【正文】 m2，其中碳酸鹽巖裸露面積1400km2，碎屑巖面積2030km2，松散巖面積2170km2。該泉域內(nèi)主要含水地層為張夏組巖溶裂隙含水巖層（∈2z）、亮甲山組裂隙巖溶含水層（O1l）、下馬家溝組巖溶裂隙含水巖組（O2x）、上馬家溝組巖溶裂隙含水巖組（O2s）、峰峰組裂隙巖溶含水層（O2f）等。呂梁山、霍山在礦區(qū)東西兩側(cè)沿NNE向展布，呂梁山、霍山出露有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奧陶系。寒武奧陶系石灰?guī)r大面積裸露，形成了廣泛的奧陶系石灰?guī)r巖溶水補(bǔ)給區(qū)，兩山之間的汾河兩岸及河谷地帶則成為其徑流、排泄區(qū)。其中對礦井開采和供水有意義的為中奧陶統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水巖組。鉆孔中水位標(biāo)高516698m，單位涌水量q=，滲透系數(shù)k=。水質(zhì)為HCO3SO42—Ca2+Mg2+型，微硬?；糁菔心霞s7km處的郭莊至東灣村一帶的泉群，為其排泄區(qū)。泉群分布面積，東西寬約400—500m。計(jì)有大小泉點(diǎn)60多個(gè)，以散泉的形式分布于汾河谷及沖積層巖邊?！?，水溫16℃，—，屬重碳酸鹽硫酸鹽鈣鎂型水（HCO3SO42—Ca2+Mg2+）。1956—，最大約為10m3/s（1964年），（1975年），1978—。1972年霍州電廠建成投產(chǎn)后，在泉口開發(fā)利用巖溶水和泉域內(nèi)開采井增多，人為活動(dòng)及降水量減少等原因，1985—。碎屑巖夾碳酸鹽巖類灰?guī)r、砂巖巖溶裂隙含水巖組 本類型含水巖組由上石炭統(tǒng)太原組砂巖、泥巖、煤層及幾層石灰?guī)r組成，為一套海陸交互相沉積。含層間巖溶裂隙水，富水性的強(qiáng)弱取決于巖溶與裂隙的發(fā)育程度。一般在接近地表露頭處巖溶裂隙發(fā)育，以巖溶含水為主，含水性較好。隨石灰?guī)r埋深的增加，巖溶裂隙發(fā)育程度減弱，逐漸以裂隙含水為主，含水性減弱。KK3為煤層的直接頂板，K4與下部煤層也很近，是各層煤的主要充水含水層，對礦井充水有重要意義。K2灰?guī)r結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，裂隙及喀斯特現(xiàn)象在個(gè)別地段發(fā)育，單位涌水量q=，滲透系數(shù)k=，水質(zhì)為HCO3ClNa+ Ca2+型淡水，弱硬。K3灰?guī)rq=，K=，K4灰?guī)r頂?shù)撞抠|(zhì)不純，常為泥灰?guī)r，裂隙不發(fā)育，q=，K=，與KK3灰?guī)r混合試驗(yàn)，q=，K=。碎屑巖類砂巖裂隙含水巖組本組主要包括二疊系山西組及石盒子組的一套以陸相沉積為主的碎屑巖類，本類含水層以風(fēng)化裂隙水為主，裂隙發(fā)育程度受巖性、深度和構(gòu)造影響，裂隙水除少部分沿構(gòu)造破碎帶向深部運(yùn)動(dòng)外，其余排泄于地表溝谷之中。據(jù)試驗(yàn)，；，，山西組中主要為K7砂巖和2號煤頂部的中粒砂巖，含水量均不大，砂巖橫向變化較大。而上部石盒子組的厚層穩(wěn)定砂巖有5層之多，總厚達(dá)38m左右，其中K8為主要含水層，，并常有涌水現(xiàn)象。山西組與石盒子組砂巖水質(zhì)皆屬HCO3Cl—Ca2+Mg2+型淡水，弱硬。雖然石盒子組砂巖多且厚，含水較豐富，但大部距煤層較遠(yuǎn)，一般對礦井充水影響不大。同時(shí)由于相對呈層狀，不同層位的含水層各具補(bǔ)給區(qū)，構(gòu)造若干小的含水系統(tǒng)，其間水力連系較弱。松散巖類孔隙含水巖組主要為第四系松散沉積物。為區(qū)域主要含水層之一。其中較有意義的含水層為Q4，呈帶狀分布于汾河及其支流，含水層為透水性強(qiáng)的礫石層或砂層，其上下覆以粘土層，出露泉水較多，富水性因地而異，為農(nóng)田灌概及生活用水的主要來源。第四系含水層據(jù)抽水試驗(yàn)q= L/，K=。沖積層水質(zhì)大部屬HCO3SO42—Ca2+Mg2+型淡水，硬或微硬。主要接受大氣降水補(bǔ)給，向地表水系排泄，有時(shí)也向基巖含水層排泄。二、區(qū)域主要隔水層中石炭統(tǒng)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖隔水層：主要指本溪組的一套泥巖、鋁土巖，分布于碳酸鹽巖類含水巖與碎屑巖類含水巖之間，為其天然隔水層。