【文章內(nèi)容簡介】 8404軌道巷、運(yùn)輸巷，300西大巷均揭露查明32F21正50～70NW752050050水平八采石門，6204W運(yùn)輸巷探巷，4407W軌道巷等多處揭露查明33F22正10～55SE6599006206W運(yùn)輸巷，4407W軌道巷、探巷，300水平西大巷、副巷均揭露查明34F31正30～50SE7510～2230004406W回風(fēng)巷，4407W軌道巷、運(yùn)輸巷，4205W回風(fēng)巷，300西大巷等多處揭露查明35F32正20～45NW700～2212004406W回風(fēng)巷、運(yùn)輸巷，4407W回風(fēng)巷，4207W回風(fēng)巷等多處揭露查明36F41逆30SE70302500地 1號孔揭露控制較差37F42正50NW7017～302840地 3號孔揭露控制較差38F6正25SE720～201470機(jī)22孔，50西大巷，8204疏水巷揭露查明山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙39F11正120～130NE7070～90300一550水平33采區(qū)二、四、十一層開采多處揭露查明40F111正95～110SW70～804～201330一550水平33采區(qū)二、四、十一層開采多處揭露查明41F12正110～140SW7070～1206500一550西大巷、850矸石、人車暗斜井揭露查明褶曲(b)本區(qū)總體為一傾向北的單斜構(gòu)造,褶曲構(gòu)造不發(fā)育,局部具波狀起伏。地層傾角18～25176。，局部＞25176。該區(qū)褶曲構(gòu)造發(fā)育程度定為Ⅱb類。（二）、井田水文地質(zhì)新汶煤田西起磁窯，東至汶南，位于蓮花山及蒙山山脈兩大分水嶺之間的山間凹地內(nèi)，呈東西向展布，東西走向長約70km，南北傾斜寬8km，面積約560km2。礦區(qū)地處魯中低山丘陵地帶，礦區(qū)南、北、東三面環(huán)山，西面開闊，地勢東高西低。其南面有地勢較高而巖溶裂隙發(fā)育的奧陶系、寒武系石灰?guī)r；北面為地勢較高的第三系礫巖及太古界花崗片麻巖，均為丘陵山地。自東南向西北分別分布有汶南、張莊、孫村、良莊、協(xié)莊、泉溝等礦井和數(shù)量眾多的地方小煤窯。見圖12所示區(qū)域水文地質(zhì)柱狀圖。第27頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙圖12 區(qū)域水文地質(zhì)柱狀圖 含水層(1)第四系砂礫層第四系厚0～，厚度變化受地形控制。巖性主要由砂土、亞砂土及砂礫層組成，為河流相沉積。其中砂礫層為小汶河古河床及現(xiàn)代河漫第28頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙灘相沉積，厚0～12m，主要分布于小汶河兩岸及崖頭河兩側(cè)，河床中心厚，向兩邊緣逐漸變薄。淺部覆蓋于煤系地層之上，屬直接充水含水層，是淺部煤系地層含水層及礦井充水的主要補(bǔ)給水源；大部分地段覆蓋于第三系之上，屬間接充水含水層。水位標(biāo)高+，～，～，～，+Na、屬富水性強(qiáng)的孔隙潛水含水層。該層主要靠大氣降水補(bǔ)給，與小汶河等地表河流水力聯(lián)系密切。由于埋藏淺、易受到污染，只能作為農(nóng)田灌溉用水和臨時(shí)生活用水。(2)第三系礫巖～，以不整合直接覆蓋于煤系地層之上。據(jù)鉆孔揭露資料，中、上部礫巖發(fā)育，最大深度達(dá)900m，～，礫巖中夾數(shù)層粘土質(zhì)粉砂巖；下部以粘土質(zhì)粉砂巖為主，礫巖以薄層形式夾于粘土質(zhì)粉砂巖中，總厚0～45m，一般20m左右，局部鉆孔見有底礫巖，主要分布于F15斷層以西及以東局部地段。礫石成分主要為石灰?guī)r，其次為砂巖、變質(zhì)巖，礫徑2～10cm不等，磨圓較好，分選較差。主要接受大氣降水及第四系砂層水滲透補(bǔ)給。有7個(gè)鉆孔漏水，漏水孔率21%，富水性弱～中等，富水性不均一。據(jù)羊村井田47號孔抽水試驗(yàn)資料，，，水質(zhì)類型為HCO3Ca型。由于下距煤層間距較大，加之下部的粘土質(zhì)粉砂巖及石河子組雜色泥巖的隔水作用，該層礫巖對煤層開采無直接影響，但在F15斷層以西局部地段，由于底礫巖與煤層的間距較小，處于導(dǎo)水裂隙帶影響范圍內(nèi)，底礫巖水有可能通過導(dǎo)水裂隙帶進(jìn)入礦井。 (3)山西組砂巖由3～4層長石石英砂巖組成，為煤煤4頂板直接充水含水層，～， m，～ m。巖性一般為淺灰、灰白色中粒砂巖，分選較好，鈣質(zhì)及泥質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬，局部地段裂隙較發(fā)第29頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙育，但多被方解石脈充填。大多數(shù)鉆孔沖洗液無明顯消耗。據(jù)礦井實(shí)際揭露資料，該層水多以裂隙淋水形式進(jìn)入礦井，淺部地下水循環(huán)條件較好、富水性較強(qiáng)，礦井涌水量較大；深部由于埋藏較深，其上又有數(shù)百米厚的第三系紅層覆蓋，地下水循環(huán)條件差，以構(gòu)造裂隙水為主，富水性變?nèi)酰V井涌水量明顯減小，對礦井開采影響不大。(4)一灰～，層位穩(wěn)定，～，為6煤底板直接充水含水層。巖性致密，質(zhì)不純，具裂隙，多被方解石充填。據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料，17其它鉆孔未發(fā)現(xiàn)漏水或明顯消耗現(xiàn)象。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，～，～，～。巖溶裂隙具有明顯的垂直分帶性，177。0m水平以淺溶洞比較發(fā)育，%，為溶洞水；177。0～200m為巖溶裂隙水；200m以深巷道多處揭露，巖溶、裂隙已不發(fā)育，基本無水，僅在構(gòu)造裂隙帶附近有少量淋水，地下水活動微弱。50m水平因一灰溝通地表水曾發(fā)生突水。據(jù)鄰近礦井水文地質(zhì)資料，良莊礦一灰水多通過突水點(diǎn)進(jìn)入礦井，占礦井涌水量的30％；孫村礦于+，最大涌水量1860m3/h，+66m遇斷層，；210～600m水平一灰基本無水，僅斷層構(gòu)造帶附近有淋水。以上資料表明，在淺部一灰露頭直接伏于小汶河古河床和現(xiàn)代河床砂礫層之下，200m以淺地下水補(bǔ)給循環(huán)條件較好，富水性中等～強(qiáng)。200m水平以深，隨著埋藏深度的增加，其巖溶、裂隙發(fā)育程度和富水性明顯減弱，在正常情況下，除構(gòu)造破碎帶附近有少量淋水，對煤層開采一般不會造成威脅。(5)四灰為13煤層頂板直接充水含水層?！?。巖性致密，具裂隙，多被方解石充填。據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料，～，其它鉆孔未發(fā)現(xiàn)漏水或明顯消耗現(xiàn)象。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，～第30頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙，～，～，+Na型。巖溶裂隙及富水性具有明顯的垂直分帶性，+100m以淺巖溶裂隙率平均43%，+100m～177。0m之間巖溶裂隙率平均33%，177。0～300m之間巖溶裂隙率平均20%，但在構(gòu)造破碎帶附近巖溶裂隙率仍很發(fā)育。四灰露頭直接位于小汶河現(xiàn)代及古河床砂礫層下，300m以淺地下水逕流循環(huán)條件較好，其巖溶發(fā)育及富水性具有明顯的垂直分帶與平面分區(qū)特征。淺部開采時(shí)，四灰曾發(fā)生兩次突水，突水時(shí)間分別為1971年11月29日和1975年3月29日，突水點(diǎn)標(biāo)高分別為+19m和+24m，穩(wěn)定水量分別為966m3/h和660m3/h，后通過進(jìn)行疏放及淺截注漿工作，現(xiàn)已基本無水。據(jù)鄰近礦井實(shí)際揭露資料，大井30m水平西四回風(fēng)巷出水24～42m3/h；光明煤礦在標(biāo)高177。0～140m水平開采11煤時(shí)曾發(fā)生多次底板突水，突水量78～720m3/h，突水點(diǎn)多集中發(fā)生在45～50m，出水量一般300m3/h；小協(xié)、建新煤礦50m水平四灰涌水多為240～300m3/h；～，200m水平探水已基本無水。