【正文】 1 礦井概述及井田基本特征 礦區(qū)概述 地理位置及交通條件 屯留井田位于山西省屯留、襄垣縣境內(nèi)，潞礦集團(tuán)的西部，礦區(qū)對(duì)外交通有太（原）焦（作）鐵路、邯（鄲）長(zhǎng)（治）鐵路和太（原）洛（陽(yáng)）公路。太焦鐵路經(jīng)礦區(qū)東部由北向南通過，太焦鐵路的夏店站距潞礦集團(tuán)約 7 km，距五陽(yáng)站16 km。以夏店站為起點(diǎn)距太原市約 230 km，距焦作市約 204 km，距邯鄲市約 216 km。本礦選煤廠裝車站距邯長(zhǎng)鐵路長(zhǎng)治北站約 29 km。 屯留礦井在潞礦集團(tuán)西南 23 km 處的后莊村北，距長(zhǎng)治市約 35 km，距常村礦約 11 km。屯留縣城在井田東南部 6 km 處，有公路通往太原、臨汾、長(zhǎng)治等市。交通比較方便。礦井交通位置見圖 11。 圖 11 礦井交通位置 礦區(qū)自然地理 及 氣候條件 屯留井田位于太行山中段西側(cè)，長(zhǎng)治盆地西部。井田內(nèi)廣為第四系黃土覆蓋。北部西部邊緣為高原丘陵地帶，沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜，僅溝底有零星基巖出露。中部絳河由西向東流入漳澤水庫(kù)，形成河谷階地。南部及工業(yè)場(chǎng)地附近地形較平緩，總體上地勢(shì)為西北高，東南低，井田內(nèi)最高點(diǎn)在北部的老干莊東南的 白云山 (＋ m)，最低點(diǎn)在屯留縣南側(cè) 1 Km 的絳河河灘處 (＋ m)，工業(yè)場(chǎng)地和東風(fēng)井場(chǎng)地地面標(biāo)高在十 950～＋ 970 m 之間。 礦區(qū)主要河流為濁漳河 (由南向北 )、西漳河 (由西向東 )匯合于五陽(yáng)村；井田范圍內(nèi)主要河流為絳河，為海河水系濁漳河的支流。由西向東穿越井田，注入漳澤水庫(kù)，其流量為 m3/s~ m3/s。井田西北余吾鎮(zhèn)北側(cè)有一條交川河，流量為 m3/s~ m3/s，屬季節(jié)性小河。另外，在工業(yè)場(chǎng)地東北部有 “七一 ”水庫(kù)，庫(kù)容量為 ，工業(yè)場(chǎng)地西北 有一賈莊水庫(kù)。 本區(qū)屬典型大陸性氣候，干燥多風(fēng)，四季分明，年平均氣溫 ℃ ，日最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。 年平均降水量為 mm，最大 mm，最小 mm，雨季集中在 9 三個(gè)月，日最大降水量 mm。 年平均蒸發(fā)量為 mm(高于降水量 倍 )；最高為 mm，最低為 mm。 年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，最大風(fēng)速為 17 m/s，最大風(fēng)壓為350 Pa。 冰凍期為每年 10 月末到翌年 4 月，最大凍土深度為 m。 井田地質(zhì)特征 井田煤系地層 表 11 井田地層特征表 地層 地層代號(hào) 地層厚度 最小 ~最大 平均 簡(jiǎn) 要 特 征 系 統(tǒng) 組 第四系 Q 0~ 為黃褐色含砂亞粘土夾粉砂、細(xì)砂、中砂及粗砂和礫石組成，頂部為耕植土。 三疊系 下統(tǒng) 劉家溝組 T1L 淺棕色細(xì)砂巖、粉砂巖夾紫紅色泥 巖 二疊系 上統(tǒng) 石千峰組 P2sh 192 上部為紫紅色泥巖，夾灰色結(jié)核灰?guī)r；中、下部為黃綠、磚紅色中及粗粒砂巖 上石盒子組 P2S ~470 上部為灰綠 ~紫紅色灰黃、灰白砂巖與泥巖互層；中部為泥巖、粉砂巖和細(xì)、中粗砂巖；下部為灰色粘土泥巖與砂巖互層 下統(tǒng) 下石盒子組 P1X 45~ 頂部為鋁質(zhì)泥巖，含錳、鐵質(zhì)；中部為中粒砂巖夾細(xì)粒砂巖，中、下部為細(xì)砂巖與泥巖互層，偶見薄煤層；底部為中粒砂巖，含菱鐵質(zhì)結(jié)核 山西組 P1S ~ 為上部主要含煤地層，本組上部及中部為粉砂巖、中粒砂巖及砂質(zhì)泥巖 。