碎屑巖類層隔水層：以泥巖類塑性巖石組成，分布于各類含水層砂巖、灰?guī)r之間，在垂向上使含、隔水層組合成平行復(fù)合結(jié)構(gòu)，含、隔水層處于分散間隔狀態(tài)，含水層間的水力聯(lián)系被其間的隔水層所隔，形成獨(dú)立的含水體系，地表溝谷切割處常沿隔水層頂板出露泉水。第二節(jié) 礦井水文地質(zhì)一、地表徑流井田地勢總體為中部高而西周低，最高點(diǎn)位于井田北中部山梁上，最低點(diǎn)位于井田西南部，海拔806m。井田內(nèi)無常年性河流，僅有季節(jié)性河谷，雨季在溝谷中有短暫山洪流過，分別向北東匯入小河，南西匯入段純河。二、含水層井田含水層自下而上有奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層、下石盒子組砂巖裂隙含水層組及風(fēng)化裂隙含水層、第四系孔隙含水層。奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶裂隙含水層主要為奧陶系上馬家溝組、峰峰組灰?guī)r，是含煤地層之基底，埋于井田深部，巖性為海相厚層狀石灰?guī)r，主要成分為碳酸鈣，因其易被水所侵蝕溶解而形成溶洞。上馬家溝組中、上部巖溶發(fā)育，可見巖溶灰?guī)r。本次補(bǔ)充勘探施工了ZK7號水文孔，終孔層位為O2s。據(jù)ZK7孔測量結(jié)果。據(jù)此按2‰水力坡度推算，井田內(nèi)奧灰水水位標(biāo)高在539544m之間，奧灰水自西北流向東南。石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾石灰?guī)r巖溶裂隙含水層為巖溶裂隙含水層，除砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖外，有3層發(fā)育良好且易被水溶解的海相石灰?guī)r（KKK4）,，為本組的主要含水層，據(jù)本次勘探施工的ZK7號水文孔抽水試驗(yàn)，，屬弱富水含水層。，水質(zhì)類型為HCO3SO42—Ca2+型。二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層為碎屑巖裂隙含水層組，含水層主要由中、細(xì)粒砂巖組成，含水空間以構(gòu)造裂隙為主，厚度變化較大，鉆進(jìn)過程中鉆孔未發(fā)現(xiàn)有明顯的漏失現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)二疊系下統(tǒng)山西組地層賦存不全，大多位于侵蝕基準(zhǔn)面以上。由于部分山西組出露在山梁、山坡及溝谷兩側(cè)，成為相互獨(dú)立的含水體。據(jù)ZK7水文孔抽水試驗(yàn)，，屬弱富水含水層，水質(zhì)類型為HCO3SO42—Ca2+型。下石盒子組砂巖裂隙含水層組及風(fēng)化裂隙含水層在井田內(nèi)埋藏淺，以中粗粒砂巖為主，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，含水空間以砂巖裂隙為主，其次地表基巖風(fēng)化裂隙含水，容易接受大氣降水的補(bǔ)給，局形成強(qiáng)富水區(qū)，但受季節(jié)控制，雨季補(bǔ)給充分時(shí)，富水性強(qiáng)，旱季補(bǔ)給受限時(shí)富水性弱。第四系松散巖類孔隙含水層井田內(nèi)廣泛分布，是本區(qū)淺層水的主要水源地，補(bǔ)給來源主要為大氣降水及支流的地表水，受季節(jié)影響較大，屬弱富水含水層。為當(dāng)?shù)卮迕裰匾纳詈娃r(nóng)用水源。三、隔水層井田內(nèi)的隔水層主要為本溪組粘土巖隔水層及各含水層間的泥巖、砂質(zhì)泥巖隔水層。井田內(nèi)各含水層之間的泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖等成為各含水層間的主要隔水層，但由于采空塌陷的影響而產(chǎn)生垂直裂隙，成為各含水層間的水力聯(lián)系通道。，巖性由鋁土質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖組成，巖性致密、細(xì)膩，隔水性能好，為井田內(nèi)含煤地層與奧灰水間良好的隔水層。