協(xié)莊礦深部開采11煤時(shí)，1984年10月26日31108W工作面底板四灰突水，穩(wěn)定水量30m3/h，突水點(diǎn)標(biāo)高230m，四灰頂板標(biāo)高265m。300m東大巷四灰探水，最大涌水量30m3/h，；，最大突水量180m3/h，穩(wěn)定水量102m3/h，水位約+50m左右。550西大巷揭露四灰僅以淋水出現(xiàn)，水量12～30m3/h。本礦及鄰近礦井資料表明，四灰富水性具有隨埋深增加而明顯減弱的趨勢。目前礦井東翼四灰水位約300m，西翼水位約177。0m。綜合分析，四灰100m以淺屬強(qiáng)含水層，100m以深屬富水性弱～中等含水層。受地下水補(bǔ)給條件與斷裂構(gòu)造控制，四灰在平面上具有明顯分區(qū)性，據(jù)有關(guān)資料全礦井可分為4個(gè)分區(qū)。 (6)徐灰第31頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙～，全區(qū)發(fā)育，層位穩(wěn)定，由1～3層石灰?guī)r組成，中間夾鋁土質(zhì)泥巖、泥巖?！?，屬開采下組煤時(shí)底板直接進(jìn)水含水層。巖性致密，質(zhì)不純，多含硅質(zhì)，具分層現(xiàn)象，易于溶蝕，但因埋藏條件所限只局部發(fā)育巖溶，其裂隙發(fā)育，多被方解石脈充填。據(jù)鉆孔簡易水文觀測資料，僅有862兩個(gè)鉆孔發(fā)生漏水，其它鉆孔沖洗液無明顯消耗。據(jù)鉆孔揭露資料，～%，～。據(jù)抽水試驗(yàn)資料，。表523為協(xié)莊煤礦井下揭露的部分探水孔資料，從表中可以看出，隨著徐灰埋深的增加，其富水性有減弱的趨勢。據(jù)鄰近煤礦水文地質(zhì)資料，小協(xié)水源地徐灰含水層埋深50m，；良莊煤礦107m水平，因F3斷層使11煤與對盤徐灰直接接觸，巷道掘進(jìn)F3時(shí)發(fā)生突水，最大突水量120m3/h，130m水平疏水降壓，3個(gè)鉆孔涌水量60m3/h；建新礦40m水平過F11斷層時(shí)徐灰突水，涌水量約60m3/h，228m15煤巷道因揭露小斷層導(dǎo)致徐灰底鼓突水，涌水量約60m3/h；碗窯頭煤礦1993年8月17日在215m水平開采13煤時(shí)，由于接近F4斷層，致使對盤徐灰水底鼓突入礦井，涌水量930m3/h，淹至+79m水平，至今尚未恢復(fù)生產(chǎn)；小協(xié)煤礦1997年2月14日在+80m水平過F19斷層時(shí)徐灰突水，導(dǎo)致淹井至+25m水平。徐灰水平方向分區(qū)性與四灰相同，也可分為四個(gè)區(qū)。上述資料表明，在淺部徐灰多出露于第四系含水層砂礫層之下，接受大氣降水、地表水及第四系潛水補(bǔ)給強(qiáng)烈，300m以淺地下水補(bǔ)給循環(huán)條件較好，富水性中等～強(qiáng)，100m以淺徐灰可視為強(qiáng)含水層，100～300m水平富水性中等，300m水平以深富水性較弱。需要說明的是，～，巖性為泥巖(圖522)，因而徐灰與草灰之間的聯(lián)系比較密切，～，其強(qiáng)度不足以抵抗強(qiáng)大的奧灰水第32頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙壓力，落差較小的斷層就極易將其溝通，因而徐灰、草灰、奧灰之間具有密切的水力聯(lián)系，將來若徐灰底鼓突水，草灰與奧灰也會發(fā)生底鼓突水。，目前礦井東翼徐灰水位標(biāo)高100m，西翼+120m左右，按底板突水系數(shù)（Ts），開拓15煤層時(shí)安全水壓為P==，帶壓開采安全標(biāo)高為礦井東翼265m，西翼45m。因此，上述安全標(biāo)高以下開采15煤層時(shí)，必須對徐灰疏水降壓，在遇落差較大斷層及陷落柱前需超前探水，并留足防水煤巖柱。(7)草灰～，巖性較純，易于溶蝕，因埋藏較深，巖溶發(fā)育不良。但裂隙較發(fā)育，多被方解石局部充填，區(qū)內(nèi)揭露絕大多數(shù)鉆孔中沖洗液無明顯消耗。41號孔在標(biāo)高177。0m以淺穿過草灰時(shí)漏水嚴(yán)重，與徐灰混合抽水。據(jù)鄰區(qū)良莊煤礦12號孔450水平抽水試驗(yàn)資料，；～，基本無水。由此也可以看出，淺部草灰?guī)r溶裂隙比較發(fā)育，富水性較強(qiáng)，隨著埋藏深度增加，其富水性也明顯減弱。