区地貌形态属中低山地貌,地表经长期风化剥蚀,沟谷纵横㊁地形复杂,未形成泥石流及大的坍塌㊁滑坡等情况,

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　第2期孙阳阳:马堡煤矿水文地质条件分析与分类研究

整体地势呈北高南低㊁西高东低状态,最高点海拔1456.60m,最低点海拔1192.00m,最大相对高差264.60m㊂井田内沟谷较发育,较大的沟谷主要分布于洪水河西侧㊁基本呈平行排列,沿北西方向展布,雨季时洪水分别沿各沟谷向东注入洪水河㊂井田采空区未发现地表沉降现象和地表裂缝等,区内崩塌㊁泥石流等地质灾害不甚发育㊂

该煤矿开采井田属海河流域漳河水系,岭南为浊漳河北源,岭北为清漳河西源,其中,作为浊漳河北源支流的洪水河流经井田内东部,属季节性河流,雨季最大流量为150m3/s,最小为0.2m3/s,平均为1.67m3/s,最低侵蚀基准面为1184~1240m,历史最高洪水位标高为1190~1250m㊂此外,根据对该煤矿井田区地质灾害情况统计,该区处于当地两大地震带之间,为相对稳定区,属亚弱地震带㊂该区煤层段地层情况见煤矿地层综合柱状图1㊂

3　水文地质条件及突水特征分析3.1　煤矿井田的主要含水层

根据该煤矿及开采井田分布情况,结合煤矿井田现有的水文地质勘察研究成果,其煤矿井田的水文地质含水层主要包括奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组㊁石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层组㊁二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层及上下石盒子组砂岩裂隙含水层组及风化裂隙含水层4类㊂奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组钻孔涌水量0.0043L/(s㊃m)㊂石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层组钻孔涌水量0.0086L/(s㊃m)㊂二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层及上下石盒子组砂岩裂隙含水层组钻孔涌水量0.037L/(s㊃m),属于弱富水性含水层㊂风化裂隙含水层主要由新生界松散沉积物组成,含水层主要由砂㊁砾石组成,含孔隙水,涌水量因地而异,富水性不均一,以大气降水的补给为主,水位埋藏较浅㊂

3.2　煤矿井田的主要隔水层

该煤矿井田的石炭系中统隔水层主要以铝质泥岩㊁泥岩等岩性为主,厚13.21~27.05m,由于其岩层透水性能差,成为奥陶系中统含水层组与碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层组之间的良好隔水层㊂此外,碎屑岩各砂岩含水层之间有泥岩组成的碎屑岩层隔水层,

通过对各含水层间的垂向水

图1　煤矿地层综合柱状图

和联系被阻,使之呈层状相对独立㊂该煤矿井田岩层分布中还存在第三系上新统隔水层,岩性为粘土,厚5m左右㊂

3.3　矿井突水特征

由于已开采煤层形成的导水裂隙带在埋藏浅处

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