【正文】 1980 年對三交河煤礦進行改擴建的設(shè)計資料、冶金部山西省地質(zhì)勘探第四勘探隊于 1988 年 7 月對三交河煤礦區(qū)進行的局部測區(qū)地形地質(zhì)測量工作總結(jié)、山西省煤田地質(zhì)綜合普查隊 1989 年航測成圖并出版的 1： 5000 地形地質(zhì)圖、山西煤田地質(zhì)勘探 144隊 1991年在蒲縣喬家灣詳查區(qū)進行詳查時施工的 12個鉆孔資料等，質(zhì)量評述如下： 原晉南地質(zhì)局 213隊 1960年對三交河煤礦區(qū)進行普查勘探提出的中間資料：本次工作只收集到該資料的一部分，很不全面，該資料中簡略地敘 述了該井田地形地質(zhì)特征，對三交河煤礦區(qū)的東部進行了普查勘探，西部地區(qū)未能進行鉆探。該次普查在本井田及外圍施工鉆孔 12 個，總進尺 。 CK41 號鉆孔至太原組上部，因有新任務(wù)停鉆。本次工作對當(dāng)時鉆孔煤芯煤樣的化驗資料未能收集到，不能給予評價。該普查鉆孔為 60 年代的鉆孔，由于當(dāng)時條件的限制，末進行測井工作，鉆孔資料較簡單，可靠程度較差。又因當(dāng)時的工作目的是勘探油頁巖，對煤層勘探重視程度不夠，許多煤層被打丟，也未采取補救措施。因此，這些普查鉆孔只能作為參考鉆孔利用。 在煤礦開采過程中，也許是由于 CK21 鉆孔布置在陷落柱附近的緣故，開采 1 號煤層采空區(qū)距 CK21 鉆孔約 50m 遠，按照 1 號煤層采空區(qū)底板等高線推斷，采區(qū)煤層的底板標(biāo)高要比 CK21 鉆孔見到 1 號煤層底板標(biāo)高高出約 30m。這就要求在以后開采過程中要重新驗證 CK21 鉆孔附近有多大的陷落柱。另外 CK CK1 CK11 三個鉆孔，在開采過程中基本上驗證了這 3個鉆孔 1號煤層的底板標(biāo)高是正確的。其它的鉆孔由于現(xiàn)采區(qū)未抵達其附近，不能給予驗證比較。 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 15 頁 共 104 頁 冶金部山西省地質(zhì)勘探公司第四勘探隊于 1988 年對三交河煤礦區(qū) ㎡范圍內(nèi)進行地形地質(zhì)測量工作，是三交河煤 礦區(qū)的一部分，其地理坐標(biāo)：東經(jīng) 111176。 23′05″ 111176。 25′ 05″，北緯 36176。 21′ 31″ 36176。 23′ 57″。 該測量工作在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上重新對三交河煤礦測區(qū)范圍內(nèi)進行了國家四等點控制，并重新對測區(qū)進行地形地質(zhì)填寫圖，比例尺 1： 5000，對井田的小窯 、老窯進行了調(diào)查，槽探 400m179。，生產(chǎn)煤窯調(diào)查 4 個，實測巷道 ，地質(zhì)點 2293個。該項工作總結(jié)詳細地對測區(qū)地形、地層層序、標(biāo)志層、構(gòu)造等一系列地質(zhì)內(nèi)容進行了敘述。其質(zhì)量可靠。 獲得的地質(zhì)成果主要有：第一、進行了填圖單元的劃分，確定了地 層層序；第二，進行了槽探和編錄，以便揭露標(biāo)志層，控制地層；第三、對生產(chǎn)（停產(chǎn)）煤窯進行調(diào)查，并進行近井點和巷道實測，采用交會法測量出近井點位置，然后做聯(lián)系測量，并利用井下導(dǎo)線對巷道進行了測量；第四、在進行地質(zhì)填圖過程中，進行走向追索和傾向穿越，按照填圖單元，將地質(zhì)點布置地地層分界、標(biāo)志層、構(gòu)造、老煤窯及 1 號和 11 號煤層底界，全區(qū)分布 2293 個地質(zhì)點，并對地質(zhì)點以控制點和圖根點為基礎(chǔ)，采用北京 J6級經(jīng)緯儀，用極坐標(biāo)法實測。 19851989 年山西省煤田地質(zhì)綜合普查隊航測成圖并出版的 1： 5000 地形地質(zhì)圖 為本報告所采用的底圖，該圖執(zhí)行 1974 年版圖式，采用 1954 年北京坐標(biāo)系、 1956年黃海高程系、六度帶投影，中央子午線為 111 度，其質(zhì)量較高。 