中下部為 3號(hào)煤層 。下部為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖 石炭系 上統(tǒng) 太原組 C3t ~ 為下部含煤地層，巖性為泥巖、粉砂巖、砂巖、石灰?guī)r及煤層。 115 153 號(hào)煤層位于本組的下部 中統(tǒng) 本溪組 C2b ~ 上部為泥巖、粉砂巖互層，中、下部為粘土泥巖及磚灰色鋁質(zhì)泥巖，底部局部發(fā)育有透鏡狀鐵礦層 奧陶系 中統(tǒng) 峰峰組 Q2f 一般 20m 局部195~ 為含煤地層之基底，上部為灰 ~深灰色石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、中部為灰色石灰?guī)r，下部為灰色、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r （ 1）區(qū)域地質(zhì) 構(gòu)造 潞安礦區(qū)位于沁水煤田東部中段，處于華北斷塊區(qū)呂梁～太行斷塊沁水塊坳?yáng)|部次級(jí)構(gòu)造單元的沾尚 ~武鄉(xiāng) ~陽(yáng)城北北東向褶曲帶中段，晉獲斷裂帶西側(cè)。礦區(qū)主體部分為新生代疊加的長(zhǎng)治新裂陷，屯留井田位于新裂陷西北部。 （ 2）地層 井田內(nèi)及其外圍廣為第四系黃土覆蓋，僅北部及西部溝谷中有二疊系上統(tǒng)上石盒子組，石千峰組及三疊系下統(tǒng)劉家溝地層出露。井田內(nèi)地層從新至老有第四系 (Q)、三疊系下統(tǒng)劉家溝組 (T1L)、二疊系上統(tǒng)石千峰組 (P2sh)、二疊系上統(tǒng)上石盒子組 (P2s)、二疊系下統(tǒng)下石盒子組 (P1x)、二疊系下統(tǒng)山西組 (P1S)、石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t)、石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (Q2f)。其特征見表 12。 井田地質(zhì)構(gòu)造 礦區(qū)主構(gòu)造線近南北，以褶曲為主，向斜緊密，背斜開闊，斷裂較少，地層走向近南北，傾向西且略有起伏；傾角 3～ 15o。 表 12 主要褶曲特征表 順序 褶曲名稱 位置 產(chǎn)狀 走向 傾角 (度 ) 長(zhǎng)度(Km) 1 坪村向斜 位于井田西部，北自賈莊，往南經(jīng)岳底、坪村至西莊，貫穿全井田 SN 7 2 余吾背斜 位于余吾鎮(zhèn)東側(cè)，北自李村東， 往南經(jīng)余吾鎮(zhèn)、魏村至吳家莊 SN 東部 11 西部 7 3 余吾向斜 位于井田中部，北自北莊，往南 經(jīng)秦莊被 F27 正斷層所截 SN 7 16 4 蘇村背斜 位于井田東部，北自安溝村西經(jīng)劉村、后蘇村、屯留縣城往南為F24 所截 北段偏N800E 中、南段SN 東部 9 西部 5 5 屯留向斜 靠近井田東邊界，北自板箱莊，往南經(jīng)東河北在堰槽村被東賈正斷層所截 北段偏 W 中、南段SN 7 井田內(nèi)揭露的斷層共 33 條，其中正斷層 10 條，逆斷層 23 條。落差大于 30 m的斷層有 9 條 (包括井田南、北邊界斷層 )， 30～ 10 m 的斷層有 20 條，落差小于 10 mm 的有 4 條。斷層特征詳見表 13。 表 13 斷層特征表 序號(hào) 名稱 性質(zhì) 產(chǎn)狀 最大落差(m) 延展長(zhǎng)度(km) 控制點(diǎn)數(shù)及品級(jí) 查明程度 備注 傾向 傾角(度 ) A B C 1 余吾西逆斷層 逆 E 35 33 3 1 1 基本查明 含 1個(gè)孔 褶曲以北北東～南北向?yàn)橹鳎灤┤锏鸟耷晕飨驏|依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及屯留向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構(gòu)成井田內(nèi)煤層起伏的基本形態(tài)。另外，還有東鄧向斜 和墻則背斜。