【正文】 因素，以致地表水流量有限，且多屬季節(jié)性河流，較大的河流為西部的大板兔川，雖常年流水，但水量甚微，受降雨影響十分顯著。煤礦地處大板兔川的上游，東南部板凳溝及其支溝沙峁溝均為季節(jié)性溝流。人文經(jīng)濟(jì)狀況本區(qū)地處塞外，地域廣、人煙稀、風(fēng)沙大、土地貧。居民以漢族為主，人口密度5～10人／km2，民風(fēng)淳樸，熱情好客，社會(huì)風(fēng)氣良好。以前主要為農(nóng)業(yè)區(qū)，土地貧瘠，農(nóng)作物有谷子、玉米、大豆、糜子等，經(jīng)濟(jì)作物有葵花籽、花生等，畜牧業(yè)以羊、牛為主，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施差，生產(chǎn)技術(shù)條件落后，屬自給自足型經(jīng)濟(jì)，副業(yè)、牧業(yè)也不發(fā)達(dá)，且無(wú)大型工礦企業(yè)，工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，屬貧困地區(qū)。改革開(kāi)放以來(lái)，隨著神府礦區(qū)的開(kāi)發(fā)和交通、信息網(wǎng)的建成及完善，社會(huì)各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展，人民生活水平大幅度提高，小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐日新月異，原有面貌大有改觀(guān)。近年來(lái)，榆林能源重化工基地建設(shè)步伐明顯加大，煤炭開(kāi)發(fā)已成為府谷縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)的第一大支柱產(chǎn)業(yè)，也是陜北能源化工基地建設(shè)的核心產(chǎn)業(yè)。地震烈度本區(qū)位于鄂爾多斯臺(tái)向斜寬緩的東翼—陜北斜坡上，地殼活動(dòng)相對(duì)微弱。，烈度為6度；，烈度為6度，此后再未發(fā)生過(guò)4級(jí)以上地震。鄰省區(qū)曾發(fā)生過(guò)其它一些較大地震，本區(qū)僅為有感區(qū)，如1996年5月30日，本區(qū)僅有震感。近百年來(lái)本區(qū)從未發(fā)生過(guò)大的地震，雖有幾次小的地震， ，屬無(wú)震區(qū)。根據(jù)《陜西省工程抗震設(shè)防烈度圖》（1993年10月）的烈度劃分，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度Pgа，地震烈度小于Ⅵ度。第二節(jié) 礦井建設(shè)外部條件一、交通運(yùn)輸條件本區(qū)交通條件較為便利。野大公路沿煤礦的西部、南部邊界附近通過(guò)，建成通車(chē)的西（安）～包（頭）鐵路和神（木）～黃（驊）鐵路，南與隴海線(xiàn)相接，北與京包線(xiàn)相連，向東有大秦、神黃兩條西煤東運(yùn)線(xiàn)通道與京九、京廣線(xiàn)相接隴，形成了四周與全國(guó)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的相互銜接，將為本區(qū)煤炭資源開(kāi)發(fā)注入了新的運(yùn)輸活力（位置及交通情況詳見(jiàn)圖）。二、電源條件本礦的10kV電源一回路引自秦家溝35KＶ變電站，另一回路引自秦家溝10KＶ開(kāi)閉所，電源可靠。三、水源條件地表水和第四系松散層潛水,水源充足。四、其他建設(shè)條件區(qū)內(nèi)磚瓦、石灰等建筑材料生產(chǎn)單位較為普遍，石材及井下支護(hù)用料石均可就地取材。錨桿、鋼材可就地購(gòu)買(mǎi)。第三節(jié) 礦產(chǎn)資源條件一、構(gòu) 造恒益煤礦地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為一走向北北東、傾向北西西、傾角小于 1176。的單斜構(gòu)造，無(wú)大的斷裂及褶皺發(fā)育，無(wú)巖漿活動(dòng)痕跡。