【導(dǎo)讀】山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司原名稱為山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司。礦井生產(chǎn)能力為30萬t/a。2020年9月和12月該礦委托我公司分別編制并完成了礦。批準了礦井的安全專篇設(shè)計。但由于政策原因，該礦一直未批復(fù)開工建設(shè)。批準礦井由原山西柳林下山。，開采煤層為4-9#煤層，生產(chǎn)能力由原39萬t/a提升至90萬t/a。《煤炭行業(yè)政策》等；鐵路及主要巷道煤柱留設(shè)與帶壓開采規(guī)程》等；井田范圍內(nèi)的4號煤層資源已基本枯竭。8號煤層和9號煤層間距約，故本次。全，避災(zāi)路線明確，主扇、局扇均選用高效節(jié)能風(fēng)機。統(tǒng)，對礦井產(chǎn)量和人員實現(xiàn)信息化管理。福利建筑物總面積11577m2，全部為新增面積。綜合建井工期：24個月；

　　

【正文】 煤盆以南即中陽縣出露面積最大，其次為煤盆與三交一青龍城區(qū)之間的王家會背斜隆起部，三交區(qū)以北煤系外圍成窄條狀展布。本統(tǒng)由于其巖性和出露面積較大等優(yōu)越條件，含有豐富的巖溶水，成為區(qū)域最主要的含水巖系。據(jù)現(xiàn)有資料自下而上劃分的下馬家溝組（ O2x） 、上馬家溝組（ O2s）和峰峰組（ O2f）中， 以上馬家溝組巖溶發(fā)育程度最 高，富水性最強，峰峰組次之，下馬家溝組無資料評述，所以，狹義的奧灰就是指上馬家溝組和峰峰組。 上馬家溝組一般厚 250m 左右，最小 122m，主要由灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r組成。據(jù)鉆孔資料揭露，訪組巖溶較峰峰組明顯發(fā)育，富水性顯著增大，例如三交區(qū) 78號孔揭露本組 20m 后，涌水量驟增 21 倍。本組鉆孔單位涌水量最大 ，滲透系數(shù)最大 。 峰峰組一般厚 100m 左右，下部多為泥灰?guī)r、角礫狀泥灰?guī)r及石膏層，上部以灰?guī)r山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 30 為主。鉆孔單位涌水量最大為 ，滲透系數(shù)最為 。柳林泉水出 自此層，單泉流量大者為 60L/s，小者泉流量呈線流，泉群流量 ，多年平均總流量為 m3/s（ 19562020 年）， 1991 年 2020 年的平均流量僅 m3/s。泉群標高為 790803m。泉水溫度 15℃ 21℃。水質(zhì)類型復(fù)雜，三川河南岸以 HCO3 Ca178。 Na、HCO3Ca178。 Mg、 HCO3178。 SO4Ca178。 Na 型為主，北岸 以 HCO3178。 CICa178。 Na、 HCO3178。 SO4Ca178。 Na、CI178。 HCO3178。 SO4Ca178。 Na 型為主。溶液性總固體為 3701850mg/L。 奧灰的富水性因地而異相差懸殊，一般來說，埋深小時巖溶發(fā)育，富水性強，反之則富水性弱。但也不盡然，如離石煤盆地內(nèi) 206 號孔奧灰頂面深 279m，揭露 233m，至標高 576m，便據(jù)巖芯所見，基本無巖溶現(xiàn)象，且孔內(nèi)水文動態(tài)基本無變化。另有 51號孔奧灰頂面深 360m，揭露 50m，至標高 478m，抽水試驗單位涌水量僅 。與此相反，三交區(qū) 78 號孔奧灰頂面深 567m，而上馬家溝組單位涌水量為 。 (2)間夾于碎屑巖的碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組 石炭系上統(tǒng)太原組含有穩(wěn)定的灰?guī)r 5 層，其層 厚度約 37m，灰?guī)r賦存段距 40m 左右，本組出露范圍很小，只有在位于河谷一帶的淺部補給條件優(yōu)越，因而富水性強，但其范圍有限，其余大面積富水性弱，甚至不含水，造成富水性差異極大的狀況。