井田主要褶曲特征見表 13。此外，井田內(nèi)有陷落柱 6 個(gè)，其主要特征見表 14。 礦床水文地質(zhì) （ 1）含水層及其水文地質(zhì)特征 井田內(nèi)鉆孔揭露的含水層為 10 層，其中中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 (Ⅰ )、二疊系下統(tǒng)山西組 3 號(hào)煤頂板砂巖裂隙含水層組 (Ⅳ ～ Ⅶ )、基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 (Ⅸ )對(duì)建井和開采 3 號(hào)煤層有一定影響，第四系孔隙含水層 (Ⅹ )對(duì)立井施工有較大影響。其它 5 個(gè)含水層屬弱含水層，對(duì)礦井開采影響甚微。對(duì)礦井施工和開采有影響的 5 個(gè)含水層自下而上分?jǐn)⑷缦拢? 1）中奧陶統(tǒng)峰峰組 O2f 石灰?guī)r巖溶 裂隙含水層 (Ⅰ ) 本含水層埋藏深度為 ～ m，含水層厚度平均 m，由灰?guī)r、泥巖等組成。上部 60 m 巖溶裂隙不發(fā)育，下部有串珠狀小溶孔；但連通性差。結(jié)合區(qū)域和井田資料分析，井田內(nèi)奧灰?guī)r溶裂隙含水層富水性弱，水循環(huán)交替滯緩，地下水滯流或逕流不暢，但因受構(gòu)造影響，局部有富水的可能。 井田內(nèi)奧灰延深孔除 701 號(hào)孔因發(fā)生孔內(nèi)事故外，其余見明顯含水層的鉆孔水位標(biāo)高均與區(qū)域水位標(biāo)高一致 (＋ 600 m)而未見明顯含水層的鉆孔則水位標(biāo)高差異較大，詳見表 15。 2）二疊系下統(tǒng)山西組含水層組 (Ⅳ ~Ⅶ ) 本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組，包括 K7(Ⅵ )、 3 號(hào)煤層頂板 (Ⅶ )及 K8 砂巖裂隙含水層，厚 ～ m，平均 m，巖性以中、細(xì)粒砂巖為主，該含水層是 3 號(hào)煤層直接充水含水層。根據(jù)抽水試驗(yàn)及鄰礦排水資料，該含水層富水性弱。 表 15 有關(guān)鉆孔奧灰水靜水位標(biāo)高表 見明顯含水層 未見明顯含水層 孔號(hào) 701 903 908 1101 8534 8535 8536 706 902 906 1102 1406 水位標(biāo)高(m) 3）基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 (Ⅸ ) 由于基巖風(fēng)化程度受構(gòu)造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響，其富水性差異較大，裂隙發(fā)育程度也不同，厚度一般為 50～ 70 m，沿絳河兩岸可達(dá) 150 m，由于被第四系覆蓋，此含水層局部具承壓性，局部地段直接與第四系含水層發(fā)生水力聯(lián)系或出露地表，受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井，井筒施工至本含水層時(shí)，涌水量達(dá) 278 m3/h。 4）第四系孔隙含水層 (Ⅹ ) 除井田北部基巖 裸露區(qū)外廣泛分布，由北到南逐漸加厚，最大厚度達(dá) m，平均 m，由粘土、砂質(zhì)粘土及粗～粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發(fā)育程度而定，井田內(nèi)水位動(dòng)態(tài)變化受大氣降水影響明顯。 （ 2）井田內(nèi)主要隔水層 1）石炭系上統(tǒng)太原組底部及中統(tǒng)本溪組隔水層 由泥巖、鋁質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差，厚度為～ m，平均 m。不整合于峰峰組灰?guī)r巖溶裂隙含水層之上，阻隔其與上覆含水層的水力聯(lián)系。 