根據(jù)三道溝井田勘探二維地震勘探成果：解釋推斷區(qū)內(nèi)小斷層（點(diǎn)）4個(gè)，均為高角度正斷層，傾角∠70176?！?5176。，落差6～9m，斷層（點(diǎn)）由于落差小，對(duì)地層煤層的展布形態(tài)影響不大，但對(duì)未來(lái)礦山建設(shè)設(shè)計(jì)與開(kāi)采有一定影響。本區(qū)含煤地層由砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成，由于細(xì)碎屑巖和煤具有較強(qiáng)的塑性，砂巖具有較強(qiáng)的脆性和較高的強(qiáng)度，砂巖作為整個(gè)煤系巖層變形的骨架，在砂體之間有泥巖和粉砂巖分布，而這些不同巖石的交接處及軟弱巖層本身，易引起局部應(yīng)力集中并發(fā)生相對(duì)位移形成斷層的部位?？傊?，煤礦地層沿走向、傾向的產(chǎn)狀變化不大，沒(méi)有大的斷裂，沒(méi)有巖漿活動(dòng)，屬簡(jiǎn)單構(gòu)造。二、煤 層煤層數(shù)煤系地層自下而上分為Ⅲ～Ⅴ段，每段各含一個(gè)煤組，自上而下編為1～3號(hào)煤組。延安組層段劃分及煤層編號(hào)示意圖恒益煤礦范圍內(nèi)有對(duì)比意義的煤層是12－3－3－2，其中主要可采煤層是3 32，次要可采煤層是22。12煤層只有2個(gè)鉆孔揭露，為不可采煤層。煤層賦存的平面特征～，其厚度變化趨勢(shì)為北部較厚，向南部逐漸變薄?！?，%，～%，%，其變化趨勢(shì)與厚度變化趨勢(shì)基本相符。在南部因22煤層遭受剝蝕。煤層特征如下表131：表131 煤層特征一覽表巖段煤層號(hào)煤層厚度結(jié)構(gòu)層間距可采類(lèi)型穩(wěn)定類(lèi)型兩極值平均值（點(diǎn)數(shù)）標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)面積可采率（%）極 值平 均Ⅳ220～(18)44一般不含夾矸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單?！植靠刹刹环€(wěn)定Ⅲ310～（23）57一般含1夾矸，～，多粉砂巖，少量泥巖，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。大部可采穩(wěn)定320～(20)89一般含1夾矸，～，多粉砂，少量泥巖、細(xì)粒砂巖，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。大部可采穩(wěn)定可采煤層特征區(qū)內(nèi)共有可采煤層3層，分別為2332煤層。五盤(pán)區(qū)位于31煤層（1）31煤層位于第Ⅲ巖段頂部，煤礦西部大板兔川及東南部板凳溝遭受剝蝕，煤層為大部可采煤層， km2。根據(jù)鉆孔及煤層露頭實(shí)測(cè)見(jiàn)煤點(diǎn)資料：煤礦內(nèi)見(jiàn)煤點(diǎn)23個(gè)，不可采點(diǎn)1個(gè)，其余均為可采點(diǎn)，可采的22個(gè)點(diǎn)中，中厚煤點(diǎn)18個(gè)，厚薄煤點(diǎn)4個(gè)。31煤層厚度0～，～，；屬中厚煤層，可采區(qū)煤層中東部厚而西南部薄，至大板兔川、板凳溝及其支溝遭受剝蝕。煤層含1層夾矸，局部2層夾矸，巖性以粉砂巖為主，其次為泥巖，～，煤層結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。埋深0～，北部31煤層埋藏較深，西南部溝谷兩側(cè)埋藏較淺，本次施工的Z15Ⅰ1鉆孔最薄，底板標(biāo)高1205～1185m。該煤層為中厚煤層，大部可采，煤層厚度變化較大，但規(guī)律性明顯，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；煤類(lèi)為不粘煤31號(hào)（BN31）煤類(lèi)單一，煤的灰分、硫分變化小，屬穩(wěn)定型煤層。