因草灰與上覆徐灰之間間距較小，通過小斷層可發(fā)生比較密切的水力聯(lián)系。(8)奧灰奧灰厚達(dá)800m，是整個(gè)煤系地層的基底含水層，也是開采下組煤時(shí)的底板間接充水含水層?！?，～。據(jù)153號孔巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)資料，正常情況下，能夠抵抗奧灰水壓力，但由于其間分布有徐灰和草灰兩個(gè)含水層，在巖溶裂隙發(fā)育地段或在斷層破碎帶附近，壓力強(qiáng)大的奧灰水有可能會對15煤層造成底鼓突水。區(qū)內(nèi)有14個(gè)鉆孔揭露奧灰，揭露80～120m，小于40m的有8個(gè)鉆孔，沖洗液均無嚴(yán)重消耗。從巖性上分析，裂隙較發(fā)育，但多被方解石充填或半第33頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙充填。巖溶在頂部較發(fā)育，但多被泥質(zhì)及鋁土質(zhì)充填，～%，～%，從化學(xué)成分上分析有利于巖溶形成，但從鉆孔揭露巖層觀測巖溶發(fā)育不良，這說明地下水循環(huán)條件不良。奧灰富水性主要取決于巖溶裂隙發(fā)育程度，與埋藏深度、露頭補(bǔ)給條件等密切相關(guān)，而且富水性在水平、垂直方向上表現(xiàn)出極不均勻性。在區(qū)域南部大面積裸露，接受大氣降水的補(bǔ)給。據(jù)本礦井實(shí)際揭露資料，在177。0m水平以淺巖溶化強(qiáng)烈，巖溶率達(dá)58%。據(jù)碗窯頭水源地30303號鉆孔抽水試驗(yàn)資料，、，說明淺部富水性較強(qiáng)。雖然鉆孔揭露深部奧灰?guī)r溶裂隙發(fā)育不良，但由于奧灰?guī)r溶裂隙形成的條件復(fù)雜，致使巖溶分布極不均勻，再加之奧灰水頭壓力較大，地下水靜儲量較大，對下組煤的開采仍具有相當(dāng)?shù)耐{，因而應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對深部奧灰的水文地質(zhì)工作。據(jù)相鄰良莊礦開采資料，2000年6月27日在開采11煤層51101W工作面時(shí)曾發(fā)生底板徐、奧灰突水事故。突水點(diǎn)標(biāo)高459m。當(dāng)該工作面推采400m時(shí)（），初始水量30m3/h，后繼續(xù)推采約100m時(shí)，于8月29日周期來壓，水量增大至660m3/h，9月12日停采撤面，后穩(wěn)定水量630m3/h。該突水點(diǎn)距徐灰108m，距奧灰122m，算得突水系數(shù)(Ts)。突水后，在580m水平總回風(fēng)巷(標(biāo)高347m)施工2個(gè)徐灰探水孔、1個(gè)奧灰探水孔，動水位標(biāo)高163m，動水位標(biāo)高147m。，目前奧灰水位標(biāo)高+134～+142m，按底板突水系數(shù)(Ts)：、奧灰?guī)洪_采安全標(biāo)高為：13煤層350m、15煤層260m，上述安全標(biāo)高以下開采下組煤時(shí)必須對奧灰疏水降壓，在遇較大落差斷層及陷落柱前超前探水并留足防水煤巖柱。隔水層第34頁山東科技大學(xué)成人教育學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙本礦井各含水層之間均分布有比較穩(wěn)定的隔水層，但主要的有第三系下部砂質(zhì)泥巖及煤系地層各含水層之間(6煤～一灰、11煤～四灰、15煤～徐灰、草灰～奧灰)由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等組成的隔水層組。其中隔水性能較好的是第三系下部砂質(zhì)泥巖，～，有隨傾向增厚的趨勢，在本區(qū)發(fā)育穩(wěn)定，具有一定的隔水性能，巖性較為致密，局部夾1～3層礫巖，在西部大多數(shù)鉆孔中底部發(fā)育一層底礫巖。該隔水層隔斷了大氣降水、地表水、第四系潛水及第三系中、上部礫巖水與整個(gè)煤系地層含水層之間的水力聯(lián)系。斷層對礦井充水的影響，取決于斷層的性質(zhì)、規(guī)模、密度、斷層兩盤巖性以及水文地質(zhì)特征等因素。本礦井地質(zhì)構(gòu)造中等，斷裂構(gòu)造發(fā)育。目前大于50m斷層共