四、地下水的補(bǔ)、徑、排條件巖溶地下水井田屬巖溶水徑流區(qū)，奧陶系巖溶水自西北向東南從井田流過，向郭莊泉排泄。碎屑巖類裂隙水裂隙水的補(bǔ)給主要是基巖裸露區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給，與地表水接觸地帶，可接受其側(cè)向補(bǔ)給，另外還可接受上覆松散層含水層的下滲補(bǔ)給，該地下水接受補(bǔ)給后一般沿巖層傾斜方向運(yùn)動(dòng)，在地層切割深處往往以泉的形式排出地表，另外人工開采和礦坑排水也是其排泄方式。松散巖類孔隙水其主要補(bǔ)給來源是大氣降水，接受補(bǔ)給后，一般沿溝谷向下游運(yùn)動(dòng)，流向與地表水基本一致，其排泄方式除蒸發(fā)排泄外，主要是人工開采或補(bǔ)給下伏基巖裂隙含水層，局部以泉的形式排泄出地表。第三節(jié) 礦井充水因素分析及水害防治措施一、地表水對開采煤礦的影響井田內(nèi)無常年性河流，僅有季節(jié)性河谷，雨季在溝谷中有短暫山洪流過，對煤礦開采影響較小。二、煤系含水層井田內(nèi)可采煤層為11號煤層。7號煤層直接充水含水層為K4灰?guī)r巖溶裂隙含水層；11號煤層充水含水層為砂巖裂隙含水層及K2灰?guī)r巖溶裂隙含水層。根據(jù)補(bǔ)勘資料，太原組巖溶裂隙含水層富水性較弱。三、本礦及周邊礦井采空區(qū)分布范圍及積水、積氣情況整合后的井田范圍包括原山西靈石紅巖煤業(yè)有限公司及部分新增區(qū)，新增區(qū)包括關(guān)閉的原寨頭村辦煤礦、永紅煤礦的一部分及部分空白區(qū)。井田北部存在原紅巖一坑開采2號煤層形成的采空區(qū)1處，采空面積27974 m2。據(jù)調(diào)查，井田中部存在2號煤層小窯破壞區(qū)，破壞區(qū)面積約641510m2。井田北部存在7號煤層小窯破壞區(qū)1處，破壞區(qū)面積約77090m2。井田內(nèi)10號煤層存在采空區(qū)7處，分別為位于井田中部原紅巖煤礦破壞區(qū)1處，面積約47118m2；位于井田北東部原寨頭村辦煤礦采空區(qū)2處，采空面積約37993m2；位于井田南部原永紅煤礦采空區(qū)2處，采空面積約111820m2。井田南部界外存在原永紅煤礦采空區(qū)1處，采空面積14438m2。詳見10號煤層采掘工程平面圖。井田南部存在永紅煤礦開采11號煤層形成的采空破壞區(qū)1處，位于ZK2號鉆孔周圍，采空破壞區(qū)面積約65765m2。原紅巖煤礦2號煤層井筒、原寨頭村辦煤礦、永紅煤礦都已關(guān)閉，7號煤層小窯都已封堵，故本次利用理論公式對上述采空區(qū)積水量進(jìn)行了估算。積水量估算理論公式為：W靜=KMF／COSα式中：W靜— 采（古）空區(qū)積水的靜儲量（m3） M——采厚（m） F——積水采(古)空區(qū)面積（m2）α— 煤層傾角（176。）K——采（古）空區(qū)充水系數(shù)（）由上式求得2號煤層采空區(qū)積水量為181678m3，7號煤層小窯破壞區(qū)積水量為16483m3，10號煤層存在8處采空積水區(qū)，積水量為172113m3，11號煤層采空區(qū)積水量為13262m3。詳見本井田采空區(qū)積水情況統(tǒng)計(jì)表及10號煤層礦井充水性圖，11號煤層資源/儲量估算圖。 采空區(qū)積水情況統(tǒng)計(jì)表 表41煤層號積水區(qū)編號積水區(qū)面積(m2)采厚（m）煤層傾角（176。）積水量(m3)備注2積12797448413積23739124101202積3239624472063小計(jì)6415101816787積12964041648310積111904637積226554599積33533847967積472869440103積521109411300積6142448563489積797221543331積81443844687小計(jì)38726817211311積120999413262合 計(jì)1079417383536開采煤層時(shí)一定要沿采空影響區(qū)留足防隔水煤柱，穿越古空或采空區(qū)時(shí)一定要先做探放水（氣）工作，嚴(yán)防事故的發(fā)生。嚴(yán)格遵守“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”方針，以免造成透水及瓦斯積聚，釀成事故危險(xiǎn)。