（2）煤類(lèi)、煤質(zhì)與煤的用途2332煤層屬特低灰分、硫分變化小的特低硫分不粘煤31號(hào)（BN31）。原煤煤質(zhì)指標(biāo)一般分析統(tǒng)計(jì)表如下表134：表134 原煤煤質(zhì)指標(biāo)一般分析統(tǒng)計(jì)表煤層Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St,d(%)Qgr,d(MJ/kg)焦渣特征ARD22～(4)～(4)～(4)～(4)～(4)2(4)～(4)31～(8)～(5)～(8)～(8)～(5)2(8)～(5)32～(7)～(7)～(7)～(7)～(7)2(7)～(7)本區(qū)煤的水分(Mad)～%，煤層灰分（Ad）平均值6%左右，%以下。發(fā)熱量（Qgr,d）～，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好。煤中有害元素砷、氯、氟、磷含量特低，是良好的動(dòng)力用煤，氣化用煤，低溫干餾用煤。三、水文地質(zhì)條件（一）含（隔）水層水文地質(zhì)特征第四系全新統(tǒng)沖—洪積（Q4al）孔隙潛水含水層主要分布于大板兔川、板凳溝及其支溝沙峁溝的溝谷中。巖性以灰黃色、褐黃色細(xì)砂、粉砂、亞砂土和亞粘土為主，底部多含有砂巖、粉砂巖角礫。厚度0～8m，一般3m，溝頭附近厚度較小，溝掌附近厚度較大。富水性弱－中等。中更新統(tǒng)黃土孔隙裂隙潛水含水層主要分布于煤礦梁峁之上。據(jù)鉆孔揭露及填圖資料，區(qū)內(nèi)厚度0～。東城梁附近厚，向溝谷方向逐漸變薄，至溝谷及其兩側(cè)紅土及基巖出露。分水嶺附近厚，向溝谷方向逐漸變薄，至溝谷及其兩側(cè)紅土及基巖出露。巖性上部為灰黃色亞砂土，大孔隙，半固結(jié)，含星散鈣質(zhì)結(jié)核，亦具縱深垂直節(jié)理，分布于梁峁之上。下部為淺棕黃色亞粘土，其中夾多層古土壤層，含大小不等形態(tài)各異的分散狀鈣質(zhì)結(jié)核，偶含動(dòng)物骨骼化石及碎片。地下水以孔隙水為主，但多呈疏干狀態(tài)，屬季節(jié)性出露。新近系上新統(tǒng)保德組紅土隔水層主要出露于煤礦西南部的板凳溝支溝溝谷西側(cè)及大板兔川支溝東側(cè)。鉆孔揭露厚度0～，南峁梁附近厚，向溝谷方向逐漸變薄，至溝谷及其兩側(cè)基巖出露。巖性為棕紅色粉質(zhì)粘土及亞粘土，密實(shí)，硬塑，夾似層狀鈣質(zhì)結(jié)核層，底部局部發(fā)育一層厚度1～3m的楔狀礫石層，不穩(wěn)定，礫石成分為砂巖、燒變巖等巖塊，砂質(zhì)充填，泥質(zhì)膠結(jié)。本組中前人曾發(fā)現(xiàn)三趾馬及其它動(dòng)物骨骼化石，因而又稱(chēng)之為“三趾馬紅土”。該層紅土致密堅(jiān)硬，且厚度較厚，孔隙裂隙均不發(fā)育，為區(qū)內(nèi)較好的隔水層。侏羅系中統(tǒng)延安組裂隙含水層煤礦范圍內(nèi)本次勘探的對(duì)象為延安組第Ⅲ、Ⅳ段，在填圖及鉆孔揭露、區(qū)域地層對(duì)比的基礎(chǔ)上，依據(jù)巖性組合、沉積旋回結(jié)構(gòu)、含煤性進(jìn)一步將其劃分為三個(gè)段，自下而上分別為延安組第Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ段，這三段在煤礦西部的大板兔川不同程度遭受剝蝕，其中第Ⅴ段完全被剝蝕。燒變巖空洞裂隙潛水煤礦范圍內(nèi)燒變巖主要分布于煤礦南部各大溝谷的邊坡地段，22煤層自燃后頂板塌落及后期風(fēng)化作用，裂隙孔洞發(fā)育的燒變巖帶，因其均在侵蝕基準(zhǔn)面以上，處于臨空狀態(tài)。一般水平延伸較淺，且連片性小，故地下水多被疏干或水量很小。故含水層含水也很微弱。（二）地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件地下水動(dòng)態(tài)變化特征地下水、地表水動(dòng)態(tài)變化受氣象等因素影響，每年8三個(gè)月為雨季，降水量相對(duì)集中，同時(shí)氣溫最高，蒸發(fā)量最大。