比較典型的例子是：在離石煤盆的南北兩端淺部，鉆孔單位涌水量可達 12L/，有的地段已作為水源地，而向深部富水性急轉(zhuǎn)直下，例如，距淺部富水區(qū) 1000 余米的巷道揭露本組水量微小，鉆孔單位涌水量往往千分之幾甚至萬分之幾 L/ 。本組水質(zhì)一般屬 HCO3SO4 型，為軟的淡水，少量為礦化度大于 1g/L 的微咸水。 （ 3）二疊系、三 疊系碎屑巖裂隙含水組 二疊系、三疊系含水層主要是砂巖風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙含水，泥巖或裂隙不發(fā)育的砂巖為相對隔水層。三疊系只分布于湫水以西等西部地區(qū)。巖層中構(gòu)造裂隙發(fā)育微弱，溝谷中淺層風(fēng)化裂隙較發(fā)育，深層裂隙不發(fā)育。淺層地下水接受大氣降水補給充分，徑流途徑短，沒有統(tǒng)一的水位，受地形和巖層產(chǎn)狀控制，沿途排泄補給地表水，有眾多的泉水沿溝邊出露。受裂隙發(fā)育程度的控制，含水層儲水空間小，泉水流量一般 1050m3/d，地下水水化學(xué)性質(zhì)類型以 CO3SO4CaMg 型為主，礦化度小于 ，山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 31 深層含水層富水性差，主 要接受大氣降水和淺層地下水的滲入補給，徑流路途長，徑流緩慢。地下水沿地層傾向流動，據(jù)《調(diào)查報告》和 148 隊勘探資料，鉆孔揭露本層地下水后，有些地段可形成自流，但富水性差，單位涌水量為 ，滲透系數(shù) ，水化學(xué)類型以 SO4HCO3CaMg型為主，礦化度大于 1g/L。 （ 4）第三系、第四系松散巖類孔隙含水層 松散巖類主要分布于河谷和溝谷中，地下水賦存于砂、礫石中孔隙中，主要接受大氣降水補給和地表水補給，補給條件較好，砂礫石層為地下水運動提供了良好的孔隙，徑流 速度快，受地形的控制復(fù)雜勞動流途徑短，即排向河道或溝底補給地表水或滲入下伏巖層裂隙中，部分消耗于地面蒸發(fā)和人工開采。集中徑流排泄時可形成泉水。當(dāng)含水層分布集中，厚度大，地形對儲水有昨，且補給來源充足時即富水性強，當(dāng)含水層分布零星，厚度小，無有利地形條件時富水性則差。據(jù)《調(diào)查報告》資料，富水性強的地段單位涌水量高達 。三川河谷中沖積層含水豐富，離石縣城附近有泉涌出，流量 2030L/s。本層水質(zhì)好，水化學(xué)類型主要為 SO4HCO3CaMg 型，礦化度小于 1g/L。分布于河谷地區(qū)的第四系砂礫石 河谷沖積層，水位埋藏淺，蒸發(fā)濃縮作用強，并且局部地段易受污水污物排放的污染，個別地區(qū)水中 NO3 及 CI 含量較高。 地下水的補、徑、排 （ 1）奧陶系巖溶水 區(qū)域奧陶系巖溶水屬柳林泉域，區(qū)域奧灰水的徑流途徑較復(fù)雜，分幾個方面：從三交區(qū)以北和以東的補給區(qū)，大致向南排向柳泉；從離石煤盆以東補給區(qū)向西流入煤盆后再繞過王家會背斜傾伏端，排向柳林泉；從煤盆以南的補給區(qū)流向西北排向柳林泉?？傮w上看柳林泉的長期排泄形成區(qū)域降落漏斗，決定了大范圍的奧灰水流向，但是小區(qū)仍有其不同的徑流途徑。 （ 2）碎屑巖類裂隙水 主要在裸露區(qū) 接受大氣降水和河流（包括季節(jié)性河流）水補給，其淺層水受地形和地層產(chǎn)狀控制，大部分以侵蝕下降泉的形式排出地表，其特點是逕流途徑短，無統(tǒng)一水位。深部承壓水主要受地質(zhì)構(gòu)造控制，裸露區(qū)接受補給后沿層傾向向西南方向逕山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 32 流，達到一定深度后，地下水逕流變緩，甚至停滯。各含水層水力聯(lián)系較弱，主要排泄途徑是生產(chǎn)礦井的礦井排水。 （ 3）松散巖類孔隙水 松散巖類孔隙水主要接受大氣降水補給，全新統(tǒng)含水層接受河流水補給為主，逕流途徑較短，一般在溝谷中形成小泉水，與地表水關(guān)系密切，互為補排關(guān)系，另外，人工開采也是其主要排泄途徑之一。 