井田西北部相鄰礦井為原碾則焉煤礦，該礦現(xiàn)開采10號煤層，與本礦相鄰處存在采空區(qū)，其采空區(qū)存在一定量積水。煤礦今后開采時(shí)要沿礦界留足邊界保安煤柱。7號煤層頂板為泥巖、石灰?guī)r，10號煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，11號煤層頂板為砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖。上述可采煤層頂板均屬中硬巖層。根據(jù)《三下采煤規(guī)程》，開采11號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度由以下經(jīng)驗(yàn)公式求得：導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨龋海ㄖ杏矌r層）式中：—累計(jì)采厚（m）?！捎萌靠迓浞ü芾眄敯?，開采7號煤層導(dǎo)水裂隙帶平均高度為30m。煤層埋深小于30m處，開采7號煤層形成的導(dǎo)水裂隙帶會到達(dá)地面?！?。，開采10號煤層導(dǎo)水裂隙帶平均高度為30m。求得開采10號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為48m?！?。所以今后煤礦開采10號煤層將會溝通7號煤層采空區(qū)積水。～。，開采11號煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為31m。～。由此可見，今后煤礦開采11號煤層時(shí)將會溝通10號采空區(qū)積水。四、構(gòu)造對開采煤層的影響井田內(nèi)發(fā)育一主向斜及一次生背斜、向斜。向斜槽部有利于地下水匯集。另外，在井田中部發(fā)育1條斷層、南部發(fā)育兩個(gè)陷落柱。在今后的開采過程中需進(jìn)一步查明斷層、陷落柱的導(dǎo)水性。今后在生產(chǎn)過程中應(yīng)重視對隱伏斷層以及其它構(gòu)造形跡的發(fā)現(xiàn)與研究。以防斷層導(dǎo)水造成淹礦事故。五、奧灰水對開采煤層影響井田內(nèi)奧灰水標(biāo)高在539～544m之間，而11號可采煤層賦存標(biāo)高在760～910m之間。各煤層不存在帶壓開采問題。六、水害防治措施（一）地表水的防治措施挖建防洪排水渠溝，工業(yè)廣場要挖建排水渠道攔截地表水以及淺層地下水，以防雨季洪水涌入礦井造成水害，對防洪排水渠道，每年雨季前要進(jìn)行清淤工作，以防堵塞。做好防水堵漏工作，井田東部煤層埋藏淺，煤層開采后導(dǎo)水裂隙帶將會溝通地表，會造成地裂縫及地面塌陷。開采過程中對發(fā)現(xiàn)的地面裂縫要采用粘土或水泥等進(jìn)行及時(shí)回填堵漏。（二）井下水的防治措施做好探放水工作。采掘前要做好超前探放水工作，以查明采掘工作面、側(cè)幫或頂?shù)装逅?，這是確保安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要防水措施。采掘前一定要堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則。進(jìn)一步查明井田采空區(qū)積水情況，接近采古空區(qū)時(shí)做好應(yīng)急措施。留設(shè)防水煤柱，防水煤柱留設(shè)在充分考慮“安全可靠與資源充分利用，開采方法和構(gòu)造與巖性的關(guān)系，開拓、采掘布局與煤柱的協(xié)調(diào)關(guān)系”的同時(shí)，在不宜采取疏放措施的突水區(qū)域，設(shè)置防水煤柱。沿采空區(qū)應(yīng)留設(shè)防隔水煤柱；在接近斷層、陷落柱時(shí)應(yīng)留設(shè)防隔水煤柱。合理設(shè)計(jì)開采布局，采用正確的開采方法。煤層開采順序和井巷布置應(yīng)首先考慮水文地質(zhì)條件。井筒及井底車場都應(yīng)布置在地層完整而且不易透水部位。應(yīng)監(jiān)控向斜槽部涌水量的變化情況。隨時(shí)檢查、維修煤礦使用、備用的探放水設(shè)備，以充分應(yīng)對突發(fā)水害。加強(qiáng)安全教育，經(jīng)常進(jìn)行安全知識培訓(xùn)，牢固掌握井下放探水知識技能，將水害事故消滅在萌芽狀態(tài)。七、礦床水文地質(zhì)類型井田內(nèi)含水層為