1991 年，山西煤田地質(zhì)勘探 144 隊在蒲縣喬家灣詳查區(qū)進行詳查工作，在本井田及其外圍施工鉆孔 12 個，總進尺 。同時進行了測井和煤芯煤樣的采樣測試工作，煤巖芯采取率較高，鉆孔質(zhì)量可靠。但本次工作沒有收集到其測井和煤質(zhì)分析資料，無法進行煤層評級和鉆孔評級。 構(gòu)造 三交河煤礦區(qū)位于霍西煤田西南部，在區(qū)域構(gòu)造上處于祁呂弧翼外帶的西緣，在南王家萍至 馬家莊和吉家莊至山頭區(qū)域大段裂西側(cè)，居克城碾子腰向斜中的王家莊向斜中段。井田構(gòu)造線方向同區(qū)域構(gòu)造線方向一致，成北北東 —— 北東向。井田內(nèi)只有褶曲構(gòu)造發(fā)育，褶曲開闊平緩，伴有次一級波狀起伏。井田內(nèi)地層總體產(chǎn)狀為走向 N2530176。E,傾角 510176。，局部可達 26176。先將井田內(nèi)的 3 個主要褶曲構(gòu)造簡述如下： 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 16 頁 共 104 頁 杏凹向斜（ S78） : 位于井田的中部，自井田南部進入本區(qū)，軸向南西 北東，井田內(nèi)長度 3000m,地表兩翼巖層傾角 310176。，為井田的主要向斜之一。 后麻峪背斜（ S79） :位于杏凹向斜之東，呈北東向沿展，大 致同杏凹向斜相平行，井田內(nèi)延伸 3300, 兩翼傾角 310 度，為井田內(nèi)主要褶曲之一。 金山溝向斜：位于井田東部，呈北東 北北東向延伸，本向斜波狀起伏較明顯，于井田東北部變緩后，再向北稱為 S9 向斜，井田內(nèi)延伸 ，西翼 510176。，局部最大為 14176。左右，東翼 815176。，局部達 26176。，具有西緩東陡的形態(tài)特征，為井田內(nèi)又一次級褶曲。 另外，在井田內(nèi)的中社村 CK21 鉆孔附近發(fā)現(xiàn)有陷落存在，根據(jù)鉆孔之北的上石盒子組巖層極為紊亂，產(chǎn)狀變化多端，并結(jié)合坑下巷道證實，附近巷道 2 上 號煤層底板較鉆孔 1 號煤層底 板標(biāo)高要高出 。次陷落柱呈橢圓狀，東西長約 150m，南北寬約100m. 總的說來，該區(qū)以方向單一的寬緩褶曲為主要構(gòu)造形態(tài)，少見斷層和陷落柱，構(gòu)造屬于一類偏復(fù)雜類型 . 地層的移動角 表土層移動角為 45176。，基巖的巖石移動角為 72176。 井田水紋地質(zhì)概況 一、區(qū)域水文地質(zhì)概況 水文地質(zhì)單元 三交河煤礦所屬水文地質(zhì)單元為龍子寺泉域。該單元以大泉排泄為主，自成補，逕，排體系，構(gòu)成獨立的水文地質(zhì)單元，也是山西多字型構(gòu)造盆地奧陶系巖溶水的運動特征。 龍子泉位于臨汾市西南 13km 的羅云斷 裂帶上，根據(jù) 19781987 年的實測資料，流量在 —。泉以若干泉眼和不明顯的滲出帶組成，出露標(biāo)高為—，泉水無色，無味，透明，水溫 17℃，礦化度 —， ph 值—，屬硫酸鹽重碳酸鈣鎂型水。泉水補給來源為呂梁山大面積分布的寒武，奧陶系巖溶含水層，泉域面積 3050Km2。 水系 太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 17 頁 共 104 頁 地表水系屬黃河水系，地表多為溝谷溪流，東部流水注入汾河后匯入黃河，西部流水流經(jīng)昕水河而后注入黃河。地表水為季節(jié)性水流，只在雨季有水，旱季干涸。地表水在上游 時水量較大，流至下游水量卻變小，甚至干涸。這說明溪流向下游流時，一部分蒸發(fā)進入大氣，另一部分在逕流過程中慢慢下滲，通過巖層節(jié)理、裂隙進入巖層含水層中儲存，并在下游以泉的形式，流出地表，形成了地表水與地下水的循環(huán)。 