隔水層 (1)本溪組隔水層 奧灰水與煤系地層之間的隔水層主要為本溪組，巖性主要由鐵鋁巖，粘土泥巖及泥巖組成，底部為山西式鐵礦或黃鐵礦及 G 層鋁土礦，向上為泥巖段，夾薄層砂巖及煤線。泥巖及粘土巖、鋁土巖致密細膩，砂巖裂隙不發(fā)育，加上太原組 9 號煤層之下至本溪組之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖及粉砂巖可作為奧灰水與煤系地層的良好隔水層。 (2)煤系地層粉砂巖、泥巖隔水層 山西組、太原組各含水層之間泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，致密細膩，具有良好的隔水性能，可作為煤系地層各含水層之間的隔水層。 (二 )礦井水 文地質(zhì) 水文 地質(zhì)概況 井田為第四系中、上更新統(tǒng)及第三系上新統(tǒng)地層所覆蓋。 井田內(nèi)主要含水層之補給來源主要為大氣降水，其特點是受氣候變化及地理環(huán)境影響很大，在雨季，當(dāng)大氣降水滲入地下而成地下徑流后，往往順巖層傾斜方向流動，在被切割的地方多以泉的形式出露，其余即潛向地層深部。 井田內(nèi)無常年性河流，溝各中多為季節(jié)性洪流，向西排出井田外，最后注入黃河。 井田內(nèi)主要含水層 井田內(nèi)主要含水層為奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層、太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層和石炭系、二疊系的砂巖裂隙含水層、上第三系和第四系松散巖類孔隙含水層?，F(xiàn)分述山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 33 如下： （ 1）奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 井田內(nèi)地表未見露頭，巖性為石灰?guī)r、泥灰?guī)r。在峰峰組底部及馬家溝組灰?guī)r中，巖溶裂隙較發(fā)育，以溶孔、溶洞為主，溶孔呈峰窩狀，溶洞直徑 12— 15厘米，洞壁有方解石薄膜附著。據(jù)井田北側(cè)相鄰礦井臨縣新民煤礦（距本井田 3km） S4 水井（省地礦局第一水文隊 1985 年施工）資料，井深 ，揭露奧灰?guī)r厚度 ，水位標高 ，降深 ，出水量為 ，（峰峰組）單位涌水量 ，水量豐富。水質(zhì)類型為 S04— HCO3— Ca 水型，礦化度 ，總硬度 德度。由北側(cè)相鄰的臨縣新民煤礦 S4 水井揭露奧灰水位標高 ，推測本井田內(nèi)奧灰水水位標高為 。 （ 2）石炭系上統(tǒng)太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層 太原組含水層主要由 3 號層石灰?guī)r組成，平均總厚度 m，巖溶裂隙發(fā)育，太原組含水層單位涌水量 ，滲透系數(shù) ，水質(zhì)為 型，礦化度 ，屬中等富水性。 （ 3）二疊系碎屑巖類裂隙含水層 該含水層以中粗粒砂巖為主，含水層裂隙發(fā)育差，富水性弱 ，在補給條件較好的地段富水性較好。據(jù)補 1孔抽水資料，單位涌水量為 ，滲透系數(shù)為 ，水質(zhì)為 型，礦化度 。 （ 4）上第三系、第四系松散巖類孔隙含水層 上第三系上新統(tǒng)在溝谷中出露較多，含水層主要為底礫巖，厚度不穩(wěn)定，單井出水量小于 5 m3/d，富水性弱。第四系中上更新統(tǒng)廣泛分布于井田內(nèi)，其含水層補給條件不好，連續(xù)性差，單井出水量小于 5 m3/d，富水性弱。第四系全新統(tǒng)在井田北部溝中出露 小部分，富水性弱，單井出水量小于 10 m3/d， 季節(jié)性變化大。 地下水的補、徑、排 井田奧陶系灰?guī)r水屬柳林泉域，是區(qū)域巖溶水的徑流區(qū)，補給主要為區(qū)域灰?guī)r裸露區(qū)接受大氣降水補給，巖溶水流經(jīng)井田向東南排向柳林泉（見柳林泉域地質(zhì)略圖）。 