2）二疊系砂巖含水層層間隔水層 主要由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成，單層厚度為 ～ m，透水性差，呈層狀分布于各含水層之間，形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)。 （ 3）斷層及陷落柱的導(dǎo)水性 斷層 井田內(nèi)主要斷層有北邊界文王山南正斷層，南邊界西魏正斷層及其附近東賈、F2 F25 正斷層，對(duì)初期開采無(wú)影響。井田北中部有余吾、前蘇村逆斷層，斷距分別為 10～ 98 m 和 46 m，經(jīng)抽水試驗(yàn)，均顯現(xiàn)隔水性質(zhì)，但由于抽水試驗(yàn)位置有局限性，不排除該斷層局部導(dǎo)水的可能性。 （ 4）含水層的補(bǔ)給、逕流、排泄條件 井田內(nèi)除二疊、三疊系有零星出露外，其余均被第四系覆蓋。 第四系含水層主要接受大氣降水的補(bǔ)給，其次是 與下伏基巖風(fēng)化帶的相互補(bǔ)給，在河谷中以泉的形式排泄。 基巖風(fēng)化帶含水層，主要接受第四系及大氣降水的補(bǔ)給，在井田中南部第四系覆蓋區(qū)具有一定承壓性，沿絳河兩岸可自流。 煤層直接充水含水層為山西組、太原組含水層。井田內(nèi)均無(wú)出露，補(bǔ)給條件差，且與上覆風(fēng)化帶、第四系含水層，下伏奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層均有一定厚度的隔水層相隔，含水層組中夾數(shù)層隔水層形成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，若無(wú)構(gòu)造溝通或未遭受破壞，則各含水層相對(duì)獨(dú)立，水力聯(lián)系微弱。地下水運(yùn)動(dòng)主要以層間逕流為主，在斷層或陷落柱附近，可能會(huì)與其它含水層發(fā)生水力聯(lián)系。 （ 5） 鄰 近礦井的水文地質(zhì)特征 1）常村礦井 1995 年投產(chǎn)，開采 +520 m 水平，現(xiàn)礦井排水量在 1000 m3/d 以上，大巷穿過陷落柱時(shí)只有滲水現(xiàn)象。 2）王莊礦井 目前開采 +630 m 水平，其充水水源主要為 3 號(hào)煤層頂板砂巖裂隙含水層及下石盒子組砂巖裂隙含水層。歷年來(lái)，隨著開采面積的增大和深度的增加，涌水量相應(yīng)變大，當(dāng)涌水量增加到一定數(shù)值時(shí)，便有變小的趨勢(shì)。 （ 6）井田充水因素 3 號(hào)煤層主要受其頂板砂巖裂隙含水層的影響，由于開采時(shí)形成導(dǎo)水裂隙帶，最大導(dǎo)水裂隙帶為 m。因此，可溝通下石盒子組 K8～ K10 砂 巖裂隙含水層組，使其成為間接充水含水層。但導(dǎo)水裂隙帶均未到達(dá)基巖風(fēng)化帶底界。 根據(jù)鄰近五陽(yáng)礦 7307 工作面河下試采資料，深厚比大于 22 即可以安全采煤，而沿絳河兩岸的鉆孔資料表明，其深厚比均大于 30，因此，在無(wú)其它因素影響下，絳河水潰入工作面的可能性不大。但在通過 F F13 及 F20 逆斷層和 Ⅲ ~Ⅳ 陷落柱附近時(shí)，應(yīng)防止絳河水進(jìn)入工作面。 受斷層的影響，局部奧灰?guī)r溶裂隙含水層抬升，縮短了奧灰與煤層的間距或使 3 號(hào)煤層與奧灰直接接觸，加之奧灰?guī)r溶水高水頭壓力的作用，奧灰?guī)r溶裂隙含水層在局部地段也可能成為 3 號(hào)煤層的充水 水源之一。如余吾逆斷層，前蘇村逆斷層，文王山南正斷層，東賈及 F2 F25 正斷層等位置。 （ 7） 礦井涌水量 計(jì)算范圍為初期采區(qū)，開采煤層為 3 號(hào)煤層北至 7 勘探線，南至 12 勘探線，東為井田邊界，西以經(jīng)線 38395000 為界，面積約 107 m2。 正常涌水量采用水文地質(zhì)比擬法結(jié)果，取 533 m3/h，最大涌水量按 800 m3/h考慮。 煤層特征 煤層 表 16 可采煤層煤層地質(zhì)特征表 地層 煤層編號(hào) 煤層厚度 m 最小 ~最大 一般 煤層結(jié)構(gòu) 層間距 m 最小 ~最大 平均 煤層穩(wěn)定程度