此期間大板兔川、板凳溝及沙峁溝小溪流量最大。11三個(gè)月降水量相對(duì)減少，致使地表水及泉的流量也相應(yīng)減少，從12月開(kāi)始到翌年2月為流量相對(duì)穩(wěn)定的冰凍時(shí)期。5月因解凍，地表水、地下水水量均有增大現(xiàn)象。因此，煤礦內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)以氣象型為主。地下水補(bǔ)給、逕流及排泄條件前述地下水動(dòng)態(tài)特征，顯示了地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水。其次為局部地段地表水就地補(bǔ)給基巖風(fēng)化帶潛水?；鶐r風(fēng)化帶以下潛水及承壓水，則主要通過(guò)透水“天窗”接受上覆風(fēng)化帶潛水補(bǔ)給，同時(shí)，也存在煤礦外圍側(cè)向逕流的補(bǔ)給。基巖風(fēng)化帶潛水含水層，由于露頭處風(fēng)化裂隙及燒變巖裂隙孔洞較發(fā)育，易于接受大氣降水的直接滲入補(bǔ)給；一般情況下，河床中的沖洪積層水補(bǔ)給河水，雨季及洪水發(fā)生時(shí)，則河流補(bǔ)給沖洪積層潛水；在第四系黃土層覆蓋區(qū)，大氣降水直接滲入黃土層中，同時(shí)黃土層潛水與其下伏的基巖風(fēng)化帶潛水構(gòu)成一體，成為雙層結(jié)構(gòu)的潛水含水層。局部地段，因黃土層與新近系保德紅土接觸，可形成上層滯水。煤礦內(nèi)潛水含水層的富水性變化較大，當(dāng)?shù)匦?、地貌有利于降水的大面積匯聚和滲入補(bǔ)給時(shí)，往往形成地下水的相對(duì)富集地段。煤礦內(nèi)潛水含水層水位具多層性，地下水流動(dòng)有多向性。地下水流一般由地形較高的分水嶺地帶，河間地塊，洼地的邊緣流向河谷區(qū)及洼地開(kāi)口處排泄。從總體上看，基巖風(fēng)化帶以下的承壓含水層，位于基準(zhǔn)面以下的，因埋藏較深，地下水逕流緩慢乃至滯流狀態(tài)。（三）水文地質(zhì)勘探類(lèi)型煤礦地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，m。地表水水量稀少，大氣降水為地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源，煤礦主要可采煤層及含水層均位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于地表水及地下水的天然排泄。因此，根據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB127199）及《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，本煤礦屬于以裂隙含水層為主的水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單類(lèi)型（二類(lèi)一型）。（四）礦床充水因素分析充水因素分析依據(jù)本區(qū)水文地質(zhì)條件及煤層上覆基巖結(jié)構(gòu)類(lèi)型，礦井充水方式可分為直接充水和間接充水兩種，它們均具有一定的充水水源和充水途徑。（1）充水水源 ①大氣降水大氣降水是地下水及地表水的補(bǔ)給來(lái)源。因此，礦床充水都直接或間接與大氣降水有關(guān)。，且多集中在7～9月份，%。據(jù)小窯調(diào)查，礦井涌水量隨季節(jié)有不同的變化，其一般滯后半天至一天時(shí)間，故大氣降水為礦井充水的間接水源。②地表水區(qū)內(nèi)地表水體主要是大板兔川河水，局部地段煤層開(kāi)采后形成的冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶將溝通地表水體，使其成為直接充水水源，局部地段導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙帶勾通，地表水通過(guò)風(fēng)化裂隙帶進(jìn)入礦坑，成為間接充水水源。