山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 34 石炭系和二疊系裂隙含水層在裸露區(qū)接受大氣降水補給后，沿巖層傾斜方向運移，含水層中水順巖層傾斜運移，流出井田外，礦井排水是其主要排泄途徑。 隔水層 （ 1）山西組隔水層 山西組 5 號煤以下至太原組第一層灰?guī)r之間是以泥巖為主，砂泥巖互層的一套地層，連續(xù)穩(wěn)定，泥巖、粘土巖隔水性較好，可視為山西組與太原組之間良好的隔水層。 （ 2） 本溪組隔水層 本溪組厚 ，巖性主要為泥巖、粘土巖、粉砂巖夾薄層石灰?guī)r，隔水性能好，在發(fā)育穩(wěn)定。井田內(nèi)最下層可采煤層 9 號煤層至本溪組之間以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及煤層組成。泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖也可以起到隔水作用。 (三 )礦井充水因素分析及水害防治措施 地表水對煤層開采的影響 井田內(nèi)無常性水流，地表節(jié)割嚴重，溝谷發(fā)育，雨季水流來迅速，不利于地下水的補給。井田內(nèi)最高洪水位標高于各井口標高，井口一般不受地表水威脅。 構(gòu)造對煤層開采的影響 井田為一單斜構(gòu)造，未有斷層和陷落柱，不存在構(gòu)造破碎帶，沒有 斷層等構(gòu)造導(dǎo)水因素對煤層開采的影響。 山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 35 采空區(qū)積水對煤層開采的影響 井田內(nèi) 4號煤層已形成大面積的采空區(qū)，積水處有 3處，分別位于井田的西北部、山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司礦井兼并重組整合項目初步設(shè)計 第一章 井田概況及地質(zhì)特征 山西源通煤礦工程設(shè)計有限公司 36 東北部、南部，積水面積分別為 2100m2， 6500m2， 2020m2，積水量分別為 600m3， 2020m3，400m3。井田內(nèi) 8 號煤層未進行開采，無采空區(qū)。井田內(nèi)東北部即原山西柳林森澤煤業(yè)有限責(zé)任公司井田范圍內(nèi)，已進行了 9 號煤層開采，形成大面積采空區(qū)，積水處有 1處，位于井田的東北部，積水面積分別為 7500m2，積水量分別為 4000m3。 根據(jù)“三下”采煤導(dǎo)水裂隙 帶高度計算公式： Hli=20√∑ M+10 式中： M平均厚度。 8號煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度為： Hli=20√∑ +10=（ m） 8 號煤層到 4 號煤層距離平均為 ，可見 8 號煤層最大導(dǎo)水裂隙高度小于 8號煤層到 4號煤層的距離。所以，一般情況下， 4號煤層采空區(qū)積水對 8號煤層開采無影響。 9號煤層導(dǎo)水裂隙帶最大高度為： Hli=20√∑ +10=（ m） 9號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度遠大于 9號煤層層間距 。 8號煤層采空區(qū)積水對 9號煤層的開采有影響。 含水層對礦井 充水影響 (1)煤系地層含水層對礦井充水影響 井田內(nèi)煤系地層含水層主要為山西組砂巖裂隙含水層、太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層。山西組 4號煤層直接充水含水層為其上的砂巖裂隙含水層，其富水性弱，一般情況下，對煤層開采影響較小。太原組含水層主要為灰?guī)r巖溶裂隙含水層，根據(jù)鉆孔資料，含水層裂隙發(fā)育，富水性中等。 8號煤層頂板即為 L2灰?guī)r。所以，太原組灰?guī)r巖溶水對 8號煤層并且包括 9號煤層開采影響