含水層 （１）、 奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 本區(qū)域奧陶系中統(tǒng)率（０ ２ ）石灰?guī)r巖溶、溶洞裂隙較為發(fā)育，含水量較大，在區(qū)域的北部、東部、西部、南部均有奧陶系石灰?guī)r出露，成為地下水良好的補給區(qū)，區(qū)域上地下水流向南、而后匯集于臨汾市西部龍子寺泉以泉的形式排泄。 （２）、 太原組灰?guī)r含水層 太原組灰?guī)r含水 層、該組具有 3 層灰?guī)r（ k k k2）其中Ｋ Ｋ 2 灰?guī)r較穩(wěn)定，裂隙較發(fā)育。Ｋ 2 灰?guī)r為 9 號煤層的直接頂板，其下距 10,11 號煤層約束 30m 左右，是 11 號煤層主要充水含水層，該含水層受區(qū)域四周出露地帶大氣降水補給，屬含水性中等的溶隙含水層。 （３）、 山西組底部砂巖含水層 該含水層主要由中粒砂巖組成，由于巖層膠結(jié)致密，地表出露的泉不多，其流量較小，為弱含水層。 （ 4）、 下石盒子組底部 K8 砂巖及中部砂巖含水層 該含水層主要由淡黃、褐黃、黃綠色具交錯層理的中粗粒石英長石砂巖組成，為泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，埋藏較淺時 風(fēng)化裂隙發(fā)育，成為良好的透水含水層。 （ 5）、 上石盒子組底部 K10 砂巖及中部砂巖含水層 上石盒子組底部 K10 砂巖及中部砂巖均為黃綠色中粗粒砂巖，具交錯層理，為泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，埋藏較淺，風(fēng)化裂隙發(fā)育，易接受大氣降水補給，儲存在砂巖孔隙中，并在低洼地帶出露，以泉的形式排匯，為透水性弱含水層。 二、 井田水文地質(zhì)條件 該井田位于霍西煤田西南部，在區(qū)域構(gòu)造上處于祁呂弧東翼外帶的西緣，居克城碾子腰復(fù)向斜中的金山溝向斜中段。由于受東西構(gòu)造的影響，井田以北北東向?qū)捑彽南蛐睘橹?，并伙有次一級波狀起伏。井田地表出露地層以二疊 系為主，零星被第四系黃太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 18 頁 共 104 頁 土覆蓋，構(gòu)成砂巖儲水巖層，成為大氣降水及地表水滲漏補給地下水的有利自然環(huán)境，聚集形成的地下水受構(gòu)造影響，在適宜的條件下，以泉的形式排出地表，形成泉水。井田內(nèi)及周圍具有數(shù)個 0。 0110。 0091L/s 的小泉。 該礦區(qū)構(gòu)造以北北東－北東向?qū)捑忛_闊背向斜為主，井田東部金溝向斜兩翼的巖層為積水區(qū)，接受大氣降水，面積較大，沿節(jié)理和裂隙滲入地下，并向向斜軸部匯集，形成向斜軸部承壓富水含水層。 含水層 （ 1）、奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r含水層 奧灰?guī)r巖溶裂隙含水層是煤系下伏的主要含水層，在井田外東 部有出露，直接受大氣降水及地表水補給，此含水層厚度大，裂隙較發(fā)育，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料（如圖 6－１）推測，井田內(nèi)奧灰水水位在 600m 左右，遠低于可采煤層底板標(biāo)高，奧灰水對開采太原組 11 號煤層無影響。 （２）、太原組石灰?guī)r溶隙含水層 該組具有 3 層石灰?guī)rＫ KＫ 2。Ｋ 4 灰?guī)r不穩(wěn)定，為泥質(zhì)灰?guī)r，Ｋ Ｋ 2 灰?guī)r在井內(nèi)較為發(fā)育，為富水含水層。Ｋ 2 灰?guī)r為 9 號煤層的直接頂板，其下距離１０、１１號煤層約 30m，對開采 11 號煤層有影響。據(jù)所收集的資料，Ｋ 3灰?guī)r含水層流量為,K2 灰?guī)r含水層流量 為 1L/s。 （３）、山西組底部砂巖含水層 山西級底部砂巖由灰白色中粒石英砂巖組成，膠結(jié)致密，堅硬，地表出露的泉水不多，其流量較小，為弱含水層。 （４）、下石盒子組中部及底部砂巖含水層 該組砂巖皆為中粗粒長石石英砂巖，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，井田內(nèi)出露的泉水不多，流量＜，為透水性弱含水層。 （５）、上石盒子組中部及底部砂巖含水層 該組砂巖巖性以黃綠色中粗粒長石石英砂巖組成，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，礦區(qū)內(nèi)出露的泉不多，底部砂巖含水層流量＜ 8L/s，中部砂巖含水層流量＜ ,為透水性弱含水層。 隔水層 １１ 號煤層至奧陶系灰?guī)r含水層之間的鋁土泥巖、含鐵質(zhì)鋁土泥巖、粉砂巖、泥巖、泥灰?guī)r等，屬致密性隔水層，厚１５－３０ .外，奧灰水位遠低于１１號煤層太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 19 頁 共 104 頁 底板標(biāo)高，故奧灰水位對開采１０、１１號煤層無影響。 １０號煤層至Ｋ 2 灰?guī)r義是由泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖等致密巖性巖層組成的隔水層、厚度 1034m，對Ｋ 2 灰?guī)r含水層水有一定的隔水性能。由于礦區(qū)構(gòu)造的影響，向斜軸部Ｋ Ｋ 2 灰?guī)r含水層為承壓含水層，對開采 11 號煤層有一定影響，其具體情況因缺少Ｋ Ｋ 2 灰?guī)r含水層資料，難以準(zhǔn)確評價。 2 上 號煤層至基巖面是粉砂巖、泥巖 及中細砂巖等致密巖層組成的隔水層，厚度變化大 ,隨地形變化，東蒲西厚，具有良好隔性能。在無風(fēng)化裂隙及斷裂貫通的情況下，地表水對 1 號煤層的開采無影響。 井田水文地質(zhì)條件類型 由于受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響，井田內(nèi)形成了以北北東 北東向的寬緩開闊褶曲，以井田東部金山溝向斜為主體，向斜軸部的含水層為富水含水層。 綜合各方面的因素和條件，本次工作將山西組煤層和太原組煤層水文地質(zhì)條件均定為簡單類型。 三、充水因素分析 生產(chǎn)礦井的水文地質(zhì)特征 三交河煤礦現(xiàn)開采 2 上 號煤層，礦井涌水量的大小與井田構(gòu)造有相當(dāng)大的關(guān)系。向斜軸部 涌水量約 30m3/h；背斜軸部涌水量較小，約 10m3/h。礦坑充水表現(xiàn)為煤層頂板裂隙、巖層孔隙、采空塌陷裂隙滲水，充水水源主要為大氣降水。大氣降水及地表溝谷溪流通過基巖風(fēng)化裂隙、節(jié)理及斷層滲入貯存于基巖孔隙中，形成地下潛水含水層并由高處向低處運移，最終匯集于向斜軸部，使得井田東部向斜軸部的充水較復(fù)雜。 充水因素分析 井田內(nèi)礦井涌水量與褶曲構(gòu)造關(guān)系密切。背斜軸部礦坑涌水量較小，而向斜軸部礦坑涌水量較大。 奧灰水水位標(biāo)高遠低于 11 號煤層底板標(biāo)高，對井田內(nèi)的各煤層的開采無影響。 K K3 灰?guī)r溶隙含水層為一富水含 水層，但由于缺少其水文地質(zhì)資料，難以給予準(zhǔn)確評價。 K K3 灰?guī)r溶隙含水層與山西組煤層間有良好的隔水層，一般對開采山西組煤層無影響。 大氣降水作為充水水源對礦井開采有一定影響。區(qū)內(nèi)地形中部高，東西兩側(cè)低，溝太原理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院采礦專業(yè)畢業(yè)設(shè)計論文說明書 第 20 頁 共 104 頁 谷發(fā)育，溝谷溪流于下游流量減小，并通過節(jié)理風(fēng)化裂隙滲入基巖孔隙中，最終運移匯集于向斜軸部，作用于向斜軸部煤層的開采，使得向斜軸部的煤層礦坑涌水量增大。 井田的北、東兩面有眾多的生產(chǎn)礦井及小煤窯開采 1 號煤層，并己形成大面積的采空區(qū)，由于采空塌陷裂隙的存在，為含水層的水進入煤層提供了良好的通道，因此在開采過 程中要加強采空區(qū)的水的預(yù)