③地下水本區(qū)地下水極不豐富。煤系地層含水層是煤層的直接充水含水層，侵蝕基準(zhǔn)面以上煤層頂板砂巖含水層，水量小，富水性弱，平硐開(kāi)采易于排水。當(dāng)煤層開(kāi)采過(guò)程中，冒落帶及導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙潛水溝通時(shí)，使其成為直接（或間接）充水水源。（2）充水通道區(qū)內(nèi)充水通道主要是人為因素引起的，即煤層開(kāi)采后形成的冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶，它是礦坑充水的人工通道。對(duì)332號(hào)煤層開(kāi)采后形成的導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)行分析。依據(jù)《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》及本區(qū)煤層頂板巖層的工程地質(zhì)特征，其冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶最大高度按中硬類(lèi)巖石的公式計(jì)算，即：Hc=（3－4）M，本次采用Hc=4MHt=100M /（ +）+式中：Hc—冒落帶最大高度（m）Ht—導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m）M—累計(jì)采厚（m） ；n—煤分層層數(shù)（當(dāng)M≤，n＝1；＜M≤，n＝2；當(dāng)M≥，n＝3）計(jì)算結(jié)果為：～，；～。在開(kāi)采31煤時(shí)，區(qū)內(nèi)大部地段均出現(xiàn)導(dǎo)水裂隙帶與風(fēng)化裂隙溝通或與22煤老窯溝通，使老窯水與下部基巖水貫通加劇礦井的威脅。～，；～。在開(kāi)采32煤層時(shí)，應(yīng)注意31煤層采空后的小窯積水由于導(dǎo)水裂隙帶的貫通，且在局部地段（Z15Ⅴ－3鉆孔附近），直接與風(fēng)化裂隙溝通?？傊?，在開(kāi)采332煤層時(shí)都應(yīng)注意導(dǎo)水裂隙帶的發(fā)育情況，嚴(yán)防生產(chǎn)礦井的淹井事故發(fā)生。（3）充水強(qiáng)度分析區(qū)內(nèi)各煤層頂部含水層含水微弱，富水性極差。雖然煤層大部地段導(dǎo)水裂隙帶均與風(fēng)化裂隙溝通，但大部煤層均處于侵蝕基準(zhǔn)面之上，礦井采煤時(shí)，水量很小，不會(huì)對(duì)礦坑造成威脅。但局部地段，如河流階地區(qū)及溝谷煤層開(kāi)采后的導(dǎo)水裂隙帶與基巖風(fēng)化裂隙水或第四系孔隙潛水勾通后，礦坑充水量將會(huì)明顯增加，尤其是豐水季節(jié)，溝溪水較大時(shí)其礦坑充水量會(huì)成倍增加。 （五）礦井涌水量大井法將采區(qū)的整個(gè)坑道系統(tǒng)視作一大的集水井，采用承壓轉(zhuǎn)無(wú)壓公式即：Q=[(2HM)M(HS)2]/(1gROLgr0)式中：Q—礦井涌水量m3/dK—滲透系數(shù)m/dH—水柱高度mM—含水層厚度mS—水位降深mRO—引用影響半徑mr0—引用半徑mR—影響半徑m引用參數(shù)及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表132，因采區(qū)面積近似于不規(guī)則多邊形面積，故引用半徑r0=P/2π（P為水平輪廓的周長(zhǎng)），計(jì)算得值較為準(zhǔn)確。 表132 采區(qū)涌水量預(yù)算參數(shù)表 孔 號(hào)參 數(shù)1104孔資料滲透系數(shù)K（m/d）水柱高度H(m)含水層厚度M(m)水位降深S(m)影響半徑R(m)引用半徑r0(m)引用影響半徑R0 R0=r0+R(m)涌水量Q(m3/d)集水廊道法將整個(gè)勘探區(qū)視為一狹長(zhǎng)廊道，形狀為三角形，計(jì)算公式如下：Q=KMC（HHW）/ L L=R=10S式中： Q—涌水量m3/d